一种焊带载体膜、其制备方法及焊带复合体、电池片复合体与流程

本发明具体涉及一种焊带载体膜、其制备方法及焊带复合体、电池片复合体。

背景技术：

目前光伏行业组件的发展趋势是从3主栅变成4主栅、5主栅，近而发展成现在的多主栅。近几年有提出无主栅组件，可以节约银的用量以及减少栅线对电池片遮挡，提高发电效率，如泰州隆基乐叶cn201720080886.4ibc电池的电极互联结构，cn201710054876.8一种n型双面电池互联工艺；深圳市拉普拉斯能源技术有限公司cn201720292907.9无主栅太阳能电池组件。

目前无主栅组件的电池片的导线有两种方式固定于电池片上：

1是通过电镀工艺，如苏州太阳井新能源有限公司，cn201820959124.6一种无主栅双面电镀金属化太阳能电池片；

2.通过一个粘接膜将导线载住，在层压时固定在电池片上，如黄河水电光伏产业技术有限公司cn201510933299.0一种用于太阳能电池的无主栅焊带的制备方法。

另外，现有技术中的粘结膜通常需要在较高温度(＞100℃)下与焊带和电池片进行压合，并且压合时间较长，因此，现有技术中的粘结膜在使用时存在能耗较高且生产效率较低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够在较低温度下快速与焊带和电池片粘合的焊带载体膜、其制备方法及焊带复合体、电池片复合体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明一方面提供一种焊带载体膜，包括由压敏型胶黏剂或热敏型胶黏剂形成的胶黏层，所述的压敏型胶黏剂或所述的热敏型胶黏剂的基体树脂包括环氧树脂、多异氰酸酯、酚醛树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯、不饱和聚酯、有机硅树脂、有机氟树脂、数均分子量小于10000的聚烯烃及其共聚物中的一种或多种。

优选的，所述的基体树脂为丙烯酸酯和/或数均分子量小于10000的聚烯烃及其共聚物。

本发明中，所述的有机氟树脂包括但不限于pvf、pvdf、ptfe中的一种或多种。

本发明中，所述的聚烯烃及其共聚物包括但不限于聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、熔融指数＞100的聚乙烯醋酸乙烯酯中的一种或多种。

优选地，所述的聚烯烃及其共聚物的数均分子量小于6000。

优选地，所述的焊带载体膜还可以包括支撑层。

进一步优选地，按所述支撑层的质量为百分之百计，所述支撑层的原料配方包括95～100％的基体树脂、0～5％的助剂。

再进一步优选地，所述的支撑层中助剂的含量＞0。

优选地，所述的助剂包括引发剂、交联剂、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、开口剂、成核剂、增透剂、抗pid助剂中的一种或多种。

进一步优选地，所述的焊带载体膜还可以包括设置于所述的胶黏层和所述的支撑层之间的一层或多层中间层。

更优选地，所述中间层的原料配方可以与支撑层类似，也可以是胶水固化形成。

更优选地，按所述中间层的总质量为百分之百计，所述的中间层原料配方包括95～99.9％的基体树脂、0.1～5％的助剂。

优选地，所述的焊带载体膜的外侧面还可以设置有离型膜。

本发明中，所述离型膜为常规离型膜，例如pe、pp、pet等，所述离型膜有色或者无色均可。

优选地，所述的焊带载体膜的厚度为20μm～500μm。

进一步优选地，所述的胶黏层的厚度为10μm～400μm，所述的支撑层的厚度为10μm～400μm。

优选地，所述的焊带载体膜在波长为380～1100下的透光率≥80％，优选≥90％。

优选地，按所述胶黏层的质量为百分之百计，所述的胶黏层的原料配方包括50～95％的所述基体树脂、0～50％的增粘树脂、0～5％的助剂；所述的增粘树脂为松香、氢化松香、石油树脂、氢化石油树脂、酚醛树脂、萜烯树脂中的一种或多种。

进一步优选地，所述的助剂包括引发剂、交联剂、硅烷偶联剂、稀释剂、增塑剂、填充剂、增透剂、光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐水解助剂、抗pid助剂中的一种或多种。

本发明中，所述的引发剂为选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯、过氧化二异丙苯(dcp)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的一种或几种。

本发明中，所述的交联剂为选自交联剂过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三烯丙基异氰酸酯(taic)中的一种或几种。

本发明中，所述的偶联剂为选自3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中、三异硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯等的一种或几种。

本发明中，所述的光稳定剂为选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(光稳定剂770)、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2，4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]中的一种或几种。

本发明中，所述的抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的一种或几种。

本发明中，抗pid助剂为金属离子捕捉剂。

本发明第二方面还提供一种所述的焊带载体膜的制备方法，其通过涂布成膜，例如可以是不使用或使用溶剂稀释配方树脂后进行涂布形成膜，也可以是通过将配方树脂先进行预聚，然后通过uv或电子束照射涂布成膜。

本发明第三方面还提供一种焊带复合体，包括所述的焊带载体膜，以及粘附在所述的焊带载体膜上的焊带。

优选地，所述的焊带的至少30％及以上的体积露出所述的焊带载体膜，使焊带能够很好的与电池片接触的同时保证焊带与载体膜的粘结性能。

进一步优选地，所述的焊带的30％～70％的体积露出所述的焊带载体膜，更优选为所述的焊带的40％～60％的体积露出所述的焊带载体膜。

本发明第四方面还提供一种电池片复合体，包括电池片、与所述的电池片接触的焊带、以及用于将所述的焊带固定在所述的电池片上的载体膜，所述的载体膜为所述的焊带载体膜；优选地，所述的电池片的两面分别设置有所述的焊带以及所述的载体膜。

优选地，所述的电池片为晶硅电池、非晶硅电池、化学太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池等中的一种。

本发明第五方面还提供一种电池片复合体的制备方法，包括如下步骤：

(1)控制温度在50℃及以下，优选在常温下，通过压合将所述的焊带粘附在所述的载体膜上，控制压合时间为0.01～1s，或者通过连续辊压压合；且相邻两个所述的载体膜分别位于所述的焊带的两侧且间隔分布；

(2)对粘附有所述的载体膜的焊带进行裁切以形成焊带复合体单元，所述的焊带复合体单元由所述的焊带以及两个所述的载体膜组成；

(3)控制温度在50℃及以下，优选在常温下，将所述的焊带复合体单元压合在电池片的表面，控制压合时间为0.01～1s；或者通过连续辊压压合；优选地，所述的电池片的两面分别压合有所述的焊带复合体单元。

优选地，当所述的载体膜上设置有离型膜时，所述的离型膜在步骤(1)之前去除。

本发明的第六方面是提供一种所述的焊带载体膜，或所述的焊带复合体、或所述的电池片复合体在光伏组件中的应用。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过对载体膜各层主体树脂的优化，使得载体膜能够与焊带和电池片很好的粘结，且载体膜不易被压穿。同时使载体膜可以在常温与室温下与焊带贴合，工艺相比高温下贴合更方便，节约了生产的成本，增加了生产工艺的安全性，且粘结程度不弱于高温贴合的载体膜。

附图说明

图1为单层结构的载体膜形成的焊带复合体的结构示意图；

图2为两层结构的载体膜形成的焊带复合体的结构示意图；

图3为三层结构的载体膜形成的焊带复合体的结构示意图；

图4为电池片复合体的结构示意图；

其中，1、胶黏层；2、支撑层；3、中间层；4、焊带；5、电池片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明中的原料均可市购获得。下述实施例和对比例中的原料的份数均为质量份。

实施例1

1、双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚丙烯30份，聚乙烯70份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,增透剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂聚乙烯蜡60份，氢化石油树脂40份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

支撑层2为流延成型，然后将胶黏层1涂布在支撑层2上，形成双层结构的80μm厚的膜，胶黏层120μm，支撑层260μm。

2、电池片复合体的制备

(1)控制温度在35℃下，通过压合将多根焊带4平行粘附在裁切后的载体膜的胶黏层1上，控制压合时间为0.5s，或者通过连续辊压压合，且相邻两个载体膜分别粘附在焊带4的上下两侧且错开分布；

(2)对粘附有载体膜的焊带4进行裁切以形成由焊带4以及两个载体膜组成的焊带复合体单元；

(3)控制温度在45℃下，将焊带复合体单元压合在电池片5的表面，控制压合时间为1s，或者通过连续辊压压合。

本实施例中胶黏层1基体树脂为聚烯烃小分子预聚体，数均分子量在500-5000之间，添加低软化点的增粘树脂能够确保在较低温度下对焊带4及电池片5的粘结效果；支撑层2能够防止样品收卷过程中出现反粘现象。

实施例2

1、双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)100份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,耐水解助剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂丙烯酸酯70份，氢化石油树脂30份，引发剂过氧化二异丙苯0.6份，交联剂taic2份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

支撑层2为流延成型，然后将胶黏层1涂布在支撑层2上，得到双层结构的80μm厚的膜，胶黏层120μm，支撑层260μm。

2、电池片复合体的制备

(1)控制温度在室温下，通过压合将多根焊带4平行粘附在裁切后的载体膜的胶黏层1上，控制压合时间为0.3s，或者通过连续辊压压合，且相邻两个载体膜分别粘附在焊带4的上下两侧且错开分布；

(2)对粘附有载体膜的焊带4进行裁切以形成由焊带4以及两个载体膜组成的焊带复合体单元；

(3)控制温度在40℃下，将焊带复合体单元压合在电池片5的表面，控制压合时间为0.8s；或者通过连续辊压压合。

本实施例具有一定的初粘性，与焊带4在室温下可直接粘结，与电池片5可在40℃条件下完成粘结。

实施例3

1、双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)100份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,耐水解助剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂丙烯酸酯85份，氢化石油树脂15份，引发剂过氧化二异丙苯0.4份，交联剂taic1份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

支撑层2为流延成型，然后将胶黏层1涂布在支撑层2上，得到双层结构的80μm厚的膜，胶黏层120μm，支撑层260μm，同时将离型膜复合在胶黏层1，防止收卷后胶黏层1与支撑层2反粘。

2、电池片复合体的制备

(1)控制温度在室温℃下，通过压合将多根焊带4平行粘附在裁切后的载体膜的胶黏层1上，控制压合时间为0.3s，或者通过连续辊压压合；且相邻两个载体膜分别粘附在焊带4的上下两侧且错开分布；

(2)对粘附有载体膜的焊带4进行裁切以形成由焊带4以及两个载体膜组成的焊带复合体单元；

(3)控制温度在室温℃下，将焊带复合体单元压合在电池片5的表面，控制压合时间为0.8s；或者通过连续辊压压合。

本实施例配方中引发剂与交联剂添加量较少，胶黏层1初粘性较大，可在室温下与焊带4及电池片5完成粘合，同时需要添加离型膜防止支撑层2与胶黏层1反粘；在与焊带4粘结前需将离型膜剥离。

实施例4

1、单层结构载体膜，胶黏层1原料配方为：基体树脂丙烯酸酯70份，氢化石油树脂30份，引发剂过氧化二异丙苯0.8份，交联剂taic4份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

为确保收卷可行性，需附双面离型膜，其中一面离型膜在与焊带4粘结前剥离，另一面离型膜在与电池片5粘结后剥离，双层离型膜均为pet性离型膜。

两层离型膜均为市售常规品，载体膜先涂覆在一层离型膜上，得到80μm厚的载体膜，然后与另一层离型膜复合成三层结构产品。

2、电池片复合体的制备

(1)控制温度在35℃下，通过压合将多根焊带4平行粘附在裁切后的载体膜的胶黏层1上，控制压合时间为0.5s，或者通过连续辊压压合；且相邻两个载体膜分别粘附在焊带4的上下两侧且错开分布；

(2)对粘附有载体膜的焊带4进行裁切以形成由焊带4以及两个载体膜组成的焊带复合体单元；

(3)控制温度在45℃下，将焊带复合体单元压合在电池片5的表面，控制压合时间为1s；或者通过连续辊压压合。

配方中引发剂和交联剂添加量较高，确保载体膜本身在熟化完成后具有一定的交联度，保证本身具有一定强度及成膜性，在两层离型膜都被剥离后能够保持原有形状，确保在组件制备过程中能够达到把焊带4固定在电池片5上的目的。

对比例1

1、双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚丙烯30份，聚乙烯70份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份，增透剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂pe100份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

通过双层共挤工艺一次成型得到双层结构的80μm厚的膜，胶黏层140μm，支撑层240μm。

2、电池片复合体的制备

本对比例中胶黏层1熔点＞100℃且为非极性材料，同时未添加增粘树脂，无法与焊带4及电池片5粘结。

对比例2

1、双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)100份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,耐水解助剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂丙烯酸酯70份，氢化石油树脂30份，引发剂过氧化二异丙苯2份，交联剂taic4份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

支撑层2为流延成型，然后胶黏层1涂布在支撑层2上，得到双层结构的80μm厚的膜，胶黏层120μm，支撑层260μm。

2、电池片复合体的制备

本对比例中引发剂和交联剂用量大幅提升，胶黏层1初粘性明显下降，在温度小于50℃条件下无法完成与焊带4及电池片5的粘结。

对比例3

双层结构载体膜包括胶黏层1和支撑层2，其中，

支撑层2的原料配方为：基体树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)100份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份，耐水解助剂0.2份，抗pid助剂0.2份；

胶黏层1的原料配方为：基体树脂丙烯酸酯85份，氢化石油树脂15份，引发剂过氧化二异丙苯0.4份，交联剂taic1份，光稳定剂7700.5份,抗氧剂10100.2份,抗pid助剂0.2份。

支撑层2为流延成型，然后胶黏层1涂布在支撑层2上，得到双层结构的80μm厚的膜，胶黏层120μm，支撑层260μm。

本对比例的配方与实施例3相同，但未添加离型膜，在收卷过程中支撑层2与胶黏层1间粘合力较大，放卷过程中胶黏层1被撕扯破坏，样品无法连续生产使用。

上述实施例和对比例制得的载体膜按照如下方法进行检测，检测结果见表1。

各性能的检测和评定方法如下：

收缩率：gb/t13541-92；

透过率：iec60664-1；

表1

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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