本發(fā)明涉及光伏絕緣膠，特別是涉及一種快速固化抗老化的光伏絕緣膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，市場對電池片的功率及性價比的要求越來越高。其中，背接觸光伏電池(即bc電池)通過正面無柵線設(shè)計(也即背接觸光伏電池的正電極和負電極均分布在電池片的背面，故而背接觸光伏電池的正面不會被電極遮擋光線)，能最大化利用正面的入射光，減少光學(xué)損失，其轉(zhuǎn)換效率高于其他類型的主流光伏電池(如topcon電池、perc電池)。例如，愛旭股份的abc電池(全背接觸光伏電池)量產(chǎn)效率達26.5％，其光伏組件效率達24％；又如，隆基的hpbc組件效率達25.3％。同等面積下，bc組件的發(fā)電量比topcon組件高8％，功率密度提升4.76％。

2、背接觸光伏電池的正電極(正電極包括正極柵線)和負電極(負電極包括負極柵線)均分布在電池片的背面。在若干個背接觸光伏電池互聯(lián)成光伏組件時，焊帶焊接在背接觸光伏電池的焊盤點上，正極柵線和負極柵線均位于焊帶的靠近電池片的一側(cè)，為避免出現(xiàn)接觸短路，需要在焊帶、正極柵線與負極柵線之間涂覆絕緣膠；而且，在電池片制備的復(fù)雜工藝(如多次激光開槽、電極圖形化加工)過程中，絕緣膠能增強電池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少電池片的漏電和碎片率。

3、現(xiàn)今主流的光伏絕緣膠主要分為：環(huán)氧樹脂基絕緣膠(如cn116083017a)、uv固化體系絕緣膠及有機硅基絕緣膠。但是，這些類型的絕緣膠均存在明顯的缺陷：例如，環(huán)氧樹脂基絕緣膠的固化時間長(通?！?0分鐘)，影響光伏組件的生產(chǎn)效率，且環(huán)氧樹脂基絕緣膠的黃變值較高，耐老化性能不好，影響光伏組件的使用壽命；uv固化體系絕緣膠雖能快速固化(1-5分鐘)，但長期暴露于戶外紫外光下的黃變值δy＞15，耐老化性能不好，導(dǎo)致光伏組件的透光率下降及界面粘結(jié)失效，影響光伏組件的功率和使用壽命；有機硅基絕緣膠具有優(yōu)異的耐高溫性和柔韌性，但有機硅基絕緣膠的成本較高且固化速率較慢。

4、隨著背接觸光伏電池產(chǎn)能的提升，背接觸光伏電池用絕緣膠是支撐其技術(shù)落地的關(guān)鍵輔材，當(dāng)前以高定制化產(chǎn)品為主，需在成本、耐老化性和工藝兼容性上進一步突破，因此，亟需開發(fā)一種能夠快速固化且兼具低成本及耐老化等性能優(yōu)勢的光伏絕緣膠。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠快速固化且兼具低成本及耐老化等性能優(yōu)勢的光伏絕緣膠及其制備方法和應(yīng)用。

2、基于此，本發(fā)明公開了一種快速固化抗老化的光伏絕緣膠，按重量份計，包括如下原料：

3、50-85份多官能度丙烯酸樹脂、1-5份環(huán)氧樹脂、1-10份偶聯(lián)劑、1-10份柔軟劑、0.2-1份助劑、0.5-1份引發(fā)劑、0.1-0.5份分散劑、0-10份顏料、0-2份紫外光吸收劑；

4、其中，所述多官能度丙烯酸樹脂為2-6官能度的丙烯酸樹脂；

5、其中，所述軟化劑為500-6000分子量的聚碳酸酯(如選用聚碳酸酯lexan?141r、makrolon?2805、pc-110u中的一種或多種)。

6、所述多官能度丙烯酸樹脂為三環(huán)[5.2.1.02,?]癸烷二甲醇二丙烯酸酯(新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的a-dcp)、季戊四醇三及四丙烯酸酯(如新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的a-tmm-3、a-tmm-3lm-n)、季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的a-tmmt)、雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的ad-tmp)、二聚季戊四醇聚丙烯酸酯(新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的a-dph)、環(huán)氧化二聚季戊四醇聚丙烯酸酯(新中村化學(xué)工業(yè)株式會社的a-dph-12e)中的一種或多種。

7、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂(如山東金弘新材料科技有限的雙酚a型環(huán)氧樹脂e51、e44)和/或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(如美國hexion的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂erl-4221、erl-4206，又如日本nagase?chemtex的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂epolead?gt-300、epolead?gt-400)。

8、優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑(如山東硅科新材料有限公司的硅烷偶聯(lián)劑s3613、kh570、kh560)、硅烷低聚物、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種。

9、優(yōu)選地，所述助劑包括0.1-0.5份流平劑及0.1-0.5份消泡劑；

10、所述流平劑為有機硅改性聚醚流平劑(如畢克化學(xué)的有機硅改性聚醚流平劑byk330、byk331、byk332)和/或有機硅流平劑(如道康寧的有機硅流平劑dc11、dc29)；所述消泡劑為聚醚消泡劑(如濟寧華凱樹脂有限公司的聚醚消泡劑bd3-3016，又如欣格瑞(山東)環(huán)境科技有限公司的聚醚消泡劑sgr1800)和/或有機硅消泡劑(如山東硅科新材料有限公司的有機硅消泡劑ksp-108，又如南京曙光化工集團有限公司的有機硅消泡劑ds-4040、ds-4080)。

11、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰(bpo)、過氧化二異丙苯(dcp)、過氧化苯甲酸叔丁酯(tbpb)、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯(tbec)中的一種或多種。

12、優(yōu)選地，所述顏料為鈦白粉、硫酸鋇、鎘紅、鐵紅、3132大紅粉、炭黑、銅鉻黑、鐵鉻黑、鈷鉻藍、酞菁藍、石綠、酞菁綠中的一種或多種。

13、優(yōu)選地，所述分散劑為陰離子型分散劑(如十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯酸鈉)和/或非離子型分散劑(如鏈集化工的聚醚類非離子型分散劑tpe-1000，江蘇省海安石油化工有限公司的聚醚類非離子型分散劑ppe-1500，江蘇斯德瑞克化工有限公司的聚醚類非離子型分散劑gpe-3000；又如南通漢晟化工有限公司的脂肪酸酯類非離子型分散劑peg400ms、peg400mo)。

14、優(yōu)選地，所述紫外光吸收劑為三嗪型紫外光吸收劑(如巴斯夫股份公司的三嗪型紫外光吸收劑tinuvin400、uv479，又如奇鈦科技股份有限公司的三嗪型紫外光吸收劑uv5405)和/或二苯甲酮型紫外光吸收劑(如天津利安隆新材料股份有限公司的二苯甲酮型紫外光吸收劑uv-531)。

15、本發(fā)明還公開了一種快速固化抗老化的光伏絕緣膠的制備方法，包括如下制備步驟：

16、s1、將按重量份計稱取的0-10份顏料、0-2份紫外光吸收劑、30-50份多官能度聚丙烯樹脂、0.1-0.5份分散劑混合后，分散均勻，再研磨至細度為5-15微米，制成色漿；

17、s2、將步驟s1的色漿與按重量份計稱取的20-35份多官能度聚丙烯樹脂、1-5份環(huán)氧樹脂、1-10份偶聯(lián)劑、1-10份柔軟劑、0.2-1份助劑、0.5-1份引發(fā)劑混合后，在500-1500r/min下持續(xù)分散1-3h，分散均勻后即得所述光伏絕緣膠。

18、本發(fā)明還公開了一種快速固化抗老化的光伏絕緣膠的應(yīng)用，將所述光伏絕緣膠應(yīng)用于光伏電池片上。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少包括以下有益效果：

20、本發(fā)明的光伏絕緣膠可直接使用，無需再加入任何第二種組分；該光伏絕緣膠在一定溫度下(如180℃)能夠快速固化(固化時間能縮短至2min)形成致密的與電池片、焊帶及封裝膠膜(適用于eva、epe、poe等常用封裝膠膜)具有強粘結(jié)力的膠膜，能大大提升光伏組件的生產(chǎn)效率。

21、而且，本發(fā)明的光伏絕緣膠具有膠膜硬度高，優(yōu)異的電氣絕緣性能，抗pid性能好，耐濕熱老化性能好，該光伏絕緣膠的膠膜與電池片、焊帶及封裝膠膜的界面粘結(jié)耐久性好，抗紫外老化性能好等優(yōu)點；能有效解決bc電池背面因光伏絕緣膠老化導(dǎo)致的正負電極短路的問題，能確保光伏組件的封裝可靠性及長期運行的穩(wěn)定性，有助于延長光伏組件的使用壽命。