BC电池用UV隔离胶及其制备方法与流程

本发明属于光伏电池辅助封装材料，具体涉及一种bc电池用uv隔离胶及其制备方法。

背景技术：

1、bc（back contact，背接触）电池具有正面无遮光、弱光响应好、高温性能优异、抗阴影遮挡能力强以及外观美观的优势，光电转换理论极限效率可达29.56%，量产效率可稳定达到25.5~26.5%，是现阶段晶硅光伏电池中效率上限最高之一的平台型技术，可与perc、topcon、hjt、叠层电池技术叠加增效。同时，bc电池封装采用背面一字焊带结构，抗隐裂性能可提升48%，适配大尺寸、薄片化硅片的发展趋势，在bipv、高端工商业及户用光伏市场具有高附加值应用潜力。

2、当前，bc电池生产转运及封装制程中，通常采用隔离纸或者uv隔离胶进行防护。对于隔离纸方案，bc电池薄片化、大尺寸、精密电极结构特性对制程防护要求高，普遍采用45~60 g/m2无尘隔离纸，为一次性耗材，规模化量产的耗材成本高；同时，隔离纸依赖林木资源，固废量大，环境负荷较高；而且，在生产工序中，隔离纸需单独垫纸、取纸，自动化适配性较差，易出现卡纸、纸片残留、粉尘污染问题，会造成电池片划伤、浆料黄变、碎片率升高等不良缺陷，制约产线速度。对于uv隔离胶方案，现有技术中多采用单一丙烯酸酯固化体系，配方简单，但是存在以下问题：（1）耐高温稳定性较差，电池层压高温高压环境下易软化、流淌、粘连、开裂，电极绝缘失效风险较高；（2）耐老化性能不足，长期紫外、高温高湿环境下易黄变、脱层、起泡，难以通过dh3000h高温高湿、tc600次冷热循环、uv 60kwh/m2紫外老化测试；（3）固化体系单一，薄涂层表干效果差，易粘网、粘设备，污染自动化产线；（4）绝缘强度、尺寸稳定性有限，难以适配bc电池背面密集叉指电极的精密绝缘隔离需求，易引发微短路、漏电问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供了一种bc电池用uv隔离胶及其制备方法，能够提高uv隔离胶的耐高温稳定性、耐老化性能、薄涂层表干效果和绝缘性能。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种bc电池用uv隔离胶，包括以下质量份数的原料：氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂20~50份、脂环族环氧树脂10~30份、氢化环氧树脂10~40份、月桂酸酯丙烯酸酯树脂10~20份、二元醇2~10份、复合光引发剂2~4份以及助剂0.5~2份；其中，所述氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂由氢化双酚a环氧树脂与丙烯酸单体进行开环酯化反应制得；所述复合光引发剂包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂；所述助剂包括uv吸收剂、受阻胺光稳定剂以及抗氧剂。

4、优选地，所述二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己二醇、1,3-环己二醇、三环癸烷二甲醇、双环戊二烯二甲醇、降冰片烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇以及1,9-壬二醇中的至少一种。

5、优选地，所述复合光引发剂中，所述自由基光引发剂与所述阳离子光引发剂的质量比为（1~4）：1。

6、优选地，所述助剂还包括流平剂、消泡剂以及硅烷偶联剂。

7、优选地，所述氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂的制备方法包括以下步骤：

8、s11、将氢化双酚a环氧树脂加入反应釜中，升温至90~100 ℃，搅拌至熔融；

9、s12、将叔胺类催化剂和阻聚剂加入所述反应釜中，之后向所述反应釜中滴加丙烯酸单体，滴加完成后，升温至110~120 ℃进行反应，直至体系酸值≤5 mgkoh/g，得到氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂。

10、优选地，在步骤s12中，所述叔胺类催化剂、所述阻聚剂与所述丙烯酸单体的质量比为（0.8~1.2）：（0.05~0.15）：100。

11、优选地，在步骤s12中，所述丙烯酸单体的羧基与所述氢化双酚a环氧树脂的环氧基团的摩尔比为（1~1.08）：1。

12、优选地，在步骤s12中，滴加丙烯酸单体的时间为1.5~2 h。

13、优选地，在步骤s12中，所述反应的时间为4~6 h。

14、第二方面，本发明提供了一种所述的bc电池用uv隔离胶的制备方法，包括以下步骤：

15、s1、制备所述氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂；

16、s2、将所述氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂、所述脂环族环氧树脂、所述氢化环氧树脂、所述月桂酸酯丙烯酸酯树脂和所述二元醇，在常温下进行一次搅拌，之后升温至30~50℃进行二次搅拌，得到混合物；其中，所述一次搅拌的转速为800~1000 r/min，时间为20~30min；所述二次搅拌的转速为600~2000 r/min，时间为20~60 min；

17、s3、降温至常温，避光加入所述复合光引发剂和所述助剂，搅拌，过滤，真空脱泡，得到bc电池用uv隔离胶；其中，所述搅拌的转速为500~600 r/min，时间为15~20 min；所述过滤采用200~300目滤网；所述真空脱泡的真空度为-0.08~-0.1 mpa，时间为10~15 min。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、本发明中，采用由氢化双酚a环氧树脂与丙烯酸单体进行开环酯化反应制得的氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂、脂环族环氧树脂和氢化环氧树脂组成的三元树脂复配基体，搭配月桂酸酯丙烯酸酯树脂和二元醇，并采用含有自由基光引发剂和阳离子光引发剂的复合光引发剂，以及含有抗黄变体系的助剂，能够提高uv隔离胶的耐高温稳定性、耐老化性能、薄涂层表干效果和绝缘性能。

1.一种bc电池用uv隔离胶，其特征在于，包括以下质量份数的原料：氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂20~50份、脂环族环氧树脂10~30份、氢化环氧树脂10~40份、月桂酸酯丙烯酸酯树脂10~20份、二元醇2~10份、复合光引发剂2~4份以及助剂0.5~2份；

2.根据权利要求1所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，所述二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己二醇、1,3-环己二醇、三环癸烷二甲醇、双环戊二烯二甲醇、降冰片烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇以及1,9-壬二醇中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，所述复合光引发剂中，所述自由基光引发剂与所述阳离子光引发剂的质量比为（1~4）：1。

4.根据权利要求1所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，所述助剂还包括流平剂、消泡剂以及硅烷偶联剂。

5.根据权利要求1所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，所述氢化双酚a环氧丙烯酸酯树脂的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，在步骤s12中，所述叔胺类催化剂、所述阻聚剂与所述丙烯酸单体的质量比为（0.8~1.2）：（0.05~0.15）：100。

7.根据权利要求5所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，在步骤s12中，所述丙烯酸单体的羧基与所述氢化双酚a环氧树脂的环氧基团的摩尔比为（1~1.08）：1。

8.根据权利要求5所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，在步骤s12中，滴加丙烯酸单体的时间为1.5~2 h。

9.根据权利要求5所述的bc电池用uv隔离胶，其特征在于，在步骤s12中，所述反应的时间为4~6 h。

10.权利要求1-9任一项所述的bc电池用uv隔离胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：