EVA高流动热熔胶，流延膜，增粘剂

EVA是当下最畅销材料之一，光伏，太阳能，汽车领域用到最多的。

一图片

EVA胶膜；太阳电池封装胶膜；光伏组件封装材料

前言

太阳电池发电利用的是硅等半导体材料的量子效应，直接把太阳光谱中的可见光转变为电能。可是硅晶片若直接暴露于大气中，其光电转换机能会衰减。为此采用透明、耐光老化、粘接性好、能承受大气变化且具有弹性的EVA胶层将硅晶片组包封，并和上层保护材料玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合为一体，构成太阳电池板。

晶体硅太阳电池行业用的封装粘接材料为胶粘剂。上世纪80年代前，国内外曾试过用液态硅树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂片（PVB），但因价格高、施工条件苛刻、物性不好而被淘汰。80年代起国外开始研制EVA胶膜，它是一种热熔粘接胶膜，常温下无粘性而具抗粘连性，经一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化。其在太阳电池封装与户外使用上均获得了相当满意的效果。

我国于上世纪80年代中期开始，陆续从美国引进单晶硅太阳电池生产线七条，并逐年从美国进口EVA胶膜。为改变每年进口封装材料的被动局面，国家科委将EVA胶膜国产化列入"八五"攻关计划。为实现EVA胶膜国产化，浙江化工研究院于80年代后期着手研究，目标是取代进口，实现国产化。浙江化工研究院从小试到中试，建立了一套试产能力达5万m2/a的装置进行了配方研究、EVA改性技术研究、胶膜制造的工艺技术与试产设备的研究。边试验边出产品供太阳电池厂试用，由用户反馈意见，再研究再提高，获得了太阳电池厂家的认可。EVA胶膜的研究成功，填补了国内空白，实现了攻关目标。1995年11月由国家科委委托浙江省科委在杭州通过了成果鉴定与攻关验收。该成果获得浙江省1996年度科技进步二等奖。研究论文被美国化学文摘收录（CA127:51758b）。

1998年浙江化工研究院建成了国内第一条自控程度较高、年产30万m2、幅宽达1000mm以上太阳能电池EVA胶膜标准生产线，同时将第二代快速固化胶膜产品推向市场，获得大量使用。2002年获国家发改委/世界银行/GEF技术进步项目支持。目前，浙江化工科技集团有三条生产线，年产能力100余万m2以上。

EVA材料

1.1EVA树脂

EVA是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，它的结构如下：

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。




用于封装硅太阳电池组件的EVA，主要根据透光性能和加工成膜性能进行选择，美国Springborn实验室首先研究出一种EVA成膜配方，美国各生产厂家选择了杜邦公司生产的ElvaxEVA树脂。

1.2EVA太阳电池胶膜

EVA成膜采用的是挤压成型工艺。根据不同的EVA的配方，选择不同的挤压温度。选用优质的EVA基料对提高胶膜透光率甚为重要，其胶膜经加热封装后，变得完全透明，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳电池组件功率输出有增益作用。

EVA胶膜是一种热固性的膜状热熔胶，常温下不发粘，便于操作；在熔融状态下，它和硅晶片、玻璃、TPT产生粘接，成为太阳电池板。

未经改性的EVA具有透明、柔软、有热熔粘接性、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，易产生热胀冷缩致硅晶片碎裂。为此要对EVA进行改性，其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，生产厂家和用户比较关心的问题是，EVA是否能经得住紫外光老化。如果EVA胶膜未经改性，它必定会受紫外线破坏，发生龟裂，或降解变色，或和玻璃、TPT脱胶，尤其用于高原地区的太阳电池更应重视此问题。因此还要采取抗紫外光老化措施。使EVA胶层内含有吸收紫外光的主、辅剂配合的复合光稳定剂，能起到吸收紫外光的协同效应。EVA胶膜具有吸收紫外光性能，除保护EVA胶层本身外，还可保护电池背材TPT，从而能保障太阳电池长年正常工作。

综上所述，EVA胶膜不仅是起粘接密封作用，而且对太阳电池的质量与寿命起着至关重要的作用，从某种意义上说，太阳电池板的寿命由EVA决定。而EVA的质量又决定于它的配方与改性技术，这不是从EVA胶膜的表现上或仅从粘接得好坏上就能判断的。

为了EVA胶膜在太阳电池中充分发挥应有的作用，在使用过程中，要注意防潮防尘，免与带色物体接触；不要将脱去外包装的整卷胶膜暴露在空气中；分切成片的胶膜如不能当日用完，应遮盖紧密。若吸潮，会影响EVA和玻璃的粘接力；若吸尘，必影响透光率；和带色、不洁的物体接触，由于EVA胶膜的吸附能力强，易被污染。

层压工艺

2.1主要工艺步骤

（1）叠层：依次将盖板玻璃、EVA膜、互相连接好的太阳电池、玻璃纤维（Scrim）薄片、EVA膜、聚氟乙烯膜（或复合膜）叠在一起。

（2）抽真空：把上述叠层件放到双真空层压器的下室。层压器的上、下两室同时抽真空，约5min。

（3）加热：层压器的上下两室保持真空，加热叠层件。

（4）加压：叠层件加热到110~120℃时，层压器的上室逐渐取消真空回到常压。这时层压器的下室仍处于真空状态，也就是使上室对下室中的层压件产生一个大气压的压力。

保温固化：在固化温度下，恒温固化。

（6）冷却：恒温固化后，层压器撤离热源，层压器的下室仍处在真空状态。循环冷却，取消下室真空，取出组合件，用快刀把组合件边缘多余的EVA切掉。然后封边框和装接线盒，组装成太阳电池组件。




2.2典型层压工艺

2.2.1一步法

（1）方法一

快速固化EVA：层压机设置100～120℃，电池板放入，抽气5～8min，加压3min，同时升温到135～140℃，恒温固化15～20min，放气后即刻取出冷却。

常规固化EVA：层压机设置100～120℃，电池板放入，抽气5～8min，加压3min，同时升温到145～150℃，恒温固化30min，放气后即刻取出冷却。