一种封装胶膜及光伏组件的制作方法

1.本技术属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种封装胶膜及光伏组件。


背景技术：

2.随着光伏技术的发展，太阳能作为绿色、环保、可再生能源受到了大范围推广。光伏组件作为太阳能发电系统中最重要的部分，其降本提效在太阳能发电系统降成本中起着至关重要的作用。
3.现有技术中，通常在光伏组件中使用白色高反射胶膜作为提高光伏组件效率的有效手段之一。为了避免白色高反射胶膜在组件层压后溢胶至电池片、焊带、汇流条等位置，目前多采用预交联工艺对白色高反射胶膜进行处理。然而，预交联工艺会使得形成的白色高反射胶膜在层压时流动性变差，胶膜不能填充到焊带与电池片边缘的间隙，焊带折弯位置与电池片边缘刚性接触，且其表面硬度较常规方式形成的胶膜表面硬度高，不能起到很好的缓冲作用，这就会导致组件层压后出现新增隐裂的比例大幅增加，影响产线的良品率。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种封装胶膜及光伏组件，能够解决现有白色高反射胶膜流动性差及表面硬度高导致光伏组件隐裂增大的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种封装胶膜，所述封装胶膜包括：叠层设置的第一透明层和白色高反射层；
7.所述第一透明层和所述白色高反射层采用共挤的方法形成一体成型结构，且所述第一透明层和所述白色高反射层的整体预交联度为5％～15％，所述第一透明层的预交联度为0～5％；
8.其中，所述第一透明层靠近所述光伏组件的电池片。
9.可选的，所述第一透明层的厚度为0.1mm～0.25mm。
10.可选的，所述白色高反射层的预交联度为5％～15％。
11.可选的，所述封装胶膜还包括：第二透明层；
12.所述第二透明层设置于所述白色高反射层的另一侧；
13.所述第一透明层、所述白色高反射层、所述第二透明层采用三层共挤的方法形成一体成型结构。
14.可选的，所述第二透明层的厚度大于或等于所述第一透明层的厚度相同；
15.和/或，所述第二透明层的预交联度与所述第一透明层的预交联度相同。
16.可选的，所述第一透明层、所述白色高反射层和所述第二透明层的整体预交联度为10％，且所述第一透明层、所述第二透明层的预交联度为0％。
17.可选的，所述第一透明层和所述第二透明层均为透明高分子薄膜层；
18.所述白色高反射层包括：树脂聚合物、白色填料、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光
稳定剂和助交联剂。
19.可选的，所述白色填料包括：二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化锡、碳酸钠、硝酸钾、二氧化锆、氧化硼、氧化铝中的一种或多种；
20.所述树脂聚合物包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯高聚物、乙烯-辛烯高聚物中的一种或多种。
21.可选的，所述白色填料的粒径为20um～35um。
22.第二方面，本技术实施例还提供了一种光伏组件，包括上述封装胶膜。
23.在本技术实施例中，一方面采用共挤的方法将第一透明层和白色高反射层形成一体成型的封装胶膜，由于第一透明层和白色高反射层的整体预交联度为5％～15％，第一透明层的预交联度为0～5％，因此，不但封装胶膜的整体硬度和成本可以随着交联度的降低而降低，而且，由于靠近电池片的为第一透明层，其预交联度低，流动性较好，可以很好的填充到焊带与电池片边缘的间隙，且透明层没有高反射填料，可以进一步降低靠近电池片侧的封装胶膜的表面硬度，进而光伏组件层压时电池片的新增隐裂率可以有效降低。
附图说明
24.图1是本技术实施例所述一种封装胶膜的结构示意图；
25.图2是本技术实施例所述另一种封装胶膜的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.10：第一透明层；20：白色高反射层；30：第二透明层。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的封装胶膜及光伏组件进行详细地说明。
31.在实际应用中，由于在封装胶膜中设置白色高反射层可以有效提升光伏组件的功率，因此，通常将白色高反射封装胶膜作为提升光伏组件效率的一种有效手段。同时，为了避免白色高反射封装胶膜在组件层压时，出现溢胶、褶皱等现象，通过预交联工艺使白色高反射封装胶膜表面固化。然而，由于白色高反射封装胶膜中需要添加特殊的白色无机颜料，且在胶膜制造时新增造粒、预交联等工序，这就导致预交联工艺固化后的白色高反射封装胶膜相对于透明胶膜的流动性较差，硬度偏高、成本偏高，且由于白色高反射封装胶膜填充不好，硬度偏高会导致组件层压件在层压后新增隐裂，导致光伏组件的良品率下降。
32.发明人针对上述问题进行研究，结果发现采用共挤的方法形成透明层和白色高反射层的一体成型的封装胶膜，通过控制封装胶膜的整体预交联度为8％～15％可以有效降低封装胶膜固化后的表面硬度，从而可以有效降低电池片在层压时新增隐裂率，进一步的通过控制靠近电池片的第一透明层的预交联度0～5％，还可以进一步降低靠近电池片侧的封装胶膜固化后硬度较高导致电池片隐裂的风险。基于此，本技术实施例提供了一种封装胶膜，该封装胶膜可以应用于任何光伏组件上。
33.参照图1，示出了本技术实施例所述的一种封装胶膜的结构示意图。
34.本技术实施例中，封装胶膜具体可以包括：叠层设置的第一透明层10和白色高反射层20；所述第一透明层10和所述白色高反射层20采用共挤的方法形成一体成型结构，且所述第一透明层10和所述白色高反射层20的整体预交联度为5％～15％，所述第一透明层10的预交联度为0～5％；其中，所述第一透明层10靠近所述光伏组件的电池片。
35.在本技术实施例中，一方面采用共挤的方法将第一透明层10和白色高反射层20形成一体成型的封装胶膜层，由于第一透明层10和白色高反射层20的整体预交联度为5％～15％，第一透明层10的预交联度为0～5％，因此，不但封装胶膜的整体硬度和成本可以随着交联度的降低而降低，而且，由于靠近电池片的为第一透明层10，可以进一步降低靠近电池片侧的封装胶膜的表面硬度，进而光伏组件层压时电池片的新增隐裂率可以有效降低。
36.本技术实施例中，预交联可以为电子束辐照预交联处理、紫外预交联、高温预交联处理等。
37.本技术实施例中，封装胶膜由透明层和白色高反射层20组成，相较于全部为白色高反射层20的封装胶膜，由于透明层相较于白色高反射层20的成本较低，工艺简单，因此，本技术实施例的封装胶膜的成本也可以有效降低。并且，通过控制第一透明层10和白色高反射层20的整体预交联度为8％～15％，透明层贴着电池片一侧，阻挡白色高反射层20向上溢胶，既可以避免组件层压后白色高反射层20的胶膜溢胶到电池片、焊带、汇流条等位置，或者白色高反射层20胶膜出现褶皱等问题，又可以降低封装胶膜整体的预交联度，避免预交联度较高导致的封装胶膜固化后，由于表面硬度较高及填充性能不好导致光伏组件新增隐裂的问题。
38.参照图2，示出了本技术实施例所述的另一种封装胶膜的结构示意图。
39.本技术实施例中，为了进一步降低封装胶膜的成本以及封装胶膜的成本，封装胶膜还可以包括：第二透明层30；第二透明层30设置于白色高反射层20的另一侧；第一透明层10、白色高反射层20、第二透明层30采用三层共挤的方法形成一体成型结构。本技术实施例中，通过第二透明层30的设置可以进一步降低封装胶膜的成本。
40.本技术实施例中，透明层为两层的情况下，两层透明层(第一透明层10和第二透明层30)分别设置在白色高反射层20两侧，透明层和白色高反射层20采用共挤的方式形成一体成型的封装胶膜，
41.可选的，第一透明层10的厚度可以为0.1mm～0.25mm。
42.在本技术实施例中，第一透明层10的厚度可以设置为0.1mm～0.25mm中的任意值，从而既可以避免透明层太厚影响白色高反射层20反射率的问题，又可以兼具提高胶膜流动性，降低封装胶膜表面硬度进而降低隐裂率，以及降低光伏组件成本的优点，同时可以解决白色高反射层翻边或溢白导致的外观问题。
43.可选的，白色高反射层20的预交联度为5％～15％。
44.本技术实施例中，白色高反射层20的预交联度可以为5％～15％中的任意值。在实际应用中，白色高反射层20的预交联度可以大于或等于透明层的预交联度，这样，既可以达到通过白色高反射层20提供组件功率的效果，又可以达到通过透明层降低封装胶膜固化后表面硬度，进而降低层压后新增隐裂的效果。
45.在实际应用中，由于第一透明层10靠近光伏组件中电池片层，可以理解为通过降低第一透明层10固化后的硬度就可以有效降低光伏组件层压后的新增隐裂，因此，在本技术实施例中，可以设置第一透明层10的厚度等于或大于第二透明层30的厚度，即首先保证第一透明层10的厚度，从而有效降低封装胶膜靠近电池片层的表面硬度，然后在此基础上，还可以设置第二透明层30从而进一步降低靠近盖板玻璃侧封装胶膜的表面硬度，以及进一步降低光伏组件层压后的新增隐裂，并且还可以降低封装胶膜的成本。可以理解的是，在第一透明层10的厚度等于第二透明层30的厚度的情况下，
46.本技术实施例中，第二透明层30的预交联度与第一透明层10的预交联度可以相同，即通过设置第二透明层30和第一透明层10的材料相同、预交联时间和预交联工艺相同，从而可以使封装胶膜两侧的表面硬度相同，加工工艺简单可控。
47.可选的，第一透明层10、白色高反射层20和第二透明层30的整体预交联度为10％，且所述第一透明层10、所述第二透明层30的预交联度为0％。
48.在实际应用中，传统的由白色高反射层组成的封装胶膜的整体预交联度通常为25％～40％，理论上其表面的预交联度比封装胶膜整体的预交联度高很多，因此，固化后的封装胶膜的表面硬度偏硬，进而导致组件层压后会新增隐裂。本技术实施例中，通过限定透明层和白色高反射层20形成的封装胶膜的整体预交联度为8％～15％，可以保证焊带折弯位置胶膜的有效填充，可以有效降低封装胶膜的表面硬度，进而降低光伏组件层压后的隐裂率。具体的，在封装胶膜包括第一透明层10、白色高反射层20和第二透明层30的情况下，通过设置第一透明层10、白色高反射层20和第二透明层30的整体预交联度为10％，第一透明层10和第二透明层30的预交联度为0％，从而使组件层压后，单片电池片的隐裂率降低至1.27％，单块层压件的隐裂率降低至16.7％。
49.本技术实施例中，白色高反射层20可以包括：树脂聚合物、白色填料、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和助交联剂。本技术实施例中，通过上述材料按预设比例混合从而形成的白色高反射层20，对光的反射率更高，反射效果更好。
50.本技术实施例中，白色填料具体可以包括：二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化锡、碳酸钠、硝酸钾、二氧化锆、氧化硼、氧化铝中的一种或多种。本技术实施例中，白色填料由上述的一种或多种组合形成，从而使白色填料的用料范围更广，具体用料更加灵活。树脂聚合物具体可以包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯高聚物、乙烯-辛烯高聚物中的一种或多种。
51.本技术实施例中，第一透明层10和第二透明层30均为透明高分子薄膜层。具体的，透明层可以包括树脂聚合物、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和助交联剂等。其中，透明层中的树脂聚合物可以与白色高反射层20中的树脂聚合物的成分相同，从而使封装胶膜的材料种类可以有效减少、成本降低。
52.本技术实施例中，透明层可以通过将树脂聚合物、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光
稳定剂和助交联剂等按照第一预设比例混合均匀后，加入挤出机的第一进料口；白色高反射层20可以通过将树脂聚合物、白色填料、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和助交联剂第二按照预设比例混合均匀后，加入挤出机的第二进料口；最后，在挤出机内由分流器按照特定质量比例对透明层和白色高反射层20进行分配，然后经模头挤出，经过胶辊与钢辊共同冷却挤压，形成特定结构花纹，再经过除静电装置、冷却装置、分切装置等步骤后进行预交联处理，形成封装胶膜后收卷包装。
53.可以理解的是，当透明层包括第一透明层10和第二透明层30时，第一透明层10、第二透明层30和白色高反射层20可以分别放在挤出机的不同进料口，由分流器按照特定质量比例由模头挤出。
54.在实际应用中，白色填料的粒径越小，其在白色高反射层20的树脂聚合物中的均匀度越好，然而，白色填料的粒径越小其加工难度越高，成本也就越高，因此，为了使白色填料兼顾成本低的效果，白色填料的粒径为20um～35um。
55.本技术实施例中，透明层混合物即表示通过将树脂聚合物、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和助交联剂等按照第一预设比例混合均匀后形成的混合物；白色高反射层20混合物即表示通过将树脂聚合物、白色填料、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和助交联剂等按照第二预设比例混合均匀后形成的混合物。
56.综上，本技术实施例所述的封装胶膜至少包括以下优点：
57.在本技术实施例中，一方面采用共挤的方法将第一透明层和白色高反射层形成一体成型的封装胶膜，由于第一透明层和白色高反射层的整体预交联度为5％～15％，第一透明层的预交联度为0～5％，因此，不但封装胶膜的整体硬度可以随着交联度的降低而降低，使得胶膜具有较好的流动性从而保证胶膜的有效填充，而且，由于靠近电池片的为第一透明层，可以进一步降低靠近电池片侧的封装胶膜的表面硬度，进而光伏组件层压时电池片的新增隐裂率可以有效降低。
58.为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过具体的实施例说明本发明制备封装胶膜的方法。
59.在实际应用中，透明层混合物和白色高反射层混合物由挤出机的挤出头挤出，在熔体状态即粘合在一起，通过控制透明层与白色高反射层二者重量比例，从而控制透明层与白色高反射层的厚度等，本技术具体实施例中以透明层和白色高反射层的份数比例表示其重量比。
60.需要说明的是，以下具体实施例中，透明层混合物即形成透明层的混合物，白色高反射层混合物即形成白色高反射层的混合物，其具体成分组成等可参照上述实施例。
61.实施例1
62.将25份第一透明层混合物、75份白色高反射层混合物采用两层共挤的方法形成透明层和白色高反射层两层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为8％，透明层预交联度为2％，白色高反射层预交联度为6％。
63.本技术实施例中，将上述材料分别充分混合均匀，然后分别加入到两个挤出机进料口，进行熔融共挤出，挤出机、模头各区域的温度设定为78℃～95℃之间，经挤出流延或者压延，经过胶辊与钢辊共同冷却挤压形成特定花纹，高能电子束辐照等预交联工艺处理，形成封装胶膜。
64.具体的，钢辊冷却温度可以为20～40℃，胶辊冷却温度可以为-40～0℃；特定的花纹可以为无规则的磨砂工艺，或特定的金字塔结构、井型、菱形等结构；预交联工艺可以为电子束辐照预交联处理、紫外预交联、高温预交联处理等。
65.实施例2
66.将25份第一透明层混合物、75份白色高反射层混合物采用两层共挤的方法形成透明层和白色高反射层两层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为10％，透明层预交联度为2％，白色高反射层预交联度为8％。
67.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
68.实施例3
69.将15份第一透明层混合物、85份白色高反射层混合物采用两层共挤的方法形成透明层和白色高反射层两层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为15％，透明层预交联度为5％，白色高反射层预交联度为10％。
70.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
71.实施例4
72.将15份第一透明层混合物、85份白色高反射层混合物采用两层共挤的方法形成透明层和白色高反射层两层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为13％，透明层预交联度为5％，白色高反射层预交联度为8％。
73.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
74.实施例5
75.将25份第一透明层混合物、55份白色高反射层混合物、20份第二透明层混合物分别放入不同的进料口，采用三层共挤的方法形成第一透明层、白色高反射层和第二透明层三层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为10％，两侧的透明层预交联度均为0％，白色高反射层预交联度为10％。
76.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
77.实施例6
78.将15份第一透明层混合物、55份白色高反射层混合物、30份第二透明层混合物分别放入不同的进料口，采用三层共挤的方法形成第一透明层、白色高反射层和第二透明层三层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为10％，一侧透明层预交联度为0％，白色高反射层预交联度为10％，另一侧透明层预交联度为0％。
79.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
80.实施例7
81.将15份第一透明层混合物、55份白色高反射层混合物、30份第二透明层混合物分别放入不同的进料口，采用三层共挤的方法形成第一透明层、白色高反射层和第二透明层三层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为15％，第一透明层预交联
度为3％，白色高反射层预交联度为12％，另一侧透明层预交联度为0％。
82.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
83.实施例8
84.将10份第一透明层混合物、55份白色高反射层混合物、35份第二透明层混合物分别放入不同的进料口，采用三层共挤的方法形成第一透明层、白色高反射层和第二透明层三层一体成型结构的封装胶膜，其中，封装胶膜的整体预交联度为20％，第一透明层预交联度为5％，白色高反射层预交联度为15％，另一侧透明层预交联度为0％。
85.本技术实施例中，上述材料形成封装胶膜的具体步骤工艺可以参照实施例1，此处不再赘述。
86.本技术实施例中，为了更好地证明本发明的有益效果，本技术实施例中还以100％为白色高反射层的封装胶膜为对比组，对上述各实施例中形成的封装胶膜应用于光伏组件中的各项数据进行对比测试，以下通过图表的方式将上述各实施例及测试数据进行说明。
87.表1实施例1至8，以及对比组的对比数据
[0088][0089]
需要说明的是，上述表1中反射率表示封装胶膜正面反射率，预交联度表示封装胶膜整体预交联度。
[0090]
由实施例1-8与对比组相比，无论是透明层与白色高反射层采用两层共挤的方式生成的封装胶膜，还是透明层与白色高反射层采用三层共挤的方式生成的封装胶膜，相较于100％白色高反射层形成的封装胶膜，其整体预交联度在8％～10％范围内时，层压后溢白比例、电池隐裂率(包括单片电池隐裂率、单块组件隐裂率)均有明显下降。
[0091]
本技术实施例还提供了一种光伏组件，具体可以包括上述封装胶膜。
[0092]
本技术实施例中，光伏组件包括但不限于单玻光伏组件，双玻光伏组件等。
[0093]
本技术实施例中，通过将封装胶膜的透明层靠近光伏组件的电池片侧设置，并设置封装胶膜整体预交联度降低至5％～15％，透明层的预交联度为0～5％，从而使封装胶膜的整体硬度降低，并利用透明层良好的流动性对焊带折弯位置与电池片之间的间隙进行有
效填充，进而有效降低光伏组件层压后的隐裂率。
[0094]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。