耐湿热老化的光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件与流程

本发明属于光伏组件封装材料，具体涉及一种耐湿热老化的光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件。

背景技术：

1、光伏封装胶膜置于光伏组件的玻璃/背板与太阳能电池之间，是组件核心封装材料，起到粘接、绝缘、耐候作用，直接决定光伏组件的使用寿命。随着n型topcon、hjt电池技术的规模化应用，组件对封装材料的耐湿热老化、界面粘接稳定性提出了更高要求；高温高湿环境下的界面脱粘、层间剥离已成为制约组件长期可靠性的核心问题。

2、目前行业主流封装胶膜包括eva胶膜、poe胶膜及epe三层共挤胶膜。eva胶膜成本低、加工性好，但分子链中醋酸乙烯酯基团在湿热条件下易水解生成醋酸，不仅腐蚀电池栅线，还会破坏胶膜与玻璃的界面化学键合，导致剥离强度大幅衰减；纯poe胶膜水汽阻隔性优异，但本身极性低，与玻璃、电池片的初始粘接性差，湿热老化后粘接性能进一步下降；epe三层共挤胶膜结合了eva的粘接性与poe的阻隔性，但eva与poe极性差异大，湿热老化过程中易发生层间相分离，出现层间剥离失效，且表层eva仍存在水解脱粘问题。

3、现有技术针对湿热老化剥离强度下降的问题，多采用低酸改性eva、硅烷接枝poe母粒、常规硅烷偶联剂复配等方案。低酸改性eva仅能缓解醋酸生成，无法从根本上提升界面化学键合密度，剥离强度提升有限；硅烷接枝poe母粒工艺复杂、成本高，且接枝率难以精准控制，批量稳定性差；常规乙烯基、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂分子量小、易挥发迁移，高温高湿下界面化学键易水解断裂，难以满足pct高压蒸煮等严苛测试要求。此外，现有epe胶膜的层间结合依赖物理共混，长期湿热老化后层间剥离强度衰减显著，无法适配n型组件30年以上的使用寿命要求。

4、因此，如何克服现有主流封装胶膜在湿热环境下剥离强度不足的缺陷是本领域亟需解决的技术问题。

5、需要说明的是，本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本申请构思的背景技术，因此，并不认为上述描述构成现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开实施例至少提供一种耐湿热老化的光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种光伏封装胶膜，原料包括：基体树脂 100重量份、改性助交联剂 0.05～1.0重量份、主交联剂、助交联剂、复合抗氧剂、光稳定剂、硅烷偶联剂；其中，所述改性助交联剂为在至少两个n位具有烷氧基硅烷官能团的联三嗪环结构附着力促进剂；所述烷氧基硅烷的化学式为rnsi（or’）4-n；所述r为取代或未取代的c1-c10的烷基、取代或未取代的c2～c10的烯基、取代或未取代的c1～c10的烷氧基，所述or’为烷氧基，所述r’为c1-c10的烷基，n的取值为1。

3、在一种可选的实施方式中，所述改性助交联剂为硅烷改性的异氰脲酸酯类衍生物，所述改性助交联剂选自如下结构中的任意一种或两种的混合物：

4、式ⅰ；

5、式ⅱ。

6、在一种可选的实施方式中，所述基体树脂为eva树脂和poe树脂中的任意一种或两种的混合物；所述eva树脂中va含量为26%～30%，熔融指数为15～25g/10min，190℃/2.16kg；所述poe树脂的熔融指数为5～14g/10min。

7、在一种可选的实施方式中，所述主交联剂为过氧化物类交联剂，包括：过氧化二异丙苯、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、4,4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯中的任意一种或多种的组合；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的任意一种或多种的组合；所述复合抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯或亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；所述光稳定剂包括2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种或多种的组合。

8、在一种可选的实施方式中，所述硅烷偶联剂为乙烯基类硅烷偶联剂、氯烃基类硅烷偶联剂、氨烃基类硅烷偶联剂、环氧烃基类硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧烷基类硅烷偶联剂、含硫烃基类硅烷偶联剂、拟卤素类硅烷偶联剂或季氨烃基类硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的混合物。

9、在一种可选的实施方式中，所述光伏封装胶膜的厚度为0.4～0.6mm。

10、第二方面，本公开实施例还提供一种耐湿热老化的光伏封装胶膜的制备方法：将基体树脂与主交联剂、助交联剂、复合抗氧剂、光稳定剂、硅烷偶联剂和改性助交联剂混合均匀后，挤出，流延成膜，冷却定型，得到如前所述的光伏封装胶膜。

11、第三方面，本公开实施例还提供一种光伏组件，包括：如前所述的光伏封装胶膜；所述光伏封装胶膜包括单层eva胶膜、单层poe胶膜和三层epe胶膜。

12、在一种可选的实施方式中，所述光伏封装胶膜在85℃/85%rh条件下老化2000h后与玻璃的剥离强度≥100n/cm；所述光伏封装胶膜在pct老化测试后与玻璃的剥离强度≥60n/cm。

13、本发明的有益效果是，本耐湿热老化的光伏封装胶膜及其制备方法通过在胶膜配方中同时添加常规硅烷偶联剂和具有多烷氧基硅烷官能团的联三嗪环结构附着力促进剂，硅烷偶联剂通过一端的烷氧基与玻璃表面的硅羟基形成si-o-si化学键，另一端的不饱和键参与eva/poe基体的自由基交联反应，起到“分子桥”的偶联作用；改性助交联剂分子量大、挥发分低、不易迁移，一方面能在胶膜与玻璃界面形成高密度的si-o-si化学键，另一方面其三嗪环骨架可在过氧化物引发下参与树脂交联网络，实现内交联与界面键合的双重稳定机制，在湿热环境下表现出更为优异的抗剥离效果，两者在“内交联”和“界面键合”两个层面形成互补，两者的组合产生了“1+1>2”的协同增效效果，可有效提高湿热老化后胶膜与玻璃的剥离强度。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书中所特别指出的结构来实现和获得。

15、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。

1.一种光伏封装胶膜，其特征在于，原料包括：

2.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

3.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

4.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

5.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

6.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

7.如权利要求1所述的光伏封装胶膜，其特征在于，

8.一种光伏封装胶膜的制备方法，其特征在于：

9.一种光伏组件，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的光伏封装胶膜；

10.如权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，还包括：