本發明屬于光伏膠膜封裝，尤其涉及一種封裝膠膜及其制備方法和應用。

背景技術：

1、面對全球能源轉型的迫切需求，光伏產業正經歷著深刻的科技變革，而topcon電池憑借其卓越的性能與潛力，正逐步成為這場變革的核心。在光伏產業從p型向n型技術轉型的關鍵階段，topcon隧穿氧化層鈍化接觸電池作為n型電池技術的代表，憑借其高轉換效率、低衰減率和獨特的成本優勢，迅速成長為市場主導技術。目前topcon電池又提出來一種新型結構polyfinger結構，polyfinger技術是指通過局部多晶硅指狀結構替代傳統的全面積多晶硅層，僅在金屬柵線接觸區域保留高摻雜多晶硅，其他區域則通過刻蝕或減薄處理。polyfinger結構的核心是一個1.5-2nm的超薄氧化硅層，該超薄氧化硅層的厚度必須足夠薄，才能讓量子隧穿效應發生。然而，如此薄的超薄氧化硅層在承受高電場時，其絕緣性能和可靠性會面臨巨大的挑戰，電場會加速氫離子的穿透，也可能直接對氧化硅層造成損傷，破壞其鈍化性能和隧穿特性。

2、隨著電池技術的不斷更新，作為保護電池片核心材料的封裝膠膜也需要進一步的更新升級。光伏封裝膠膜的類型主要包括eva、poe和epe，常規的eva膠膜具有粘著力高和成本低的特點，但是其水汽阻隔能力弱，抗電勢誘導衰減（pid）能力弱，膠膜霧度較高。而poe膠膜有著耐候性好、水汽透過率低、抗pid性能好等優勢，但是poe是非極性材料，導致其助劑吸收慢，并且助劑容易析出，從而使得在層壓組件時，poe膠膜極易打滑，影響組件良率。epe膠膜綜合了eva膠膜的高粘著力、低成本、加工便捷和poe膠膜低水透、優異的抗pid性能的優點，但是由于poe是非極性材料，eva是極性材料，膠膜中的助劑大多是極性助劑，因此，epe結構中p層的助劑極易往e層遷移，從而使得p層交聯度降低，影響組件可靠性。

3、cn117987030a公開一種輻照預固化中間層復合光伏封裝膠膜，包括第一eva膠層、poe膠層和第二eva膠層，所述第一eva膠層與poe膠層之間設有第一防滲阻隔層，所述poe膠層與第二eva膠層之間設有第二防滲阻隔層，第一防滲阻隔層和第二防滲阻隔層均采用聚4-甲基-1-戊烯層，所述聚4-甲基-1-戊烯層材質是結晶度為55-75％的聚4-甲基-1-戊烯透明材料。該膠膜能夠防止poe膠層中的極性助劑遷移至第一eva膠層和第二eva膠層中，延緩極性助劑的遷移速度，并避免純poe膠層在生產過程中產生的電池片串滑動等殘次品率高的問題；另一方面poe膠層的輻照預固化也可以確保在組件層壓過程中三層厚度的均勻一致性。但是聚4-甲基-1-戊烯的結晶度為55-75％，影響封裝膠膜的透光率和力學性能。

4、cn113801584a公開一種光伏封裝膠膜，用于將光伏基板與電池片粘結在一起，包括由聚烯烴樹脂和助劑的原料制得poe層，設于poe層一側由包括eva樹脂原料和助劑制得的eva層，設于poe層與eva層之間，用于將poe層和eva層粘結在一起，并阻斷poe層與eva層之間的物質遷移，光伏封裝膠膜的層間粘結力不小于50n/cm。該光伏封裝膠膜結構簡單成本低，層間粘結力優異，助劑不會從膠膜表面以及層間析出影響組件封裝，但是其水汽阻隔能力有待提高。

5、cn116968356a公開一種復合epe膠膜的制備方法，復合epe膠膜是經熔融共擠形成的疊層結構；制備方法包括：poe樹脂和助劑一混合得到poe混合料，eva樹脂和助劑二混合得到eva混合料，poe樹脂、eva樹脂、偶聯劑、交聯劑、氧化鋁、二氧化硅混合得到阻隔層混料；配制阻隔膜液體；分別把poe混合料、eva混合料、阻隔層混料加熱塑化；把塑化好的poe和塑化好的eva以及塑化好的阻隔混料按疊層結構壓延成epe薄膜；將阻隔膜液體覆在epe薄膜上，得到復合epe薄膜。該封裝膠膜具有優異的抗pid性能和耐高溫高濕性能以及較高的交聯度，但是其力學性能和透光率如何完全沒有提及。

6、因此，開發一種具有低霧度、高粘結力、較低的助劑遷移和優異的抗電勢誘導衰減性能的封裝膠膜是本領域亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種封裝膠膜及其制備方法和應用，本發明通過對eva層和poe層的制備原料進行選擇和復配，制備得到的封裝膠膜用于topcon電池，具有優異的抗pid性能，較低的霧度、較高的粘結力、優異的耐老化性能和較低的助劑遷移。

2、為達此目的，本發明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發明提供一種封裝膠膜，所述封裝膠膜包括第一eva層、中間poe層和第二eva層，所述第一eva層與玻璃粘結，所述第二eva層與電池片粘結；

4、所述第一eva層和第二eva層的制備原料按重量份計均包括：

5、eva樹脂80-99份、電荷消散劑0.01-0.1份、第一交聯劑0.1-2份、改性助交聯劑0.1-2份、硅烷偶聯劑0.1-1份和第一光穩定劑0.01-0.2份；

6、所述第二eva層還包括紫外光吸收劑0.01-0.2份；

7、所述中間poe層的制備原料按重量份計包括：

8、poe樹脂60-80份、改性poe樹脂10-20份、apao樹脂10-20份、第二交聯劑0.1-2份、助交聯劑0.1-2份和第二光穩定劑0.01-0.2份。

9、本發明中，eva樹脂能夠降低封裝膠膜的霧度，提高透光率，可有效增加電池片對光的捕獲，從而提高組件的光電轉換效率和功率；電荷消散劑和光穩定劑有效提高了topcon電池采用多主柵設計后組件的抗pid性能；改性交聯助劑促進了交聯網絡的形成，直接提升了封裝膠膜的交聯度，強化了封裝膠膜與玻璃、電池片的粘結力，顯著提高了剝離強度；第二eva層還加入了紫外線吸收劑，可以降低紫外波段對電池片的影響，保護電池片與封裝材料免受紫外損傷；同時，確保可見光波段的高透過率，從而使電池對有效入射光的利用率最大化。中間poe層采用改性poe樹脂和apao樹脂，能夠提高中間poe層與eva層的粘結力，有效降低epe膠膜老化后脫層，并且可以降低助劑的遷移速率；第二交聯劑和助交聯劑進一步提高了交聯度，從而提高封裝膠膜的力學性能。本發明通過對eva層和poe層的制備原料進行選擇和復配，制備得到的封裝膠膜用于topcon電池，具有優異的抗pid性能，較低的霧度、較高的粘結力、優異的耐老化性能和較低的助劑遷移。

10、其中，所述eva樹脂的用量可以為80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份或89份等。

11、所述電荷消散劑的用量可以為0.01份、0.03份、0.05份、0.07份、0.09份或0.1份等。

12、所述第一交聯劑和第二交聯劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份或2份等。

13、所述改性助交聯劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份或2份等。

14、所述硅烷偶聯劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份或1份等。

15、所述第一光穩定劑和第二光穩定劑的用量可以為0.01份、0.03份、0.05份、0.07份、0.09份、0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份或2份等。

16、所述紫外光吸收劑的用量可以為0.01份、0.03份、0.05份、0.07份、0.09份、0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份或2份等。

17、所述poe樹脂的用量可以為60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份或80份等。

18、所述改性poe樹脂的用量可以為10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

19、所述apao樹脂的用量可以為10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

20、所述助交聯劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份或2份等。

21、以下作為本發明的優選技術方案，但不作為對本發明提供的技術方案的限制，通過以下優選的技術方案，可以更好的達到和實現本發明的目的和有益效果。

22、優選地，所述改性助交聯劑由三烯丙基異氰脲酸酯和硅烷反應得到。

23、優選地，所述改性助交聯劑選自如下結構中的至少一種：

24、、。

25、優選地，所述第一eva層和第二eva層的厚度各自獨立地為100-200μm，例如100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或200μm等。

26、優選地，所述中間poe層的厚度為100-250μm，例如110μm、130μm、150μm、170μm、190μm、210μm、230μm或250μm等。

27、優選地，所述eva樹脂中va的質量百分含量為30%-35%，例如30%、31%、32%、33%、34%或35%等。

28、本發明中eva樹脂中va的質量百分含量在30%-35%，能夠保證封裝膠膜具有較高的透光率，較低的霧度，可靠的粘結力和優異的耐老化性能，如果va的含量過低，則會導致封裝膠膜的粘結力和透光率下降，霧度增加，不僅影響電池片的有效光學利用，而且會有引發脫層風險；如果va的含量過高，抗pid性能明顯下降，同時，會降低封裝膠膜的力學性能和穩定性。

29、優選地，所述eva樹脂的熔指為15-45g/10min，例如15g/10min、17g/10min、19g/10min、21g/10min、23g/10min、25g/10min、27g/10min、29g/10min、31g/10min、33g/10min、35g/10min、37g/10min、39g/10min、41g/10min、43g/10min或45g/10min等。

30、優選地，所述電荷消散劑包括十二烷基苯磺酸鈉、氨類環氧乙烷、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或烷基磷酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。

31、優選地，所述第一交聯劑包括過氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己基、三甲基三乙烯基環三硅氧烷或四甲基四乙烯基環四硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合。

32、優選地，所述硅烷偶聯劑包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三叔丁基過氧硅烷中的任意一種或至少兩種的組合。

33、優選地，所述第一光穩定劑和第二光穩定劑各自獨立地包括雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸十六烷基酯或癸二酸雙-2,2,6,6-四甲基哌啶醇中的任意一種或至少兩種的組合。

34、優選地，所述poe樹脂的熔指為5-14g/10min，例如5g/10min、6g/10min、7g/10min、8g/10min、9g/10min、10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min或14g/10min等。

35、優選地，所述改性poe樹脂為三烯丙基異氰脲酸酯、氣相二氧化硅與poe樹脂接枝改性而成。

36、優選地，所述apao樹脂為乙烯和丙烯聚合得到。

37、優選地，所述apao樹脂的軟化點為90-100℃，例如90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃等。

38、優選地，所述apao樹脂25℃下的粘度為40000-80000mpa·s，例如40000mpa·s、45000mpa·s、50000mpa·s、55000mpa·s、60000mpa·s、65000mpa·s、70000mpa·s、75000mpa·s或80000mpa·s等。

39、優選地，所述第二交聯劑包括過氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己基、偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰中的任意一種或至少兩種的組合。

40、優選地，所述助交聯劑包括三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或四甲基四乙烯基環四硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合。

41、優選地，所述紫外光吸收劑包括2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚、2,4-二羥基二苯甲酮或水楊酸苯酯中的任意一種或至少兩種的組合。

42、第二方面，本發明提供一種如第一方面所述的封裝膠膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

43、分別將第一eva層的制備原料、中間poe層的制備原料和第二eva層的制備原料混合均勻，經流延，得到所述封裝膠膜。

44、優選地，所述流延的溫度為90-100℃，例如90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃等。

45、第二方面，本發明提供一種如第一方面所述的封裝膠膜在topcon電池中的應用。

46、相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：

47、本發明通過對eva層和poe層的制備原料進行選擇和復配，交聯度高，制備得到的封裝膠膜用于topcon電池，具有優異的抗pid性能，較低的霧度、較高的粘結力、優異的耐老化、耐高溫高濕性能和較低的助劑遷移。具體為：交聯度≥85%，抗pid性能≤2.1%，霧度≤2.8%，初始剝離力≥125n/cm，pct老化48h、紫外老化、耐濕熱測試2000h不脫層，老化測試后剝離力均≥50n/cm。