專利名稱：太陽能電池邊框及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池邊框及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著石化能源的枯竭，各種可再生新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心 (JRC, Joint Research Center European Commission)預(yù)測，到 2050 年，可再生能源的比例將超過傳統(tǒng)能源，約占52%，其中太陽能占1/2強(qiáng)，約到本世紀(jì)末，可再生能源的比例將占到86 %，太陽能將占據(jù)其中的約67 %。太陽能發(fā)電是太陽能能源戰(zhàn)略中的重要組成部分，其中，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)尤其得到各國政府的重視，產(chǎn)業(yè)化速度非?？臁，F(xiàn)有技術(shù)公開了多種光伏電池，又稱太陽能電池。 太陽能電池主要分為以硅元素為主體的電池和以多元素半導(dǎo)體為主體的電池。以元素半導(dǎo)體為主的太陽能電池主要包括硒光電池、硫化鎘電池、銅銦鎵硒電池、碲化鎘電池、砷化鎵電池、磷化銦太陽電池、染料敏化太陽電池和有機(jī)薄膜太陽電池等，以元素半導(dǎo)體為主的太陽能電池具有元素使用量小的優(yōu)點(diǎn)，有些還可以做成聚光太陽能電池以增加光電轉(zhuǎn)化效率，但是目前以元素半導(dǎo)體為主的光伏電池商業(yè)化成功的案例比較少，缺乏現(xiàn)場發(fā)電的工程積累經(jīng)驗(yàn)。此外，某些元素在地殼中含量有限，且提煉和使用過程中對環(huán)境有污染，如鎵、 鎘和砷等。而硅在地殼中的含量為27.6%，僅次于氧；并且，提純高純度硅(> 99. 9999%) 的技術(shù)在工業(yè)上已較為成熟可靠，因此，包括多晶硅和單晶硅在內(nèi)的晶硅太陽能電池等硅元素電池已形成一個蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在可預(yù)見的將來將占據(jù)主流地位。晶硅太陽能電池的主要構(gòu)造為由高透明前板、封裝膜、銀漿或鋁漿導(dǎo)線、多晶或單晶硅片、封裝膜和電池背板等多層結(jié)構(gòu)形成的疊層結(jié)構(gòu)。將這些材料通過加熱層壓的方式成型，使用密封膠條和邊框組裝后，配上接線盒，即可得到晶硅太陽能電池。其中，邊框主要是對電池片等核心部件進(jìn)行封裝保護(hù)，對晶硅太陽能電池的性能及使用壽命具有重要影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，邊框主要采用鋁型材通過冷擠壓加工方式制成，不僅能耗、成本高， 而且容易產(chǎn)生邊角廢料，造成浪費(fèi)。另外，金屬鋁較易被氧化，導(dǎo)致太陽能電池在戶外使用過程中壽命較短。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種太陽能電池邊框及其制備方法，本發(fā)明提供的太陽能電池邊框具有良好的力學(xué)性能和老化性能，能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。本發(fā)明提供了一種太陽能電池邊框，其材質(zhì)為纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂。優(yōu)選的，所述熱塑性樹脂為聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。優(yōu)選的，所述熱塑性樹脂為聚酰胺66、聚酰胺6、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物的一種或多種。優(yōu)選的，所述纖維為長纖維。優(yōu)選的，所述長纖維為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種。優(yōu)選的，所述纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% 80%。優(yōu)選的，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。本發(fā)明還提供了一種太陽能電池邊框的制備方法，包括以下步驟將預(yù)熱后的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。優(yōu)選的，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。優(yōu)選的，所述組裝為通過螺絲連接、通過螺紋連接、通過卡口和卡槽連接、通過坡口連接、焊接或通過粘結(jié)劑粘結(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的太陽能電池邊框的材質(zhì)為纖維增強(qiáng)的熱塑性樹月旨，可以為聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。本發(fā)明以纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂代替鋁型材制作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學(xué)性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝制備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。實(shí)驗(yàn)表明，與鋁型材太陽能電池邊框相比，本發(fā)明提供的太陽能電池邊框的重量可減輕1/3 1/2，成本可下降30% 40%，但其拉伸強(qiáng)度可提高 1. 5 4倍，老化性能、粘結(jié)性能和可攻絲性等性能均優(yōu)于鋁型材太陽能電池邊框。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽能電池邊框的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明得到的太陽能電池邊框的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種太陽能電池邊框，其材質(zhì)為纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂。本發(fā)明以纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂制備太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學(xué)性能，而且具有良好的老化性能和加工性能，可通過簡單易行的拉擠成型工藝制備，提高太陽能電池邊框戶外使用壽命的同時降低其重量和成本。在本發(fā)明中，所述熱塑性樹脂包括但不限于聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物等熱塑性樹脂，其中，所述聚酰胺優(yōu)選為聚酰胺66或聚酰胺6 ；所述聚酯優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚烯烴可以為聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等，優(yōu)選為聚丙烯；所述丙烯腈共聚物優(yōu)選為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等；所述丙烯酸酯共聚物優(yōu)選為丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物等。所述熱塑性樹脂不僅具有良好的機(jī)械性能，而且具有良好的加工性能和老化性能，用作太陽能電池邊框時能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。在本發(fā)明中，所述纖維作為增強(qiáng)材料，能夠增強(qiáng)熱塑性樹脂的機(jī)械性能。所述纖維可以為長纖維或短切纖維等，所述長纖維即為由長絲形成的纖維，所述短切纖維即為由短絲形成的纖維；所述纖維可以以粗紗、纖維氈等形式與熱塑性樹脂復(fù)合。在本發(fā)明中，所述纖維優(yōu)選為長纖維，更優(yōu)選為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種，更優(yōu)選為玻璃纖維或玻璃纖維與聚合物纖維形成的復(fù)合纖維，最優(yōu)選為無堿玻璃纖維與聚合物纖維形成的復(fù)合纖維。在本發(fā)明中，所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中，作為增強(qiáng)材料的纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為30% 80%，更優(yōu)選為35% 75%，最優(yōu)選為40% 70%。為了提高太陽能電池邊框的綜合性能，所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中優(yōu)選還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。其中，所述抗氧劑可以為芳香胺類抗氧劑，包括二苯胺、對苯二胺或二氫喹啉等；也可以為受阻酚類抗氧劑，如2， 6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等；所述抗氧劑還可以包括輔助抗氧劑，包括但不限于硫代二丙酸雙酯、亞磷酸酯等，優(yōu)選為雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯；本發(fā)明對所述抗氧劑的含量沒有特殊限制，其在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05% 3%，更優(yōu)選為0.
2 % ο所述穩(wěn)定劑可以包括光穩(wěn)定劑或熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選為熱穩(wěn)定劑，所述熱穩(wěn)定劑可以為鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類、亞磷酸酯類或環(huán)氧類等；所述熱穩(wěn)定劑優(yōu)選包括金屬鹽類的主穩(wěn)定劑和包括非金屬類的輔助穩(wěn)定劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述穩(wěn)定劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.05^-3%,更優(yōu)選為0. 1 % 2 %。所述增韌劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的馬來酸酐接枝相容劑，如馬來酸酐接枝 POE、EVA、SBS、EPDM、PE、ABS等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述增韌劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述增韌劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05% 3%，更優(yōu)選為0. 1% 2%。所述潤滑劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硅樹脂潤滑劑，如聚二甲基硅氧烷等。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述潤滑劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中， 所述潤滑劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05 % 3 %，更優(yōu)選為 0. 2%。所述抗紫外老化劑又叫紫外線吸收劑，可以為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、 取代丙烯腈類、三嗪類、受阻胺類等，優(yōu)選為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類或三嗪類與受阻胺類的復(fù)配物。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述抗紫外老化劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述抗紫外老化劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.05^-3%,更優(yōu)選為0. 1 % 2 %。本發(fā)明還提供了一種太陽能電池邊框的制備方法，包括以下步驟將預(yù)熱后的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材；
將所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。本發(fā)明首先將熱塑性樹脂熔融，得到熔融的熱塑性樹脂。在本發(fā)明中，所述熱塑性樹脂包括但不限于聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物等熱塑性樹脂，其中，所述聚酰胺優(yōu)選為聚酰胺66或聚酰胺6 ；所述聚酯優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚烯烴可以為聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等，優(yōu)選為聚丙烯；所述丙烯腈共聚物優(yōu)選為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等；所述丙烯酸酯共聚物優(yōu)選為丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物等。所述熱塑性樹脂不僅具有良好的機(jī)械性能，而且具有良好的加工性能和老化性能，用作太陽能電池邊框時能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。在本發(fā)明中，為了提高得到的太陽能電池邊框的綜合性能，所述熱塑性樹脂中優(yōu)選還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。其中，所述抗氧劑可以為芳香胺類抗氧劑，包括二苯胺、對苯二胺或二氫喹啉等；也可以為受阻酚類抗氧齊U，如2，6_三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3， 5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等；所述抗氧劑還可以包括輔助抗氧劑，包括但不限于硫代二丙酸雙酯、亞磷酸酯等，優(yōu)選為雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯；本發(fā)明對所述抗氧劑的含量沒有特殊限制，其在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05% 3%，更優(yōu)選為 0. 2%。所述穩(wěn)定劑可以包括光穩(wěn)定劑或熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選為熱穩(wěn)定劑，所述熱穩(wěn)定劑可以為鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類、亞磷酸酯類或環(huán)氧類等；所述熱穩(wěn)定劑優(yōu)選包括金屬鹽類的主穩(wěn)定劑和包括非金屬類的輔助穩(wěn)定劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述穩(wěn)定劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.05^-3%,更優(yōu)選為0. 1 % 2 %。所述增韌劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的馬來酸酐接枝相容劑，如馬來酸酐接枝 POE、EVA、SBS、EPDM、PE、ABS等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述增韌劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述增韌劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05% 3%，更優(yōu)選為0. 1% 2%。所述潤滑劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硅樹脂潤滑劑，如聚二甲基硅氧烷等。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述潤滑劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中， 所述潤滑劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0. 05 % 3 %，更優(yōu)選為 0. 2%。所述抗紫外老化劑又叫紫外線吸收劑，可以為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、 取代丙烯腈類、三嗪類、受阻胺類等，優(yōu)選為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類或三嗪類與受阻胺類的復(fù)配物。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述抗紫外老化劑進(jìn)行選擇，本發(fā)明并無特殊限制。在本發(fā)明中，所述抗紫外老化劑在所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.05^-3%,更優(yōu)選為0. 1 % 2 %。本發(fā)明對將所述熱塑性樹脂熔融的方式?jīng)]有特殊限制，可以為在雙螺桿擠出機(jī)、 密煉機(jī)等混合機(jī)內(nèi)熔融混煉，在混煉的過程中實(shí)現(xiàn)熔融、混合和塑化，得到熔融的熱塑性樹脂。
得到熔融的熱塑性樹脂后，將預(yù)熱后的纖維在所述熔融物中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材。在本發(fā)明中，首先將纖維經(jīng)過放卷機(jī)放卷，然后經(jīng)裝有加熱裝置的導(dǎo)紗器導(dǎo)出，在經(jīng)過導(dǎo)紗器的過程中，纖維由加熱裝置進(jìn)行加熱，得到預(yù)熱后的纖維。在本發(fā)明中，所述纖維可以為長纖維或短纖維，優(yōu)選為長纖維，能夠增強(qiáng)熱塑性樹脂的力學(xué)性能。在本發(fā)明中，所述纖維優(yōu)選為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種，更優(yōu)選為玻璃纖維或玻璃纖維與聚合物纖維形成的復(fù)合纖維，最優(yōu)選為無堿玻璃纖維與聚合物纖維形成的復(fù)合纖維。將所述預(yù)熱后的纖維浸潤在所述熔融的熱塑性樹脂中，使纖維與熱塑性樹脂復(fù)合。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用可加熱、內(nèi)置張力輥的平板模使纖維與熱塑性樹脂混合，具體包括以下步驟首先將所述熔融的熱塑性樹脂倒入所述平板模腔中，然后使纖維經(jīng)過張力輥， 使纖維與被加熱熔化的熱塑性樹脂充分接觸，被充分浸潤，復(fù)合形成樹脂包覆浸潤的纖維增強(qiáng)材料。浸潤完畢得到纖維增強(qiáng)材料后，將所述纖維增強(qiáng)材料在模具中成型，得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材，具體包括以下步驟浸潤完畢后，趁熱將所述纖維增強(qiáng)材料通過異型材模具成型，然后冷卻、定型，經(jīng)切斷裝置切斷后得到具有特定長度、特定截面形狀的異型材。得到異型材后，將所述異型材組裝起來即可得到太陽能電池邊框，本發(fā)明對所述組裝的具體方式?jīng)]有特殊限制，可參考鋁合金門框、畫框、鏡框、相框等的組裝方式，包括但不限于螺絲連接、螺紋連接、卡口和卡槽連接、坡口連接、焊接和粘結(jié)等將異型材組裝的方式，優(yōu)選為粘結(jié)。參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽能電池邊框的工藝流程圖，其中，1為放卷輥，2為設(shè)置有加熱裝置的導(dǎo)紗器，3為雙螺桿擠出機(jī)，4為可加熱的平板模具，5為成型裝置，6為切斷裝置。纖維由放卷輥1放卷，并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出，導(dǎo)出過程中進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入平板模具4中；熱塑性樹脂在雙螺桿擠出機(jī)3中熔融后進(jìn)入平板模具4，平板模具4中設(shè)置有張力輥(未在圖中示出)，纖維經(jīng)由張力輥張開后，充分在樹脂熔融物中浸潤，得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂，再進(jìn)入成型裝置5中成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到具有特定長度和特定截面形狀的異型材，將異型材組裝即可得到太陽能電池邊框。參見圖2，圖2為本發(fā)明得到的太陽能電池邊框的結(jié)構(gòu)示意圖。得到太陽能電池邊框后，對其進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，與鋁型材太陽能電池邊框相比，本發(fā)明提供的太陽能電池邊框的重量可減輕1/3 1/2，成本可下降30% 40%，但其拉伸強(qiáng)度可提高1. 5 4倍，老化性能、粘結(jié)性能和可攻絲性等性能均優(yōu)于鋁型材太陽能電池邊框。本發(fā)明以長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂代替鋁型材制作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學(xué)性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝制備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的太陽能電池邊框及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1
按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃粗紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷無堿玻璃粗紗的號數(shù)為MOOTex ；將聚酰胺66樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚酰胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)69. 0%的聚酰胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例2按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃粗紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷無堿玻璃粗紗的號數(shù)為MOOTex ；將聚酰胺66樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚酰胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)29. 0%的聚酰胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例3按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃粗紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷無堿玻璃粗紗的號數(shù)為MOOTex ；將聚酰胺66樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚酰胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)49. 0%的聚酰胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后，與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例4按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃粗紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷無堿玻璃粗紗的號數(shù)為MOOTex ；將聚酰胺6樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚酰胺6樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)49. 0%的聚酰胺6 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例5按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃粗紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷無堿玻璃粗紗的號數(shù)為MOOTex ；將聚酰胺66樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚酰胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)24. 0%的聚酰胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；5. 0%的丙烯酸酯類抗沖改性劑； 0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例6按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃和聚丙烯的復(fù)合紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷復(fù)合紗的號數(shù)為1200Tex，復(fù)合紗中無堿玻璃的含量為80% ；
將聚丙烯樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚丙烯樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) 39. 0%的聚丙烯；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的熱穩(wěn)定劑混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。實(shí)施例7按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進(jìn)行太陽能電池邊框的制備將多卷無堿玻璃和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的復(fù)合紗由放卷輥1放卷并經(jīng)導(dǎo)紗器2導(dǎo)出并加熱，所述單卷復(fù)合紗的號數(shù)為1200Tex，復(fù)合紗中無堿玻璃的含量為80% ；將聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)38. 3%的聚對苯二甲酸乙二醇酯；0. 7%的無機(jī)物和有機(jī)物混合的成核劑；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機(jī)銅和有機(jī)鹵素的混合物； 0. 2 %的受阻酚類主抗氧劑；0. 1 %的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3 %的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導(dǎo)入平板模具4，無堿玻璃粗紗經(jīng)平板模具4中的張力輥充分張開后， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂；將所述纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經(jīng)切斷裝置6切斷后得到異型材，將所述異型材組裝后得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。比較例1采用張家港市華楊金屬制品有限公司出售的太陽能電池邊框鋁型材制備太陽能電池邊框，對其進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果。表1本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池邊框，其材質(zhì)為纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述熱塑性樹脂為聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述熱塑性樹脂為聚酰胺66、 聚酰胺6、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯和丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述纖維為長纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述長纖維為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30% 80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述的太陽能電池邊框，其特征在于，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。
8.一種太陽能電池邊框的制備方法，包括以下步驟將預(yù)熱后的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述組裝為通過螺絲連接、通過螺紋連接、通過卡口和卡槽連接、通過坡口連接、焊接或通過粘結(jié)劑粘結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能電池邊框，其材質(zhì)為纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂。本發(fā)明還提供了一種太陽能電池邊框的制備方法，包括以下步驟將預(yù)熱后的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。本發(fā)明以纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂代替鋁型材制作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學(xué)性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝制備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明提供的太陽能電池邊框的拉伸強(qiáng)度、老化性能、粘結(jié)性能和可攻絲性等性能均優(yōu)于鋁型材太陽能電池邊框。
文檔編號C08L67/02GK102532888SQ20121002433
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者任冬友, 顧方明 申請人:杭州福膜新材料科技有限公司