POE胶膜助剂迁移研究及解决方案

POE胶膜助剂迁移研究 及解决方案 To c r e a t e s u s t a i n a b l e a n d s a f e e n v i r o n m e n t f o r h u m a n s o c i e t y 为 人 类 为 社 会 创 造 持 久 安 全 的 环 境 东方雨虹技术中心 曹华 国家认定企业技术中心 博士后科研工作站等 特种功能防水材料 国家重点实验室 东方雨虹稳健发展的原动力、行业进步的助推力、国际协同创新的先驱力 与四川大学、北京化工大学、 华南理工大学、深圳大学、 中建集团、中科院等院士团 队开展技术合作。与清华大 学、哈尔滨工业大学等开展 开放课题合作。 联合高校共建平台 在美国费城成立“东方雨虹 防水涂料全球卓越研究中心” 与里海大学、加拿大西蒙菲 莎大学、斯坦福大学、群马 大学等建立科研合作。 海外研发平台 科研创新 Innovation 研发平台 1位国务院 津贴专家 5位工程院 院士 7位国际知 名科学家 25位技术 带头人 489名研 发人员 全球优选 硬核品质 Global Selection Premium Quality 优质供应源 Quality Supplier 研究背景01 02 03 04 汇报内容 Contents 助剂迁移机理研究 东方雨虹 POE胶膜性能介绍 东方雨虹胶膜品类 敬重卑微，弘毅致远 没起作用 的稳定剂 残留的过氧化物分 解产物 组件中材料之间的相互作用 PART ONE 研究背景 助剂残留的不良影响 引自 《 Degradation of materials in PV modules PCCL》 敬重卑微，弘毅致远PART ONE 研究背景 过氧化物、助交联剂、抗氧 化剂紫外线下产生发色基团 （无氧扩散） 对于 PET基背板： 光氧化 /热氧化 /水解 后结晶及再结晶 /弛豫 /膨胀 /助剂迁移 组件受到 Na离子迁移的影响， 材料性能发生了不可恢复的 变化 胶膜黄变 背板开裂 PID衰减 PART ONE 研究背景 敬重卑微，弘毅致远  N型电池技术崛起 ✓ N型电池技术效率提升潜力大，投资成本不断降低， ✓ TOPCon、 HJT技术趋于成熟，在 22年迎来规模放 量，预计 22年行业扩产 80GW以上， 23年扩产 100- 150GW以上。  N型电池技术对胶膜提出新要求 ✓ 水汽高阻隔 ✓ 防止玻璃面 Na离子迁移 ✓ 抗 PID ✓ 高耐候性 ✓ 高粘接性 POE/EPE胶膜 特性可满足上述要求 PART ONE 研究背景 敬重卑微，弘毅致远 POE/EPE胶膜行业应用痛点 打滑 不耐老化、脱层 交联速度慢 当 前 解 决 方 案 POE极性弱，助剂析出 只能缓解打滑现象 ╳ 添加防析出剂 添加多孔材料，如纳米填料、笼形材料， 如聚倍半硅氧烷、沸石等 • 影响透光率 • 分散效果不良 • 影响加工良品率 组件生产效率低 ╳ 改变表面状态 研究背景01 02 03 总结04 汇报内容 Contents 助剂迁移机理研究 东方雨虹 POE胶膜性能介绍 PART TWO 助剂迁移机理研究 敬重卑微，弘毅致远 气 相 色 谱 质 谱 联 用 技 术 （ H S - S P M E - G C - M S ) 序号 助剂类型 峰面积 1 过氧化物 9.46 2 助交联剂 0.19 3 偶联剂 0.24 4 抗氧剂 0.32 5 光稳定剂 0.27 一、迁移成分分析 敬重卑微，弘毅致远 根据 Brandash扩散系数，估算模型 其中 ， T为热力学温度，单位为 K ; Mr是迁移物质的相对分子质 量 ； 经计算可得，不同助剂的扩散系数 Dp ： 过氧化物 硅烷 助交联剂 光稳剂 抗氧剂。 即在同样外界条件下，上述助剂的析出速度过氧化物最快，抗氧剂最慢。 二、迁移扩散研究 PART TWO 助剂迁移机理研究 敬重卑微，弘毅致远 ✓ 聚合物分子量分布窄、结晶度低，晶区小，助剂易从无定形区迁移。 ✓ 助剂分子量低，分子运动活跃，易迁移。极性相吸原则，聚合物极性越强，与助剂相容性越好，不易迁移析出。 ✓ 外界温湿度越高，助剂越易迁移。 三、迁移影响因素研究 PART TWO 助剂迁移机理研究 敬重卑微，弘毅致远 四、雨虹解决方案 PART TWO 助剂迁移机理研究 运用树脂改性技术，提高 基体的物理粘附性和极性。 •调整聚合物体系，改善分子量分 布及结晶度。 改性树脂中的极性 基团促进了助剂与树脂的相容， 为分子链的相互缠绕和交联提供 了位点，助剂得以充分反应，减 少了析出的可能。 运用硅烷改性技术，改善 单体与 POE的相容性 • 采用多官能团硅烷，其间含 有逐步缩合反应的官能团， 以及潜在的可发生加成聚合 反应的双键，可使助剂单体 有效键合于大分子链段上， 防止析出。 引入 封端剂 ， 促进有 效链增长，终止无效 增长 • 提高聚合物的交联速度和交 联度，提升了耐热、耐候性 能。 空调恒温恒湿储存 • 防止外界因素导致的助剂迁 移 研究背景01 02 03 总结04 汇报内容 Contents 助剂迁移机理研究 东方雨虹 POE胶膜性能介绍 光伏封装胶膜 产品应用： GW901系列光伏封装胶膜 具有优异的水汽阻隔性和长 效的抗 PID性能 ， 高透型产品可以最大化实现光电转化效 率 ， 且有效改善组件功率衰减 ， 延长组件的使用寿命 。 产品特性 ： ① 产品厚度均匀，外观平整 ； ② 高透型 GW901P具有优异的透光率，提升光电转化 效率；高截止型 GW901V具备较好的紫外截止效果 ，可有效保护封装背板； ③ 产品具有优异的耐高温高湿、紫外等耐候性，有效 抵御光热氧化 ； ④ 与玻璃、背板、金属均具有良好的粘接性能 。 型号类 别 水汽 阻隔率（ g/ （ m²*24h）） 高透光率 型 紫外截止 型 GW901 3.2 GW901P GW901V 产品系列 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 MH（扭矩） TC10 TC90 GW901P 高透 2.95 2.67 18.10 A厂家 2.50 2.25 19.99 B厂家 3.30 2.56 21.32 GW901V截止 2.97 2.64 19.51 A厂家 2.97 2.59 19.09 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 硫化时间 /mi n 硫化性能 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 GW 90 1P 高透 A厂家 B厂家 GW 90 1V 截止 A厂家 GW 90 1P 高透 A厂家 B厂家 GW 90 1V 截止 A厂家 290-380nm 380-1100nm 透光率 /% 不同波段透光率对比 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 1000.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 断裂伸长率 /% 拉伸强度 /MP a 力学性能 拉伸强度 /Mpa 拉伸标准 断裂伸长率 /% 断长率标准 10.96 1.08 4.85 9.86 4.98 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 GW901P 高 透 A厂家 B厂家 GW901V截止 A厂家 体积电阻率 /1017Ω*cm 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 GW901P 高透 A厂家 B厂家 GW901V 截止 A厂家 剥离强度 /N/cm 234 207 229 222 121 标准 60 60 60 60 60 0 50 100 150 200 250 坐标轴标题 剥离强度 N/cm 2.0 2.5 0.87 0.00 0 0 3 3 3 1.5 1.5 1.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 GW901P 高透 A厂家 GW901V截止 热收缩率 /% CMD CTD CMD标准 CTD标准 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 POE 摩擦系数 静摩擦系数 动摩擦系数 GW901P 1.57 1.48 A厂家 0.44 0.43 B厂家 0.58 0.57 摩擦系数明显提升，可防止打滑并片。 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 GW901系列 POE胶膜关键技术指标 序号 项目 GW901P A厂家高透 POE B厂家高透 POE GW901V A厂家截止 POE 1 透光率 波长 290nm-380nm 76.48 73.53 80.81 7.14 9.98 波长 380nm-1100nm 89.70 84.24 89.42 86.04 72.83 2 交联度 % 86.65 82.66 75.7 87.67 82.38 3 拉伸强度 MPa 13.23 9.90 13.41 14.75 17.40 4 断裂伸长率 % 868.51 676.00 724.75 697.68 799.00 5 POE/玻璃的 剥离强度 N/cm 平均值 234.08 206.60 229.45 222.45 120.50 最大值 253.53 229.20 255.54 231.81 141.50 6 收缩率（固 化前 ) % CMD 2.00 2.00 2.50 0.87 1.58 CTD 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7 体积电阻率 Ω* cm 10.96*1017 1.08*1017 4.85*1017 9.86*1017 4.98*1017 8 电气强度 (交流法 )kV/mm 40 35.60 40 40 38.40 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 序号 项目 GW901P GW901V B厂家 9 高温高湿老化性能 (DH1000h) EVA/玻璃的剥离强度 (初始 ) 199.3 222.5 262.0 EVA/玻璃的剥离强度 (500h) 92.9 107.9 65.9 EVA/玻璃的剥离强度 (1000h) 72.3 97.2 75.3 黄变指数△ YI 2.66 2.8 2.76 10 干热老化性能(105℃ ， 500h) EVA/玻璃的剥离强度 (初始 ) 158.4 202.1 179.6 EVA/玻璃的剥离强度 (500h) 147.3 185.0 122.1 黄变指数△ YI 2.61 2.3 2.4 11 PCT老化性能（ PCT48h) EVA/玻璃的剥离强度 (初始 ) 199.3 222.5 229.5 EVA/玻璃的剥离强度 (48h) 47.7 128.4 44.7 黄变指数△ YI 1.92 1.37 2.6 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 先进的挤出设备 品质保障 无尘洁净 /恒温恒湿车间 敬重卑微，弘毅致远PART THREE GW901系列 POE胶膜性能介绍 敬重卑微，弘毅致远PART FOUR 东方雨虹胶膜品类 To c r e a t e s u s t a i n a b l e a n d s a f e e n v i r o n m e n t f o r h u m a n s o c i e t y 为 人 类 为 社 会 创 造 持 久 安 全 的 环 境 谢谢 THANKS!