doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
太阳能电池封装用 EVA 介绍 一、 EVA 材料 1.1 EVA 树脂 EVA 是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，它的结构如下： 童鞋论文网
乙酸乙烯含量小于 40%，称为 EVA 树脂； 乙酸乙烯含量在 40%-70%，称为 EVA 橡胶； 乙酸乙烯含量在 70%-95%，称为 VAE 乳液； 太阳能电池用热熔胶乙酸乙烯含量在 28%-33%。 EVA 具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、粘着 性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。EVA 的性 能主要取决于分子量（可以用熔融指数MI表示）和醋酸乙烯酯（以VA表示）的含 量。当MI一定时，VA的含量增高，EVA 的弹性、柔软性、粘结性、相溶性和透明 性提高；VA 的含量降低，EVA 则接近于聚乙烯的性能。当VA含量一定时，分子 量降低则软化点下降，而加工性及表面光泽改善，但强度降低；分于量增大，可 提高耐冲击性和应力开裂性。 熔融指数MI是指在一定温度、压力下，每10分钟从一个固定直径的喷孔中压 出聚合物重量的多少。一般来说，MI数值大，分子量相对小些。VA含量越大，剥 离强度越大；但VA含量过高，EVA自身的强度降低，粘结后容易撕开，剥离强度 降低。MI越大，EVA流动性好，平铺性好，物理粘结点多，剥离强度大；但MI大 到一定程度，EVA的聚合度就会减少，自身的强度降低，剥离强度降低。为了达 到一个平衡，研究表明VA含量为28-33%的EVA，MI为10-400的EVA树脂最适宜做封 装EVA胶膜。 我国EVA主要用于功能性棚膜、包装膜、发泡鞋料（鞋底）、热熔胶、电线电 缆及玩具等领域。 2002年我国热熔胶领域估计消耗3万t。EVA原料主要来自台塑、台聚、三井、 住友、现代、杜邦、阿托。主要用户有：国民淀粉（上海）有限公司、温州华特 热熔胶有限公司、汉高粘合剂有限公司、国民淀粉化学（广东）有限公司等。
未经改性的EVA具有透明、柔软、有热熔粘结性、熔融温度低（<80℃）、熔 融流动性好等特点。这些特征满足了胶膜制造与太阳电池封装的需求，但是其耐 热性差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩致使硅片 碎裂。为此要对EVA进行改性以达到太阳电池应用的要求。 改性的办法是采取化学交联，即在EVA中添加有机过氧化物交联剂，当EVA胶 膜加热到一定温度时，交联剂分解产生自由基，引发EVA分子间的结合，形成三 维网状结构， 使EVA胶层交联固化， 当交联度达到60%以上时就能承受大气的变化， 不再发生热胀冷缩。 此外，还要考虑EVA能否经得住紫外光的老化。如果EVA胶膜未经改性，
他必 会受紫外线破坏，发生龟裂，或降解、变，或和玻璃、TPT脱胶。因此，改性 的另一个目的是使其具有抗紫外线功能。方法是，加入吸收紫外光的主、副剂配 合的复合光稳定剂，能起到吸收紫外光的协同效应。 乙烯1.2 乙烯-醋酸乙烯共聚物的的成型加工 EVA 可注塑、挤塑、吹塑、压延、滚塑真空热成型、发泡、涂覆、热封， 焊接等成型加工。 二、太阳电池封装用 EVA 介绍 太阳电池封装用 2.1.概述： 2.1.概述 1.概述 如果硅晶片直接暴露在大气中，其光电转换机能就会衰减。为此需要采用一 种透明、耐老化、粘结性好的胶层将硅晶片包封，并与上层保护玻璃、下层保护 材料 TPT（聚氟乙烯复合膜）粘合为一体，构成太阳电池组件。 EVA 胶膜最基本的功能就是起粘结密封作用，即将硅 晶片与大气隔绝。与此 同时，还能起到对玻璃的增透作用，有利于太阳电池光电转换效率的提高。 太阳能电池封装用 EVA 是以 EVA（醋酸乙烯含量为 30-33%）为基料，辅以数 种改性剂， 经成膜设备热轧 热轧成薄膜型产品。 该产品在太阳能电池封装过程中受热， 热轧 产生交联反应，属热固性的热熔胶膜。固化后的胶膜具有相当高的透光率、粘接 强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。 2.2 EVA 组成 一般包括 EVA 树脂、交联剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂（或抗热老化剂） 、 紫外光稳定剂、增塑剂、增粘剂等。
2.3 市场容量： 2.3 市场容量 全球太阳能电池用 EVA 市场规模及预测（单位：万平方米 平方米） 平方米 年份 全球 EVA 中国 EVA 2004 1846 132 **** **** 568 2006 3692 740 2007 6152 2712 2008 9380 3752 2009 15686 7842 2010 23222 11600
辽宁工程技术大学学报注：太阳能电池用 EVA 市场容量是根据背板市场容量计算得出。 2.3.价格： 2.3.价格： 价格 EVA 母料价格：2008 年：22000 元/吨 成 本 ： 按 照 资 料 显 示 太 阳 能 电 池 用 EVA 1cm3=0.96g ， 而 厚 度 一 般 在 0.3mm-1.0mm，取厚度为 0.5mm 计算，一平方米太阳能电池用 EVA 的重量约为 480g。 按照目前 22000 元/吨计算，EVA 母料成本为 10.56 元/平方米（按照厚度 0.5mm 计算） 。 太阳能电池用 EVA 价格： 国产：20 元/平方米 进口：30-50 元/平方米 2.4 主要原材料 国内生产厂家基本都是从国外进口 EVA 母料，然后加工成膜。母料来源主要 是杜邦和三井。 杜邦 ElvaxPV1410（VA32%、MI43） 、1650（VA33%、MI31） 、1650Z（VA32%、 MI31）适于太阳电池 EVA 封装
胶膜。 扬子巴斯夫没有 VA 含量超过 18%的 EVA 树脂。 2.5 太阳能电池用 EVA 生产厂家 太阳能电池用 EVA 生产厂家总汇 厂家 积水化学 三井化学 普利斯通 国家 日本 日本 日本 2000 万 年产能（平方米）
etimex 台湾阳益科技 台湾台塑 深
圳市斯威克 广州市鹿山化工 杭州福斯特 宁波四友 东莞永固 温州瑞阳 浙江飞宇 浙江枫华 杭州临安尚美光伏 沁阳市思可达光能 浙江化工 深圳好吉达
德国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 3000 万 1000 万 50 万 5000 万 50 万 3000 万 3000 625 万
胶膜的生产工艺流程 工艺流程： 三.EVA 胶膜的生产工艺流程 一般生产流程： 3.1 一般生产流程：
EVA、增塑剂、交联剂、 EVA、增塑剂、交联剂、 增粘剂、 增粘剂、 偶联剂、 偶联剂、 抗氧剂、 抗氧剂、 紫外光吸收剂
熔融混炼
挤条
冷却
轧延
熔融
改性 EVA
切粒locaer
拉伸
轧花
切边
预收缩
包装
收卷
冷却
3.2 生产设备
广东仕诚公司的 EVA 封装胶膜生产线 包括喂料、挤出、助剂注入、流延成型、过渡、收卷等几个步骤。 喂料系统要求物料和添加剂充分混合，并稳定喂料。 挤出系统一般采用同向双螺杆排气式挤出机。 3.3 生产线厂家 1.河北华宝公司：生产线的设计车速在 5m 左右，宽幅 1.65m，价格 185 万 （配方另算） 。一般生产车速在 1-2m，国外的最大 5-6m。 （0311-******** 刘经 理） 2.广东仕诚公司： 设计车速在 8-10m， 宽幅 1.3m、 2.5m， 价格 300-400 万 （不 同配置价格不同） ，包含配方。每年的产量在 5-8 吨。交钥匙工程。还有 PVB 设 备。 （0575-******** 周女士） 技术难点： 3.4 技术难点： 3.4.1.混合： 在 EVA 胶膜生产过程中，首先是将各种原料混合成均匀的配合料。有些助剂 配比很低（例如小于 0.1%） ，如何使这些低配比助剂在配合均匀分布是一个很重 要的工艺问题。我们采用多次混合的办法，使小配比助剂与少量其他物料混合， 再与较多的其他物料混合，最后与全部其他物料混合。多次混合解决了低配比助 剂的均匀性问题。 3.4.2.压辊 在 EVA 胶膜生产线上有许多辊筒，其中 2 个压辊处于模头下方，熔融的混
合料从模头出来后，通过压辊获得所需的规格和形状。由于我们所用 EVA 树脂 粘性大，常发生胶膜粘辊现象，我们曾试验了多种材质的压辊，效果均不理想， 影响了正常生产。经过文献介绍，需要对
压辊表面进行特殊处理（有论文指出使 用特氟龙进行表面处理） ，解决 EVA 胶膜粘辊问题，并提高 EVA 胶膜的外观和尺 寸的质量。 3.4.3.收卷装置 为实现无衬纸收卷，需要设计一种全新的收卷装置。这种收卷装置在收卷过 程中不会对 EVA 胶膜产生牵引力，并使 EVA 胶膜收卷的松紧度、平整度都十分 理想。使用这种收卷装置，实现 EVA 胶膜的无衬纸收卷，还解决 EVA 胶膜成型 后的应力释放问题。 四、
相关专利 1.中国专利锌铝涂层
专利名称 申请人 申请时间 特点 一种新型 EVA 胶膜 杭州福斯特热熔胶膜公司 2008.9 不添加抗紫外光吸收剂的 EVA 胶膜， 使电池片能接受波长大于 321nm 的光 子，提高转换效率。 过氧化物类 耐老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜及 其制备方法 华南理工大学 2005．5 能经受长时间的热氧老化和紫外光老 化而不变，并保持较高的可见光透 过率，成本低于同质量的国外产品. 2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧）己 烷,1,1-(双过氧化叔丁基)3,3,5-三 甲基环己烷 2- 羟 基 -4- 正 辛 氧 基 二 苯 甲 酮 ,2-[4,6- 双 (2,4- 二 甲 基 苯 基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基) 酚
交联剂
紫外光吸 收剂
方正s230无
抗氧化剂
酚类或亚磷酸酯类优选 1,3,5-三（4叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基） -1,3,5- 三 嗪 -2,4,6-(1H,3H,5H)- 三 酮/三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 复配物、1,3,5-三（4-叔丁基-3-羟基 -2,6- 二 甲 基 苯 甲 基 ） -1,3,5- 三 嗪 -2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮/二（2,4-二 枯基苯基）二亚磷酸酯复配 物 受阻胺类 双（1,2,2,6,6-五甲基-4-基）癸
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯, 四 [β-(3,5- 二 叔 丁 基 -4- 羟 基 苯 基 ) 丙 酸]酯, β-(4-羟基-3,5 二叔 丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯, N,N’-1,6-己二基二(1,1-二甲基乙基)-4羟基苯丙酰), 亚磷酸三(单壬基苯和二 壬基苯混合酯) 受阻胺类 双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌
光稳定剂
二酸酯/甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4基癸二酸酯复配物 增粘剂 γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）
啶基)癸二酯, 双（2,2,6,6-四 甲基-4-基）癸二酸酯 γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）
2.美国专利 普利司通 6660556 的专利公开的是在 EVA 胶膜上印花，能提高粘结力，提 高脱泡、防止熔融 EVA 流出。 膜厚在 0.2-0.8mm，VA 含量在 10-33%。 交联剂是有机过氧化物，分解温度大于等于 70℃，半衰期 10 小时。占 EVA 的 1-3%。 硅烷偶联剂用来提高粘结力，占 EVA 的 0.1-2%。 交
联助剂是三功能团交联剂 UV 吸收剂是苯甲酮类和受阻胺类。 抗氧化剂是胺类、酚类、二酚类、受阻胺类 五、EVA胶膜的性能参数 EVA胶膜的性能参数 胶膜的 4.1交联度 4.1交联度 通常交联度用凝胶含量来表示，凝胶含量是交联的EVA占总的EVA的重量百 分比。常用的是二甲苯萃取法。具体为将EVA样品装入120目不锈钢丝网袋中，置 于沸腾的二甲苯中萃取。未交联的EVA熔接到二甲苯中，交联的EVA还会残留在丝 网袋中，即可计算出简练度交联度。 4.2透光率 4.2透光率 透光率是指透过试样的光通量和照射到试样上的光通量之比。 测试方法为：取50×50mm的EVA胶膜，用50×50×1mm的载玻玻璃，以玻璃/胶膜/
玻璃三层叠加，置于层压机内，加热到100℃，抽真空5min，然后加压0.5MPa， 保持5min。再放入固化箱中，按产品要求的固化温度和时间进行交联固化，最后 取出冷却至室温。使用雾度计测量其透光率。 4.3剥离强度： 4.3剥离强度： 剥离强度 取两块300×20mm的胶膜作为试样，分别按TPT/胶膜、胶膜/玻璃叠合，按 说明一次固化工艺进行固化。然后按TG/T 2790进行检验。 4.4耐紫外光老化： 4.4耐紫外光老化： 耐紫外光老化 将胶膜放置在老化箱内，在700W紫外光下，距离灯300mm，试样温度≤60℃
下，连续照射100h后，目测对比。看是否有变、有无气泡、有无脱粘，电性能 上有无衰退现象。 4.5热氧老化： 4.5热氧老化： 热氧老化 在恒温鼓风干燥箱内，温度设定80-90℃，将试样放入，在一定时间后，测 定其透光率和剥离强度。 EVA胶膜一般性能： 固化条件 透光率 剥离强度N/cm 交联度
耐紫外光老化 耐温性 快固胶膜：135～140℃、15～20min 常规胶膜：145～150℃、30min ≥91% 玻璃/胶膜≥30 TPT/胶膜≥20 70-85% 不龟裂、不变 -40-85℃
存在的主要问题： 六.国产太阳能电池用 EVA 存在的主要问题： 耐湿热、紫外老化、透光率较差；材料的均匀性、稳定性以及一致性差， 不同卷要用不同的工艺参数匹配。 七、国内研究状况 我国于 20 世纪 80 年代中期开始，陆续从美国引进单晶硅太阳电池生产线 7 条， 并从美国进口 EVA 胶膜。 国家科委将 EVA 胶膜国产化列入 “八五” 攻关计划。 浙江化工研究院于 80 年代后期着手研究，1998 年研制成功 JM—E型 EVA 胶膜， 其透光率、粘接强度、交联度等性能指标基本达到进口产品水平，随后建成了国 内第 1 条自控程度较高、年产 30 万 m2、幅宽达 1m 以上的 EVA 胶膜生产线。后 又将第 2 代快速固化胶膜推向市场，现年产能力 100 余万 m2。杭州福斯特热熔 膜有限公司、诸暨市枫华塑胶科技有限公司、深圳市斯威克科技有限公司等也拥 有一定太阳能电池胶膜生产能力。 针对 PV 组件用 EVA 胶膜，胶膜除了粘接作用外，还有增透作用，以玻璃／ 空气／玻璃、玻璃／EVA／玻璃作比较，胶层有利于太阳电池光电转换效率的提
高；在波长 350 nm 的紫外光辐射下，玻璃的透光率大于 80％，而在玻璃／EVA ／玻璃粘合层中的透光率仅 22％，说明 EVA 胶层可吸收大量紫外光。中国科学 院广州能源研究所的徐雪青等从力学性能、红外光谱分析、EVA 胶膜黄变原因、 热氧老化和寿命估算等几个方面，对 PV 组件用 EVA 的耐老化性能进行评价。结 果表明，目前的国产 EVA 与进口 EVA 性能相当。 尽管如此，目前使用的国产
EVA 封装胶膜仍有不尽如人意的地方
，我国西藏 安装并工作了 6 年及 10 年的光伏电站中的组件出现 EVA 黄变现象，特别是低倍 聚光会加速 EVA 黄变，甚至开裂脱胶，造成短路使组件报废。所以提高 PV 组件 密封剂的耐老化性能、导热性以及改进封装技术，是太阳能光伏发电行业亟需解 决的问题。黄变的原因：抗氧剂的加入有利于提高 EVA 的抗热氧老化性能。紫外 光吸收剂（UV531）和光稳定剂的加入则对抗紫外性能有很大提高。紫外光吸收 剂具有截止紫外光的功能，但很多紫外光吸收剂和自由基反应，生成生基团， 这些自由基可以来自于多余交联剂的降解产物。 PV组件的结构与性能 八、 PV组件的结构与性能 光伏组件的结构自上而下的顺序是超白玻璃一密封剂一硅晶片一密封剂一 TPT(含氟塑料膜)或铝合金背衬材料。超白玻璃要求透光率9l％以上。其作用是 保护电池片。据报道，在组件上层玻璃中添加微量氧化铈有阻挡紫外线的作用， 可大幅度降低EVA在使用过程中的黄变现象。目前进口玻璃一般都添加了微量氧 化铈。密封剂一般均采用乙烯一醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)胶膜，胶膜中含有紫 外线吸收剂、抗氧化剂和过氧化物引发剂等，厚度一般为0．3—0．8 mm。EVA 胶膜作为密封剂，其作用是连接超白玻璃与硅电池以及硅电池与TPT背衬材料， 使组件形成一个牢固的整体。 PV组件中EVA的选用 组件中EVA 八、 PV组件中EVA的选用 PV组件中存在上下2层EVA。上层的EVA胶膜不仅要求具有较高的透光率(0．5 mm厚胶膜在400—1 100 nm波长范围内的透光率应I>91％以及较高的抗紫外线、 抗热辐射性，还需要具有良好的绝缘性能、耐温度交变性(一60～90℃)以及可靠 的粘接性。下层的EVA胶
膜除具有上述性能外，还需要具有良好的导热性，以便 将硅电池片上积聚的热量尽快消散，避免硅电池光电转化效率下降较快。有资料 表明，温度的升高会导致电池效率的下降，在没有考虑电池冷却的情况下，太阳
电池的工作温度可达到70℃或更高，此时电池的实际功率将比标准 条件下的功率减少18％～29％。 上下2层EVA技术要求。
性能 玻璃化转变温度／℃ 工作温度／℃ 模量／MPa 可水解性 抗热氧化性 成型温度℃ UV吸收和可降解性 厚度／mm 气味，毒性 绝缘电压／V 九、EVA 胶膜组成 商业牌号 Elvax150 质量分数% 97.943 作用
指标 <；一40 一40—90 <20．7 80℃、相对湿度100％。仍不水解 85℃以上稳定 <170 对350 nm以上波段不敏感 0．1-1．0 无 >600
化学名称 EVA无规共聚物 (含VAc33%)
生产商 DuPont
谷歌学术
主粘料
CyasorbUV531
0.294
紫外线吸 收剂
2-羟基-4正辛 氧基二苯甲酮
American Cyanamid
Tinuvin770
0.098
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议