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一種耐候太陽能電池背板及其制備方法與流程

文檔序號:12834905閱讀:402來源:國知局

本發(fā)明涉及太陽能電池背板技術領域,具體的說,涉及了一種耐候太陽能電池背板及其制備方法。



背景技術:

作為傳統(tǒng)電能生產(chǎn)方法的綠色替代方案,光伏電池組件被用來利用太陽光產(chǎn)生電能。光伏電池組件是由各種半導體元件系統(tǒng)組裝而成,因而必須加以保護以減輕環(huán)境作用如濕氣、氧氣和紫外線的影響和破壞。光伏電池組件通常采用的是在硅片兩側層壓貼附玻璃或塑料膜保護層的結構。由于具有優(yōu)良的強度、耐候性、抗紫外性和阻濕性能,用氟聚合物薄膜和聚酯(pet)薄膜層疊而成的背板在光伏電池組件中發(fā)揮著重要作用。

傳統(tǒng)的背板生產(chǎn)方式是將預先制造好的氟聚合物薄膜特別是聚氟乙烯(pvf)薄膜粘貼于聚酯(pet)基材上,典型的是在pet兩側貼附氟聚合物薄膜而形成“三明治”結構。當氟聚合物薄膜(如pvf)用作光伏電池組件背板時,它的性能明顯地改善了組件的使用壽命,使組件保證使用壽命達到25年。

但隨著太陽能電池技術領域的不斷發(fā)展,對其背板的要求也越來越高,這就需要背板具有更佳的耐候能力,才能滿足人們的需要。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足,提供了一種耐候太陽能電池背板及其制備方法,制備簡單,具有較佳地耐候、耐高溫、耐腐蝕能力,使用時間久。

本發(fā)明提供的一種耐候太陽能電池背板,包括依次粘結的耐候層、粘結層和絕緣層,所述耐候層包括以下重量份的原料:

聚氟乙烯30-32份、聚偏氟乙烯8-12份、偏氟醚橡膠7-9份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1-3份、改性硅藻土8-10份、氣相二氧化硅5-7份、氧化鋅2-4份、乙撐雙硬脂酰胺1-3份、溴化環(huán)氧樹脂3-5份、紫外線吸收劑0.1-0.5份、防腐劑0.1-0.3份、分散劑1-3份、流平劑1-2份。

作為優(yōu)選,所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣或碳酸鈉溶液與硅藻土混合均勻,并于50℃保存1h,過濾、烘干制得。

作為優(yōu)選,紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的一種或二種以上的混合物。

作為優(yōu)選,防腐劑為苯并米唑酯類、道維希爾-75、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮的混合物,三者之間的重量比為2:1:1。

作為優(yōu)選,分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉的混合物,三者之間的重量比為2:1:1.5。

作為優(yōu)選,流平劑為硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷的混合物,三者之間的重量比為1:1:2。

本發(fā)明還提供了一種耐候太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

(1)、按上述重量份稱取各種原料;

(2)、將聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟醚橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性硅藻土、氣相二氧化硅、氧化鋅、乙撐雙硬脂酰胺、溴化環(huán)氧樹脂加入到反應釜內(nèi),加熱至270-300℃后攪拌20-25min,得到混合料;

(3)、將混合料、紫外線吸收劑、防腐劑、分散劑、流平劑加入到雙螺桿擠出機擠出,并壓延成型,得到耐候層;

(4)、通過粘接層將耐候層和絕緣層粘結在一起,即得背板。

其中,

步驟(2)中攪拌速度為400-500r/min。

雙螺桿擠出機第一段擠出溫度為150-180℃,第二段為190-210℃,第三段為220-240℃。

本發(fā)明的一種耐候太陽能電池背板及其制備方法,制備簡單,具有較佳地耐候、耐高溫、耐腐蝕能力,使用時間久,具體的有益效果如下:

(1)、聚氟乙烯和聚偏氟乙烯具有優(yōu)良的耐化學腐蝕性、耐高溫色變性、耐氧化性、耐磨性、柔韌性、抗?jié)q強度、耐沖擊性強度、耐紫外線和高能輻射性,能有效地保證耐候層的性能和強度;偏氟醚橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性,能有效地提高耐候層的各項性能;

(2)、乙烯-醋酸乙烯共聚物能賦予耐候層良好的耐水性、耐腐蝕性和耐嚴寒暴曬能力;改性硅藻土經(jīng)改性后具有更強的吸附能力,能夠實現(xiàn)對水蒸氣的吸附和脫附;氣相二氧化硅和氧化鋅能提高耐候層的耐高溫能力和抗紫外線能力,提高使用時間;

(3)、乙撐雙硬脂酰胺具有潤滑的作用,溴化環(huán)氧樹脂具有良好的粘結能力和阻燃能力;紫外線吸收劑能提高抗紫外線能力,增加耐久;防腐劑也能提高耐候層的使用時間;分散劑和流平劑有助于耐候層制備時的穩(wěn)定性;

(4)、本發(fā)明各種原料對應比例的混合,能有效地保證耐候層的耐候、耐高溫、耐腐蝕能力,增加耐候層的使用壽命;耐候層、粘結層和絕緣層之間相互配合,能有效地保證太陽能電池背板的穩(wěn)定性和耐久性;制備方法能有效地將各原料之間充分混合。

具體實施方式

以下結合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。

實施例1

本實施例的一種耐候太陽能電池背板,包括依次粘結的耐候層、粘結層和絕緣層,所述耐候層包括以下重量份的原料:

聚氟乙烯30份、聚偏氟乙烯8份、偏氟醚橡膠7份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、改性硅藻土8份、氣相二氧化硅5份、氧化鋅2份、乙撐雙硬脂酰胺1份、溴化環(huán)氧樹脂3份、紫外線吸收劑0.1份、防腐劑0.1份、分散劑1份、流平劑1份。

本實施例中,所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣或碳酸鈉溶液與硅藻土混合均勻,并于50℃保存1h,過濾、烘干制得。

本實施例中,紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物。

本實施例中,防腐劑為苯并米唑酯類、道維希爾-75、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮的混合物,三者之間的重量比為2:1:1。

本實施例中,分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉的混合物,三者之間的重量比為2:1:1.5。

本實施例中,流平劑為硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷的混合物,三者之間的重量比為1:1:2。

本實施例還提供了一種耐候太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

(1)、按上述重量份稱取各種原料;

(2)、將聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟醚橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性硅藻土、氣相二氧化硅、氧化鋅、乙撐雙硬脂酰胺、溴化環(huán)氧樹脂加入到反應釜內(nèi),加熱至270℃后攪拌20min,得到混合料;

(3)、將混合料、紫外線吸收劑、防腐劑、分散劑、流平劑加入到雙螺桿擠出機擠出,并壓延成型,得到耐候層;

(4)、通過粘接層將耐候層和絕緣層粘結在一起,即得背板。

其中,

步驟(2)中攪拌速度為400r/min。

雙螺桿擠出機第一段擠出溫度為150℃,第二段為190℃,第三段為220℃。

實施例2

本實施例的一種耐候太陽能電池背板,包括依次粘結的耐候層、粘結層和絕緣層,所述耐候層包括以下重量份的原料:

聚氟乙烯31份、聚偏氟乙烯10份、偏氟醚橡膠8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、改性硅藻土9份、氣相二氧化硅6份、氧化鋅3份、乙撐雙硬脂酰胺2份、溴化環(huán)氧樹脂4份、紫外線吸收劑0.3份、防腐劑0.2份、分散劑2份、流平劑1.5份。

本實施例中,所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣或碳酸鈉溶液與硅藻土混合均勻,并于50℃保存1h,過濾、烘干制得。

本實施例中,紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物。

本實施例中,防腐劑為苯并米唑酯類、道維希爾-75、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮的混合物,三者之間的重量比為2:1:1。

本實施例中,分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉的混合物,三者之間的重量比為2:1:1.5。

本實施例中,流平劑為硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷的混合物,三者之間的重量比為1:1:2。

本實施例還提供了一種耐候太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

(1)、按上述重量份稱取各種原料;

(2)、將聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟醚橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性硅藻土、氣相二氧化硅、氧化鋅、乙撐雙硬脂酰胺、溴化環(huán)氧樹脂加入到反應釜內(nèi),加熱至285℃后攪拌23min,得到混合料;

(3)、將混合料、紫外線吸收劑、防腐劑、分散劑、流平劑加入到雙螺桿擠出機擠出,并壓延成型,得到耐候層;

(4)、通過粘接層將耐候層和絕緣層粘結在一起,即得背板。

其中,

步驟(2)中攪拌速度為450r/min。

雙螺桿擠出機第一段擠出溫度為165℃,第二段為200℃,第三段為230℃。

實施例3

本實施例的一種耐候太陽能電池背板,包括依次粘結的耐候層、粘結層和絕緣層,所述耐候層包括以下重量份的原料:

聚氟乙烯32份、聚偏氟乙烯12份、偏氟醚橡膠9份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、改性硅藻土10份、氣相二氧化硅7份、氧化鋅4份、乙撐雙硬脂酰胺3份、溴化環(huán)氧樹脂5份、紫外線吸收劑0.5份、防腐劑0.3份、分散劑3份、流平劑2份。

本實施例中,所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣或碳酸鈉溶液與硅藻土混合均勻,并于50℃保存1h,過濾、烘干制得。

本實施例中,紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物。

本實施例中,防腐劑為苯并米唑酯類、道維希爾-75、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮的混合物,三者之間的重量比為2:1:1。

本實施例中,分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉的混合物,三者之間的重量比為2:1:1.5。

本實施例中,流平劑為硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷的混合物,三者之間的重量比為1:1:2。

本實施例還提供了一種耐候太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

(1)、按上述重量份稱取各種原料;

(2)、將聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟醚橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性硅藻土、氣相二氧化硅、氧化鋅、乙撐雙硬脂酰胺、溴化環(huán)氧樹脂加入到反應釜內(nèi),加熱至300℃后攪拌25min,得到混合料;

(3)、將混合料、紫外線吸收劑、防腐劑、分散劑、流平劑加入到雙螺桿擠出機擠出,并壓延成型,得到耐候層;

(4)、通過粘接層將耐候層和絕緣層粘結在一起,即得背板。

其中,

步驟(2)中攪拌速度為500r/min。

雙螺桿擠出機第一段擠出溫度為180℃,第二段為210℃,第三段為240℃。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。

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