钙钛矿组件用低模量封装胶膜及钙钛矿组件的制作方法

本发明涉及钙钛矿组件，具体而言，涉及一种钙钛矿组件用低模量封装胶膜及钙钛矿组件。

背景技术：

1、能源紧缺和环境问题日益凸显的今天，寻找可再生、环境友好的绿色能源已成为必然趋势。光伏发电是将太阳能转化成电能的过程，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，而且与传统的火力发电、水力发电和核能发电相比，它的制备过程简单，复制性强，因此具有很好的发展前景。

2、近年来光伏电池技术发展迅速，在晶硅领域，hjt、topcon等新型高效的电池转换效率已经达到26%以上，越来越接近晶硅电池的理论极限，效率提高难度越来越大。而钙钛矿电池具有成本低，理论转化率高等特点，被视为未来光伏组件发展的新方向。随着近年来钙钛矿电池技术的不断突破，钙钛矿组件的稳定性得到持续改善，已逐步实现钙钛矿组件产业化。目前，钙钛矿组件主要有单结组件和叠层组件两种，其中，单结组件中仅有一种钙钛矿电池，包括依次层叠设置的前板材料1、钙钛矿电池2、封装胶膜3和后板材料4，其结构如图1所示，其中的前板材料1和后板材料4可以是玻璃，也可以是其它柔性阻水材料。叠层电池包含前板材料1、钙钛矿电池2、晶硅电池5、后板材料4、前封装胶膜6和后封装胶膜7，主要包含两种结构，见图2和图3。结构一中的钙钛矿电池2在前板材料1内侧上，与晶硅电池5分离，两者中间需要一层前封装胶膜6。结构二中的钙钛矿电池位于晶硅电池表面，前封装胶膜6位于钙钛矿电池2与前板材料1之间。

3、钙钛矿电池为多层结构，且电池内部层间附着力较低。封装胶膜多为高分子材料，热膨胀系数大，组件在高低温循环老化测试时，由于钙钛矿电池和封装材料的热膨胀系数不同，在界面会产生应力，导致电池层间剥离，最终导致电池失效。因此需要一种新的低模量封装胶膜，减小因热胀冷缩在封装胶膜与钙钛矿电池界面之间的应力，解决钙钛矿电池层间剥离的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种钙钛矿组件用低模量封装胶膜及钙钛矿组件，以解决现有技术中封装胶膜与钙钛矿电池界面之间的应力导致钙钛矿电池层间剥离的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种钙钛矿组件用低模量封装胶膜，包括低模量层，低模量层朝向钙钛矿电池层叠设置，低模量层在40℃的弹性模量低于16mpa；低模量层的弹性模量采用dma测试，将低模量层的样品裁切成6mm宽的样条，采用温度扫描模式，测试1hz的振荡频率下，30℃~90℃范围内低模量层的弹性模量。

3、进一步地，低模量层在80℃的弹性模量为0.1~3mpa。

4、进一步地，低模量层的厚度不低于0.2mm，优选低模量层的厚度为0.2mm~0.6mm。

5、进一步地，钙钛矿组件用低模量封装胶膜为交联型胶膜，以重量份计，钙钛矿组件用低模量封装胶膜包括：100份的基体树脂、5~50份的低模量添加剂、0.1~2份的交联剂、0.1~2份的助交联剂、0.1~2份的硅烷偶联剂及0~2份的光稳定剂；其中，低模量添加剂在40℃的弹性模量≤16mpa，80℃的弹性模量为0.1~3mpa。

6、进一步地，钙钛矿组件用低模量封装胶膜为非交联型胶膜，以重量份计，钙钛矿组件用低模量封装胶膜包括：0~60份的基体树脂、40~100份的增粘改性树脂及5~50份的低模量添加剂；其中，基体树脂和增粘改性树脂的总量为100份；和/或，低模量添加剂在40℃的弹性模量≤16mpa，80℃的弹性模量为0.1~3mpa；增粘改性树脂选自硅烷改性的poe中的任意一种或多种。

7、进一步地，低模量添加剂的黏度不高于50000pa·s，优选低模量添加剂的黏度为5000~30000pa·s。

8、进一步地，低模量添加剂选自液态聚氨酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、液体聚异戊二烯橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁戊橡胶、丙烯酸液体橡胶、聚酰胺液体橡胶、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、液体硅橡胶中的任意一种或多种。

9、进一步地，钙钛矿组件用低模量封装胶膜为单层胶膜或多层胶膜。

10、根据本发明的另一个方面，提供了一种钙钛矿组件，包括低模量封装胶膜和钙钛矿电池，低模量封装胶膜的低模量层朝向钙钛矿电池层叠设置，低模量封装胶膜为上述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜。

11、进一步地，钙钛矿组件为单结钙钛矿组件或钙钛矿-晶硅叠层组件；低模量封装胶膜的热膨胀系数为120~280ppm/k，当钙钛矿组件为单结钙钛矿组件时，低模量封装胶膜还包括填料，优选填料选自陶瓷、玻璃、碳化硅、莫来石、氧化铝、金红、石墨中的任意一种或多种。

12、应用本发明的技术方案，本申请的钙钛矿组件用低模量封装胶膜包括低模量层，通过控制低模量层在40℃的弹性模量低于16mpa，降低了钙钛矿组件用低模量封装胶膜整体的模量，从而减小了冷热循环中钙钛矿组件用低模量封装胶膜与钙钛矿电池的界面应力，进而避免钙钛矿电池层间剥离的问题，提高钙钛矿组件的可靠性。

1.一种钙钛矿组件用低模量封装胶膜，包括低模量层，所述低模量层朝向钙钛矿电池层叠设置，其特征在于，所述低模量层在40℃的弹性模量低于16mpa；所述低模量层的弹性模量采用dma测试，将所述低模量层的样品裁切成6mm宽的样条，采用温度扫描模式，测试1hz的振荡频率下，30℃~90℃范围内所述低模量层的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述低模量层在80℃的弹性模量为0.1~3mpa。

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述低模量层的厚度不低于0.2mm，优选所述低模量层的厚度为0.2mm~0.6mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述钙钛矿组件用低模量封装胶膜为交联型胶膜，以重量份计，所述钙钛矿组件用低模量封装胶膜包括：

5.根据权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述钙钛矿组件用低模量封装胶膜为非交联型胶膜，以重量份计，所述钙钛矿组件用低模量封装胶膜包括：

6.根据权利要求4或5所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述低模量添加剂的黏度不高于50000pa·s，优选所述低模量添加剂的黏度为5000~30000pa·s。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述低模量添加剂选自液态聚氨酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、液体聚异戊二烯橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁戊橡胶、丙烯酸液体橡胶、聚酰胺液体橡胶、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、液体硅橡胶中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜，其特征在于，所述钙钛矿组件用低模量封装胶膜为单层胶膜或多层胶膜。

9.一种钙钛矿组件，包括低模量封装胶膜和钙钛矿电池，所述低模量封装胶膜的低模量层朝向钙钛矿电池层叠设置，其特征在于，所述低模量封装胶膜为权利要求1至8中任一项所述的钙钛矿组件用低模量封装胶膜。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述钙钛矿组件为单结钙钛矿组件或钙钛矿-晶硅叠层组件；所述低模量封装胶膜的热膨胀系数为120~280ppm/k，当所述钙钛矿组件为单结钙钛矿组件时，所述低模量封装胶膜还包括填料，优选所述填料选自陶瓷、玻璃、碳化硅、莫来石、氧化铝、金红、石墨中的任意一种或多种。