本發(fā)明涉及太陽能電池材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種太陽能電池背板膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
地球環(huán)境污染和能源短缺問題日趨嚴(yán)重，太陽能電池發(fā)電是解決這兩個問題的最有效途徑之一；太陽能發(fā)電是利用硅等半導(dǎo)體的量子效應(yīng)原理直接把太陽的可見光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，但是由于其面對惡劣的天氣，我們需要一種材料來保護太陽能電池硅片，面對太陽直射的一面我們一般采用玻璃來保護硅片，而反面則需要采用太陽能電池背膜來保護；太陽能電池組件的背膜位于太陽能電池板的背面，對電池片起到保護和支撐作用，太陽能電池組件的背膜對電池使用壽命、輸出功率、安全可靠性起到關(guān)鍵作用；而現(xiàn)有技術(shù)的背膜耐候性、阻水性、絕緣性和耐老化性比較差，無法保證電池可靠、穩(wěn)定、長時間安全使用，影響性能和使用壽命，增加維護成本，因此，迫切需要提出新的太陽能電池背板膜技術(shù)，以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、工藝簡單、耐候性、阻水性、耐老化性能好的太陽能電池背板膜及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠12-20份、聚偏氟乙烯PVDF 20-32份、雙丙甘醇4-10份、聚酯膠粉12-24份、聚丙烯酸鈉2-8份、苯扎氯銨4-10份、聚苯乙烯磺酸20-30份、二氧化硅8-14份、聚醚酰亞胺6-10份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚2-8份、羧甲基纖維素鈉6-12份、聚三甲基二氫喹啉1-7份、硫代二丙酸二月桂酯0.2-0.8份、受阻胺光穩(wěn)定劑1-5份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯0.6-1.8份。
作為本發(fā)明進一步的方案：所述太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠14-18份、聚偏氟乙烯PVDF 24-28份、雙丙甘醇6-8份、聚酯膠粉16-20份、聚丙烯酸鈉4-6份、苯扎氯銨5-9份、聚苯乙烯磺酸23-27份、二氧化硅10-12份、聚醚酰亞胺7-9份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚4-6份、羧甲基纖維素鈉8-10份、聚三甲基二氫喹啉3-5份、硫代二丙酸二月桂酯0.4-0.6份、受阻胺光穩(wěn)定劑2-4份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1-1.4份。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠16份、聚偏氟乙烯PVDF 26份、雙丙甘醇7份、聚酯膠粉18份、聚丙烯酸鈉5份、苯扎氯銨7份、聚苯乙烯磺酸25份、二氧化硅11份、聚醚酰亞胺8份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚5份、羧甲基纖維素鈉9份、聚三甲基二氫喹啉4份、硫代二丙酸二月桂酯0.5份、受阻胺光穩(wěn)定劑3份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1.2份。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，攪拌溫度為120-160℃，攪拌速度為200-300r/min，攪拌時間為60-80min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟2)中，攪拌過程中向反應(yīng)釜中充入惰性氣體，使物料在惰性氣體保護下攪拌。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟3)中，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的太陽能電池背板膜成本低廉、制備工藝簡單，具有優(yōu)異的防水氣效果及耐候性，抗腐蝕效果好；能夠與基材完整的粘合在一起，附著能力強，背板膜不易變形或者脫層，不易剝離，能夠有效的延長太陽能背板使用壽命，降低維修維護成本，增強了太陽能背板耐熱、耐老化、抗水蒸氣透過性能，延展性高，擊穿電壓強度高，局部放電電壓高，具有極強的應(yīng)用前景。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。
實施例1
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠12份、聚偏氟乙烯PVDF20份、雙丙甘醇4份、聚酯膠粉12份、聚丙烯酸鈉2份、苯扎氯銨4份、聚苯乙烯磺酸20份、二氧化硅8份、聚醚酰亞胺6份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚2份、羧甲基纖維素鈉6份、聚三甲基二氫喹啉1份、硫代二丙酸二月桂酯0.2份、受阻胺光穩(wěn)定劑1份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯0.6份。
所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中在惰性氣體保護下攪拌混合均勻，攪拌溫度為120℃，攪拌速度為200r/min，攪拌時間為60min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃；得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
實施例2
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠20份、聚偏氟乙烯PVDF32份、雙丙甘醇10份、聚酯膠粉24份、聚丙烯酸鈉8份、苯扎氯銨10份、聚苯乙烯磺酸30份、二氧化硅14份、聚醚酰亞胺10份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚8份、羧甲基纖維素鈉12份、聚三甲基二氫喹啉7份、硫代二丙酸二月桂酯0.8份、受阻胺光穩(wěn)定劑5份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1.8份。
所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中在惰性氣體保護下攪拌混合均勻，攪拌溫度為130℃，攪拌速度為220r/min，攪拌時間為65min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃；得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
實施例3
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠14份、聚偏氟乙烯PVDF24份、雙丙甘醇6份、聚酯膠粉16份、聚丙烯酸鈉4份、苯扎氯銨5份、聚苯乙烯磺酸23份、二氧化硅10份、聚醚酰亞胺7份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚4份、羧甲基纖維素鈉8份、聚三甲基二氫喹啉3份、硫代二丙酸二月桂酯0.4份、受阻胺光穩(wěn)定劑2份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1份。
所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中在惰性氣體保護下攪拌混合均勻，攪拌溫度為140℃，攪拌速度為240r/min，攪拌時間為70min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃；得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
實施例4
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠18份、聚偏氟乙烯PVDF28份、雙丙甘醇8份、聚酯膠粉20份、聚丙烯酸鈉6份、苯扎氯銨9份、聚苯乙烯磺酸27份、二氧化硅12份、聚醚酰亞胺9份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6份、羧甲基纖維素鈉10份、聚三甲基二氫喹啉5份、硫代二丙酸二月桂酯0.6份、受阻胺光穩(wěn)定劑4份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1.4份。
所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中在惰性氣體保護下攪拌混合均勻，攪拌溫度為150℃，攪拌速度為260r/min，攪拌時間為75min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃；得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
實施例5
一種太陽能電池背板膜，由以下重量份的原料制成：丁基橡膠16份、聚偏氟乙烯PVDF26份、雙丙甘醇7份、聚酯膠粉18份、聚丙烯酸鈉5份、苯扎氯銨7份、聚苯乙烯磺酸25份、二氧化硅11份、聚醚酰亞胺8份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚5份、羧甲基纖維素鈉9份、聚三甲基二氫喹啉4份、硫代二丙酸二月桂酯0.5份、受阻胺光穩(wěn)定劑3份、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯1.2份。
所述的太陽能電池背板膜的制備方法，包括以下步驟：
1)配料：按配方稱取各原料備用；
2)攪拌混合：將稱取好的原料加入到反應(yīng)釜中在惰性氣體保護下攪拌混合均勻，攪拌溫度為140℃，攪拌速度為250r/min，攪拌時間為70min，得到混合物；
3)擠出造粒：將步驟2)中所得的混合物放入造粒機中，分四段溫度擠出造粒，第一段溫度為200-210℃，第二段溫度為210-220℃，第三段溫度為220-240℃，第四段溫度為230-250℃；得到成膜母料；
4)吹膜收卷：將步驟3)中得到的成膜母料采用塑料吹膜機擠出吹膜，得到太陽能電池背板膜，收卷、入庫。
對比例1
采用實施例5的配方，不同的是配方中無聚三甲基二氫喹啉和聚丙烯酸鈉，其制備方法與步驟均與實施例5相同。
對比例2
采用實施例5的配方，不同的是配方中無雙丙甘醇和硫代二丙酸二月桂酯，其制備方法與步驟均與實施例5相同。
對比例3
采用實施例5的配方，不同的是配方中無聚酯膠粉和苯扎氯銨，其制備方法與步驟均與實施例5相同。
對比例4
采用實施例5的配方，不同的是配方中無羧甲基纖維素鈉、聚三甲基二氫喹啉和硫代二丙酸二月桂酯，其制備方法與步驟均與實施例5相同。
實驗例1
對實施例1-5和對比例1-4所得到的太陽能背板膜進行關(guān)于拉伸強度、斷裂伸長度、剝離強度、局部放電、以及變黃指數(shù)的性能測試，測試結(jié)果如下表1所示：
表1
從上表1中可知實施例5所制得的太陽能電池背板膜在所有實施例中測試的各項數(shù)據(jù)均為最優(yōu)，在與對比例1-4相比較時可得出實施例5的配方制備得到的太陽能電池背板膜性能最優(yōu)，其配方最為合理，具有顯著的性能提高，在拉伸強度、斷裂伸長度、剝離強度、局部放電、以及變黃指數(shù)各項性能中均具有明顯優(yōu)勢。
實驗例2
以本發(fā)明實施例1-5所得的太陽能電池背板膜為實驗組，以市面上普通的背板膜為對照組，分別進行水蒸氣透過、人工輻射和熱變形實驗，所得的結(jié)果如下表2所示：
表2
由上表可知本發(fā)明實施例1-5所得的產(chǎn)品在水蒸氣透過、人工輻射和熱變形實驗方面均顯著優(yōu)于市面上普通的太陽能電池背板膜；本發(fā)明的太陽能電池背板膜成本低廉、制備工藝簡單，具有優(yōu)異的防水氣效果及耐候性，抗腐蝕效果好；能夠與基材完整的粘合在一起，附著能力強，背板膜不易變形或者脫層，不易剝離，能夠有效的延長太陽能背板使用壽命，降低維修維護成本，增強了太陽能背板耐熱、耐老化、抗水蒸氣透過性能，延展性高，擊穿電壓強度高，局部放電電壓高，具有極強的應(yīng)用前景。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。