本发明涉及光伏封装胶膜，尤其涉及一种防迁移转光胶膜及其制备方法、光伏组件。
背景技术：
1、相较于perc电池而言，高效n型电池（如hjt电池和topcon电池）整体的功率衰减减缓，能够降低光伏发电的成本。但高效n型电池存在对紫外光敏感的问题，在紫外光存在的条件下，电池的功率衰减加速。为解决这一问题，常用的方法之一是通过光调控，把转光材料引入到光伏组件内的胶膜之中，制备成转光胶膜，将能量高、对电池有害的紫外光转换为能被利用、发电效率高的可见光，这种方法能够在有效提高光伏组件的抗紫外光老化性能的同时，避免屏蔽紫外光而造成组件光电转换效率下降。
2、但是，在转光胶膜中，若转光材料直接加入到基体树脂中，会出现转光材料易迁移出表面和扩散到其他结构中的问题，严重影响胶膜抗紫外光老化性能的稳定性。专利cn116769466a公开了一种包覆型转光粉及应用此转光粉的光伏胶膜，通过在有机转光剂外包覆无机层，来保护转光剂，提高耐紫外光性能，该方案存在以下问题：无机物的使用不可避免地会造成转光胶膜的透光率降低，并且避免转光剂迁移的效果有限。目前，在现有技术中还没有发现能够有效解决转光剂的迁移问题，同时能够避免对转光胶膜透光性产生不利影响的方案。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，即现有技术避免转光剂迁移的效果有限，且会造成转光胶膜的透光性下降，本发明提供了一种防迁移转光胶膜及其制备方法、光伏组件。该转光胶膜中采用了特殊的转光复合物，在与基体树脂和引发剂一起制成胶膜后，能够在不影响胶膜透光性的同时，在较大程度上减缓转光剂迁移，从而提高光伏组件的抗紫外光老化性能，减缓其在紫外光下的功率衰减。
2、本发明的具体技术方案为：
3、第一方面，本发明提供了一种防迁移转光胶膜，原料包括基体树脂、转光复合物和引发剂；所述转光复合物包括：有机转光剂，包覆在有机转光剂外的聚甲基丙烯酸甲酯层，通过环氧基开环反应接枝在聚甲基丙烯酸甲酯层外的环氧基硅烷偶联剂，通过硅烷氧基水解缩合反应接枝在环氧基硅烷偶联剂上的烯基硅烷偶联剂。
4、在本发明所采用的转光复合物中，利用包覆于有机转光剂外的聚甲基丙烯酸甲酯层，能够减缓胶膜内有机转光剂的迁移，使其能够较为稳定地存在于胶膜内，并发挥其改善光伏组件抗紫外光老化性能的作用，从而减缓光伏组件在紫外光下的功率衰减。并且，聚甲基丙烯酸甲酯具有较高的透光率，因而将其引入转光胶膜中后，不会对胶膜的透光性造成不利影响。
5、在此基础上，本发明通过在聚甲基丙烯酸甲酯层外接枝环氧基硅烷偶联剂，在其上引入了硅烷氧基（-sior），而后进一步实现了双键硅烷偶联剂的接枝。通过上述方式，能够在转光复合物的表面引入碳碳双键，在将基体树脂、转光复合物和引发剂制备成光伏胶膜的过程中，在引发剂的作用下，通过碳碳双键能够将转光复合物共价接枝到基体树脂上，从而在更大程度上避免有机转光剂迁移，进一步提高光伏组件的抗紫外光老化性能，减缓其在紫外光下的功率衰减。并且，通过上述方式在转光复合物表面引入碳碳双键，在用于转光胶膜中后，不会对胶膜的透光性产生过度影响。
6、作为优选，所述聚甲基丙烯酸甲酯层由质量比为4~10：0.1~2的甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯聚合而成。
7、作为优选，所述有机转光剂为三嗪类、苯并三唑类、聚芴类和蒽类有机转光剂中的一种或几种。
8、作为优选，所述环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。
9、作为优选，所述引发剂包括有机过氧化物。
10、进一步地，所述有机过氧化物包括过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、二叔戊基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或几种。
11、作为优选，所述基体树脂包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（eva）。
12、作为优选，所述防迁移转光胶膜的原料还包括助交联剂、交联促进剂、光稳定剂和偶联剂。
13、进一步地，所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯。
14、进一步地，所述交联促进剂包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、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、丙氧化甘油三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯和乙氧化-2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
15、进一步地，所述光稳剂包括uv-292、uv-622和uv-770中的一种或几种。
16、进一步地，所述偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、含乙烯基键硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷的中的一种或几种。
17、第二方面，本发明提供了一种所述防迁移转光胶膜的制备方法，包括以下步骤：
18、（1）将第一部分基体树脂、第一部分引发剂和转光复合物进行熔融共混和挤出，得到转光复合物母粒；
19、（2）将包括第二部分基体树脂、第二部分引发剂和转光复合物母粒在内的胶膜原料进行共混和制膜，得到防迁移转光胶膜。
20、相较于直接将转光复合物与其他所有原料共混制膜而言，本发明先将其与一部分基体树脂和引发剂制成母粒，再与其他原料共混制膜，能够使转光复合物表面的烯基反应更加充分，与基体树脂之间形成更多的共价连接，从而进一步减缓胶膜中有机转光剂的迁移，从而提高光伏组件的抗紫外光老化性能。
21、作为优选，步骤（1）中，所述转光复合物的制备步骤包括：
22、1）将乳化剂和水相溶剂混合，得到水相；将有机转光剂、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、加聚反应引发剂和油相溶剂混合，得到油相；
23、2）将水相和油相混合，乳化制成水包油乳液后，进行加聚反应，而后分离出产物，得到核壳结构粒子；
24、3）将核壳结构粒子、环氧基硅烷偶联剂和开环反应引发剂混合，进行开环反应，分离出产物后，将产物与烯基硅烷偶联剂和溶剂混合，进行水解缩合反应，分离出产物，得到转光复合物。
25、步骤2）中，在形成水包油乳液后，有机转光剂存在于油相中，在加聚反应引发剂的作用下，甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯发生加聚反应，能够将有机转光剂包埋在内，获得的核壳结构粒子由有机转光剂及包覆在其外的聚甲基丙烯酸甲酯层构成；步骤3）中，开环反应引发剂能够热解产生自由基和二氧化碳，二氧化碳促进环氧基硅烷偶联剂中的环氧基团开环，自由基引发聚甲基丙烯酸甲酯上形成自由基，使得开环后的环氧基团与聚甲基丙烯酸甲酯形成键合，从而在聚甲基丙烯酸甲酯层外接枝上硅烷氧基（-sior），而后利用这些硅烷氧基与烯基硅烷偶联剂中的硅烷氧基发生水解缩合反应，能够进一步接枝上烯基。
26、进一步地，步骤1）中所述有机转光剂与甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：1~2.5。
27、进一步地，步骤3）中，所述核壳结构粒子、环氧基硅烷偶联剂和烯基硅烷偶联剂的质量比为1：1~2：0.5~1.5。
28、进一步地，步骤1）中，所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠和聚乙烯醇。
29、进一步地，步骤1）中，所述加聚反应引发剂包括偶氮二异丁腈；步骤2）中，所述加聚反应的温度为60~95℃，时间为4~8 h。
30、进一步地，步骤3）中，所述开环反应引发剂包括过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，所述开环反应的温度为80~90℃，时间为5~8 h。
31、进一步地，步骤3）中，所述水解缩合反应的温度为90~100℃，时间为3~5 h。
32、作为优选，步骤（1）中，所述第一部分基体树脂、第一部分引发剂和转光复合物的质量比为94.9~99.9：0.01~0.1：0.1~5。
33、作为优选，步骤（2）中，所述胶膜原料按重量份计包括：第二部分基体树脂90份，第二部分引发剂0.1~1份，转光复合物母粒5~20份，助交联剂0.1~1份，交联促进剂0.1~1份，光稳定剂0.05~0.5份，0.05~0.5份偶联剂。
34、第三方面，本发明提供了一种光伏组件，包括所述的防迁移转光胶膜。
35、作为优选，所述光伏组件包括依次层叠设置的下玻璃片、防迁移转光胶膜、电池片、防迁移转光胶膜和上玻璃片。
36、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37、（1）本发明通过在有机转光剂外包覆聚甲基丙烯酸甲酯层，能够在不降低转光胶膜透光率的情况下，减缓有机转光剂的迁移，从而减缓胶膜在紫外光下功率衰减的速度；
38、（2）本发明所采用的转光复合物中，通过依次接枝环氧基硅烷偶联剂和烯基硅烷偶联剂的方式，在聚甲基丙烯酸甲酯层表面引入了碳碳双键，与基体树脂和引发剂混合制成转光胶膜后，能够进一步减缓有机转光剂在胶膜内的迁移，同时不会对胶膜的透光率造成不利影响；
39、（3）本发明在制备转光胶膜的过程中，通过先将其与一部分基体树脂和引发剂制成母粒，再与其他原料共混制膜，能够进一步减缓胶膜中有机转光剂的迁移，从而提高光伏组件的抗紫外光老化性能。
1.一种防迁移转光胶膜，其特征在于，原料包括基体树脂、转光复合物和引发剂；所述转光复合物包括：有机转光剂，包覆在有机转光剂外的聚甲基丙烯酸甲酯层，通过环氧基开环反应接枝在聚甲基丙烯酸甲酯层外的环氧基硅烷偶联剂，通过硅烷氧基水解缩合反应接枝在环氧基硅烷偶联剂上的烯基硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述的防迁移转光胶膜，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯层由质量比为4~10：0.1~2的甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯聚合而成。
3.根据权利要求1所述的防迁移转光胶膜，其特征在于，所述有机转光剂为三嗪类、苯并三唑类、聚芴类和蒽类有机转光剂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的防迁移转光胶膜，其特征在于，所述引发剂包括有机过氧化物。
5.根据权利要求1所述的防迁移转光胶膜，其特征在于，原料还包括助交联剂、交联促进剂、光稳定剂和偶联剂。
6.一种根据权利要求1~5之一所述防迁移转光胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述转光复合物的制备步骤包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述有机转光剂与甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：1~2.5。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述核壳结构粒子、环氧基硅烷偶联剂和烯基硅烷偶联剂的质量比为1：1~2：0.5~1.5。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括根据权利要求1~5之一所述的防迁移转光胶膜。
