本發(fā)明屬于光伏材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種耐候型光伏背板材料。
背景技術(shù)：
：將太陽能轉(zhuǎn)換為電能裝置的光伏電池為清潔發(fā)電裝置之一而受到越來越多的重視。光伏電池組件現(xiàn)需要解決的問題還比較多，不僅在光電轉(zhuǎn)換效率方面需要改進，而且其它的相關(guān)組件也需要進行改進。光伏電池的主要結(jié)構(gòu)包括有光電轉(zhuǎn)換單元、保護電路的封裝材料、外殼及其它配套結(jié)構(gòu)。為了保證光電轉(zhuǎn)換單元的發(fā)光效率及使用壽命，防止光電轉(zhuǎn)換單元出現(xiàn)電路漏電、腐蝕等原因?qū)е掳l(fā)光效率下降及壽命縮短，要求光電轉(zhuǎn)換單元的背板在保持一定強度的同時，還要求有高的阻隔性能，即阻隔水汽與光電轉(zhuǎn)換單元接觸，防止在光電轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種耐候型光伏背板材料，制備的背板材料耐候性佳，耐壓強度高，使用壽命長。本發(fā)明的技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種耐候型光伏背板材料，其步驟如下：步驟1，將聚乙烯吡咯烷酮溶解至無水乙醇中，加入粘合劑，超聲分散均勻得到粘稠液；步驟2，將鋁粉與石墨烯粉體依次加入至粘稠液中，然后加入去離子水密封反應(yīng)2-4h，冷卻后得到混合液；步驟3，將混合液放入減壓蒸餾釜中反應(yīng)2-5h，自然冷卻至室溫，得到懸濁濃縮液；步驟4，將懸濁濃縮液涂覆在聚四氟乙烯薄板上，放入反應(yīng)釜中梯度升溫反應(yīng)2-4h，自然冷卻后得到背板粗品；步驟5，將背板粗品進行二次涂覆，晾干后減壓烘干得到耐候型光伏背板材料。所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮的濃度為10-50mmol/l，所述粘合劑的摩爾量是聚乙烯吡咯烷酮的1.2-1.5倍，所述超聲頻率為1.5-3.5khz，超聲溫度為30-50℃，所述超聲時間為30-60min；采用聚乙烯吡咯烷酮溶解至無水乙醇中，形成具有分散特性的溶液，加入粘合劑能夠賦予溶液粘稠特性，具有粘結(jié)效果。所述步驟1中的粘合劑采用水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的混合物，所述水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的配比為7:3。有機硅樹脂具有優(yōu)異的電絕緣性能，在較寬的溫度范圍內(nèi)保持絕緣效果，同時具有良好的耐候效果，防水和防鹽霧，聚丙烯樹脂具有耐熱、耐腐蝕的特性，并且密度小，是最輕塑料，但是存在易老化、耐低溫沖擊性差等問題，通過有機硅樹脂與聚丙烯樹脂的混合，采用有機硅樹脂包裹聚丙烯樹脂，保證本身耐候性的同時，解決了聚丙烯樹脂易老化等問題。所述步驟2中鋁粉與石墨烯的配比為2:7，所述鋁粉的加入量是聚乙烯吡咯烷酮摩爾量的0.5-0.8，所述去離子水的加入體積與粘稠液一致，所述密封反應(yīng)的溫度60-80℃，密封反應(yīng)壓力為3-7mpa；采用鋁粉與石墨烯作為添加劑，均具有良好的導(dǎo)熱效果，保證其導(dǎo)熱性能，賦予背板的快速導(dǎo)熱性能，通過粘稠液中加入鋁粉與石墨烯粉體能夠有效提高了背板材料的強度，采用密封反應(yīng)方式將依次加入的粉體材料進行混合，改變聚乙烯吡咯烷酮的作用粉體，保證其分散效果，同時也保證粘結(jié)劑的均勻粘結(jié)性。所述步驟2中鋁粉與石墨烯粉末加入之前進行固態(tài)粉體混合，通過前期的固態(tài)混合能夠?qū)X粉和石墨烯粉末充分混合，防止前后加入帶有的分散性不佳的問題。所述步驟3中的減壓蒸餾溫度為60-80℃，壓力為大氣壓的30-40%，所述濃縮液的體積是混合液的20-40%，減壓蒸餾的方式能夠?qū)⑵錆饪s形成濃縮液，保證粉體間的分散效果。所述步驟4中的梯度升溫程序為80-100℃30min，150-200℃30min，250-270℃反應(yīng)至結(jié)束。所述步驟4中的噴涂量為3-5mg/cm2。所述步驟5中的二次涂覆量為0.1-0.3mg/cm2，所述減壓烘干的壓力為大氣壓的60-70%，烘干溫度為90-100℃。本申請采用鋁粉和石墨烯作為原材料，加入至聚乙烯吡咯烷酮的粘合劑的醇液，密封反應(yīng)與減壓蒸餾形成穩(wěn)定的濃縮液，然后涂敷在聚四氟乙烯薄板上進行梯度升溫，最后進行二次鍍膜后減壓烘干得到耐候型光伏背板材料。綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明制備方法簡單可行，實踐性和通用性強。本發(fā)明制備的背板耐候性佳，耐壓強度高，使用壽命長。本發(fā)明的背板材料導(dǎo)熱性好，水汽隔絕性好。本發(fā)明無特殊生產(chǎn)條件，易于推廣實現(xiàn)。具體實施方式實施例1一種耐候型光伏背板材料，其步驟如下：步驟1，將聚乙烯吡咯烷酮溶解至無水乙醇中，加入粘合劑，超聲分散均勻得到粘稠液；步驟2，將鋁粉與石墨烯粉體依次加入至粘稠液中，然后加入去離子水密封反應(yīng)2h，冷卻后得到混合液；步驟3，將混合液放入減壓蒸餾釜中反應(yīng)2h，自然冷卻至室溫，得到懸濁濃縮液；步驟4，將懸濁濃縮液涂覆在聚四氟乙烯薄板上，放入反應(yīng)釜中梯度升溫反應(yīng)2h，自然冷卻后得到背板粗品；步驟5，將背板粗品進行二次涂覆，晾干后減壓烘干得到耐候型光伏背板材料。所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮的濃度為10mmol/l，所述粘合劑的摩爾量是聚乙烯吡咯烷酮的1.2倍，所述超聲頻率為1.5khz，超聲溫度為30℃，所述超聲時間為30min。所述步驟1中的粘合劑采用水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的混合物，所述水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的配比為7:3。所述步驟2中鋁粉與石墨烯的配比為2:7，所述鋁粉的加入量是聚乙烯吡咯烷酮摩爾量的0.5，所述去離子水的加入體積與粘稠液一致，所述密封反應(yīng)的溫度60℃，密封反應(yīng)壓力為3mpa。所述步驟2中鋁粉與石墨烯粉末加入之前進行固態(tài)粉體混合。所述步驟3中的減壓蒸餾溫度為60℃，壓力為大氣壓的30%，所述濃縮液的體積是混合液的20%所述步驟4中的梯度升溫程序為80℃30min，150℃30min，250℃反應(yīng)至結(jié)束。所述步驟4中的噴涂量為3mg/cm2。所述步驟5中的二次涂覆量為0.1mg/cm2，所述減壓烘干的壓力為大氣壓的60%，烘干溫度為90℃。實施例2一種耐候型光伏背板材料，其步驟如下：步驟1，將聚乙烯吡咯烷酮溶解至無水乙醇中，加入粘合劑，超聲分散均勻得到粘稠液；步驟2，將鋁粉與石墨烯粉體依次加入至粘稠液中，然后加入去離子水密封反應(yīng)4h，冷卻后得到混合液；步驟3，將混合液放入減壓蒸餾釜中反應(yīng)5h，自然冷卻至室溫，得到懸濁濃縮液；步驟4，將懸濁濃縮液涂覆在聚四氟乙烯薄板上，放入反應(yīng)釜中梯度升溫反應(yīng)4h，自然冷卻后得到背板粗品；步驟5，將背板粗品進行二次涂覆，晾干后減壓烘干得到耐候型光伏背板材料。所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮的濃度為50mmol/l，所述粘合劑的摩爾量是聚乙烯吡咯烷酮的1.5倍，所述超聲頻率為3.5khz，超聲溫度為50℃，所述超聲時間為60min。所述步驟1中的粘合劑采用水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的混合物，所述水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的配比為7:3。所述步驟2中鋁粉與石墨烯的配比為2:7，所述鋁粉的加入量是聚乙烯吡咯烷酮摩爾量的0.8，所述去離子水的加入體積與粘稠液一致，所述密封反應(yīng)的溫度80℃，密封反應(yīng)壓力為7mpa。所述步驟2中鋁粉與石墨烯粉末加入之前進行固態(tài)粉體混合。所述步驟3中的減壓蒸餾溫度為80℃，壓力為大氣壓的40%，所述濃縮液的體積是混合液的40%所述步驟4中的梯度升溫程序為100℃30min，200℃30min，270℃反應(yīng)至結(jié)束。所述步驟4中的噴涂量為5mg/cm2。所述步驟5中的二次涂覆量為0.3mg/cm2，所述減壓烘干的壓力為大氣壓的70%，烘干溫度為100℃。實施例3一種耐候型光伏背板材料，其步驟如下：步驟1，將聚乙烯吡咯烷酮溶解至無水乙醇中，加入粘合劑，超聲分散均勻得到粘稠液；步驟2，將鋁粉與石墨烯粉體依次加入至粘稠液中，然后加入去離子水密封反應(yīng)3h，冷卻后得到混合液；步驟3，將混合液放入減壓蒸餾釜中反應(yīng)4h，自然冷卻至室溫，得到懸濁濃縮液；步驟4，將懸濁濃縮液涂覆在聚四氟乙烯薄板上，放入反應(yīng)釜中梯度升溫反應(yīng)3h，自然冷卻后得到背板粗品；步驟5，將背板粗品進行二次涂覆，晾干后減壓烘干得到耐候型光伏背板材料。所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮的濃度為30mmol/l，所述粘合劑的摩爾量是聚乙烯吡咯烷酮的1.3倍，所述超聲頻率為2.5khz，超聲溫度為30-50℃，所述超聲時間為50min。所述步驟1中的粘合劑采用水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的混合物，所述水性有機硅樹脂與水性聚丙烯樹脂的配比為7:3。所述步驟2中鋁粉與石墨烯的配比為2:7，所述鋁粉的加入量是聚乙烯吡咯烷酮摩爾量的0.5-0.78，所述去離子水的加入體積與粘稠液一致，所述密封反應(yīng)的溫度70℃，密封反應(yīng)壓力為5mpa。所述步驟2中鋁粉與石墨烯粉末加入之前進行固態(tài)粉體混合。所述步驟3中的減壓蒸餾溫度為70℃，壓力為大氣壓的35%，所述濃縮液的體積是混合液的30%所述步驟4中的梯度升溫程序為90℃30min，180℃30min，260℃反應(yīng)至結(jié)束。所述步驟4中的噴涂量為4mg/cm2。所述步驟5中的二次涂覆量為0.2mg/cm2，所述減壓烘干的壓力為大氣壓的65%，烘干溫度為95℃。實施例4耐高溫性測試：將材料放到馬弗爐中，升溫到180℃，放置10小時后取出，冷卻到室溫，觀察樣品表面龜裂情況。如無龜裂情況，說明該樣品材料耐熱性能良好。耐變測試：將材料放到馬弗爐中，升溫到150℃，保溫10小時，取出，放入冷水中浸泡1小時，為1個周期。反復(fù)五個周期，觀察樣品表面龜裂情況。如無龜裂情況，說明該樣品材料耐熱性能良好。耐壓性能：將材料放置在耐壓裝置中，持續(xù)加壓直至出現(xiàn)龜裂。對比例采用市面可以購買的普通背板材料實施例1實施例2實施例3對比例耐高溫性無龜裂情況無龜裂情況無龜裂情況無龜裂情況耐變性能無龜裂情況無龜裂情況無龜裂情況微龜裂耐壓性能20mpa15mpa18mpa12mpa穩(wěn)定性94%93%95%85%可以證明本發(fā)明提供的光伏背板材料耐候性好，耐冷熱交替性能強，使用壽命長；該復(fù)合材料的制備方法簡易可行，不需要特殊的生產(chǎn)條件，易于推廣實現(xiàn)。以上所述僅為本發(fā)明的一實施例，并不限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12