EVA树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物,为一种热塑性高分子树脂,呈线性分子结构。 EVA树脂耐热性差,易延伸而弹性低,抗蠕变性差,容易产生热胀冷缩,因此,EVA树脂用作封 装光伏设备的透明EVA胶膜时,需要对EVA树脂进行改性。一般地,通过添加交联剂使EVA胶 膜在封装电池片的同时发生交联固化,从而消除热胀冷缩现象,以提高耐热性。用EVA胶膜 将太阳能电池片包封,并可与上下层保护材料粘合在一起,构成太阳能电池组件。
改性的EVA胶膜作为太阳能电池的一部分,虽然占组件整体成本很少的一个部分, 但其质量决定着太阳能电池的使用寿命,因此,提高EVA胶膜抗老化性能是十分重要的。目 前所有的EVA胶膜一般还需要添加抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和硅烷偶联剂等助 剂,以充分保障太阳能电池封装用EVA胶膜的耐候性能。
用于EVA光伏膜的抗氧化剂可选用受阻酚类抗氧化剂或受阻酚类抗氧化剂和亚磷 酸酯类抗氧化剂的组合物,受阻酚类抗氧化剂一般采用抗氧化剂1076、抗氧化剂245或抗氧 化剂3114等;亚磷酸酯类抗氧化剂一般采用抗氧化剂168等。抗氧化剂的选用应充分注意抗 氧化剂与EVA树脂的相容性、加工性及与光稳定剂的协效性。
用于EVA光伏膜的光稳定剂的技术要求更高,尽管EVA树脂的耐光性能相对稍好, 但由于用于光伏电池的组件,在整个太阳能电池组件的生命周期中均受到强烈的光辐射, 因此对于光稳定剂的选择仍是极其重要的。目前,市场上用于太阳能EVA封装胶膜所用的光稳定剂一般为二苯甲酮类及苯并三氮唑类紫外线吸收剂与受阻胺类光稳定剂的复配使用。 二苯甲酮类紫外线吸收剂一般采用紫外线吸收剂UV-531,苯并三氮唑类紫外线吸收剂一般 采用紫外线吸收剂UV-327、UV-328等,受阻胺类光稳定剂一般采用UV-770、UV-622或UV-944 等。
然而,现采用的紫外线吸收剂,如二苯甲酮类紫外线吸收剂和苯并三氮唑类紫外 线吸收剂在吸收紫外线的功能之外,存在着可与自由基反应形成生色基团及会因热氧长期 作用导致分解,从而对EVA胶膜产生黄变而影响高透光性,进而影响光电转化效率的问题。
同时,太阳能电池的电势诱导发电效率功率衰减(PID)问题越来越受到人们的重 视。据研究认为,主要的原因仍是组件中金属离子,主要有Na+、Ca2+、Ag+、Cu2+等迁移所造成 的。为降低PID,对EVA胶膜的改性主要集中于在EVA中加入聚烯烃离聚物,减缓电压驱动下 金属离子的迁移速度;加入疏水助剂,降低EVA中水分含量;或加入金属离子捕捉剂等方法, 但是尚未注意到因为金属离子的存在,及其EVA树脂中本身所存在的金属离子,对于EVA胶 膜所导致的黄变加重,透光率下降,从而导致PID更加劣化的问题。这是由于二苯甲酮类紫 外线吸收剂和苯并三氮唑类紫外线吸收剂在热氧光的存在下形成生色基团的过程可被金 属离子所催化发生。
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将EVA,交联剂,抗氧化剂,增粘剂,光稳定 剂混合均匀,经挤出、流延、冷却、牵引、卷取工序即得。控制挤出温度为80-88℃。控制EVA胶膜的厚度为0.5mm。采用硅烷偶联 剂作为增粘剂。
亚磷酸酯类抗氧化剂可采用亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧化剂 168)
受阻酚类抗氧化剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧化剂1076)、二缩三 乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧化剂245)、1,3,5-三(3,5-二叔 丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(抗氧化剂3114)中的复配物。
对于EVA树脂而言,通常用MT(熔融指数)和VA(醋酸乙烯酯的含量)两个指标来评 价EVA树脂的性能,一般地,当MT一定时,VA的含量越高,EVA的弹性、柔软性、粘合性、相容性 和透明性提高;VA的含量越低,EVA更接近聚乙烯的性能。本产品优选采用VA含量为25-35% 的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。更佳地,采用VA含量为25-35%,MT值为28-40g/10min的乙烯- 醋酸乙烯酯的共聚物。
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