本申請(qǐng)涉及光伏電池領(lǐng)域，具體地涉及一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、太陽能是可持續(xù)再生能源中最巨大的能源，為了充分利用這一能源來造福人類，必須借助太陽能電池將太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。太陽能電池背板膜是封裝太陽能電池背面的材料，作為直接與外部環(huán)境進(jìn)行大面積接觸的光伏封裝材料，要求其具有優(yōu)異的耐老化性、絕緣性、水汽阻隔性、耐候性等特征。

2、傳統(tǒng)的背板膜為含氟pvdf膜，存在使用壽命短、不環(huán)保、成本高等問題。為解決傳統(tǒng)pvdf膜壽命短、成本高、不環(huán)保等問題，通常采用pet膜進(jìn)行替代。pet膜具有優(yōu)良的光學(xué)性能，同時(shí)透光性、抗拉伸性和抗老化性能優(yōu)異，但是長期暴露在紫外線下會(huì)使其脫色和降解，為了避免pet材料的老化，需要開發(fā)一種光伏背板膜，改善pet膜的耐候性，延長光伏背板膜的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種抗紫外線、抗黃變的光伏背板膜。

2、為達(dá)到以上目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案為：一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，包括黑色pet內(nèi)層、黑色pet支撐層和黑色pet外層，所述黑色pet外層的制備原料包括hp-tio2/pea-go復(fù)合材料。

3、作為一種優(yōu)選，所述黑色pet外層的制備原料包括黑色顏料、抗氧化劑、抗水解劑、hp-tio2/pea-go復(fù)合材料、光穩(wěn)定劑、其他助劑和pet母粒。

4、作為另一種優(yōu)選，所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料的制備方式為：將納米氧化鈦和端羥基超支化聚酯反應(yīng)，制得hp-tio2；將氧化石墨烯、聚醚胺和4-二甲氨基吡啶反應(yīng)，制得pea-go粉末；將所述hp-tio2和所述pea-go反應(yīng)，制得所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料。

5、作為另一種優(yōu)選，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-（2ˊ-羥基-3ˊ5ˊ-二叔丁基苯基）-5-氯-苯丙三唑、2,2’亞甲基-（6-（2h-苯并三唑）-4-叔辛基）苯酚、2-氰基-3,3ˊ-二苯基丙烯酸乙酯、癸二酸雙2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、β（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸季戊四醇酯、β（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯、三（2,4-二叔丁基苯酚）亞磷酸酯中的任意一種或多種的組合。

6、作為另一種優(yōu)選，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)癸二酸酯與2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑的混合物。

7、作為另一種優(yōu)選，所述黑色pet內(nèi)層的制備原料包括黑色顏料、抗氧化劑、抗水解劑、gma丙烯酸共聚物、其他助劑和pet母粒；所述黑色pet支撐層的制備原料包括黑色顏料、改性顏料、抗氧化劑、抗水解劑、gma丙烯酸共聚物、光穩(wěn)定劑、其他助劑和pet母粒。

8、作為另一種優(yōu)選，所述gma丙烯酸共聚物的制備原料包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和十二烷基二元酸。

9、作為另一種優(yōu)選，所述抗氧化劑為2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、1-羥基-3-甲基-4-異丙基苯、2,2′-甲撐雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、n，n’-二-2-萘基對(duì)苯二胺、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-對(duì)甲酚中的一種或多種的組合。

10、一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜的制備方法，包括以下制備步驟：

11、s1：將納米氧化鈦和端羥基超支化聚酯反應(yīng)，制得hp-tio2；將氧化石墨烯、聚醚胺和4-二甲氨基吡啶反應(yīng)，制得pea-go粉末；將所述hp-tio2和所述pea-go反應(yīng)，制得hp-tio2/pea-go復(fù)合材料；s2：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和十二烷基二元酸制得gma丙烯酸共聚物；s3：將黑色顏料、抗氧化劑、抗水解劑、所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料、光穩(wěn)定劑、其他助劑和pet母粒在螺旋擠出機(jī)中擠出，制得黑色pet外層；將所述黑色顏料、改性顏料、所述抗氧化劑、所述抗水解劑、所述gma丙烯酸共聚物、所述光穩(wěn)定劑、所述其他助劑和所述pet母粒在螺旋擠出機(jī)中擠出，制得黑色pet支撐層；將所述黑色顏料、所述抗氧化劑、所述抗水解劑、所述gma丙烯酸共聚物、所述其他助劑和所述pet母粒在螺旋擠出機(jī)中擠出，制得黑色pet內(nèi)層；將所述黑色pet內(nèi)層、所述黑色pet支撐層和所述黑色pet外層通過三層共擠流延機(jī)成型，制得所述抗紫外線無氟黑色光伏背板膜。

12、進(jìn)一步優(yōu)選，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將1%～10%所述黑色顏料、0.1%～2%所述抗氧化劑、0.1%～2%所述抗水解劑、0.1%～2%所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料、0.1%～2%所述光穩(wěn)定劑、0.5%～2%所述其他助劑和余量的所述pet母粒在螺旋擠出機(jī)中擠出，制得所述黑色pet外層。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果在于：

14、（1）本申請(qǐng)?jiān)诳棺贤饩€無氟黑色光伏背板膜中添加hp-tio2/pea-go復(fù)合材料，具有較好的抗紫外線效果，能夠吸收大部分的紫外線，防止其穿透光伏背板膜，并且在紫外光線的照射下hp-tio2/pea-go復(fù)合材料保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，不會(huì)發(fā)生分解或變色；

15、（2）本申請(qǐng)的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜中，通過hp-tio2/pea-go復(fù)合材料與光穩(wěn)定劑的聯(lián)用，產(chǎn)生較好的協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高材料的耐候性，有效阻斷紫外線，降低pet黃變，延長pet膜的使用壽命；

16、（3）本申請(qǐng)?jiān)诤谏玴et內(nèi)層和黑色pet支撐層中添加有g(shù)ma丙烯酸共聚物，利用gma丙烯酸共聚物的環(huán)氧官能團(tuán)與pet中的羧基羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，兩者相容性強(qiáng)，促進(jìn)體系均勻分散，起到了結(jié)構(gòu)支撐的作用；此外，gma丙烯酸共聚物解決了pet內(nèi)層與背板基材eva之間相容性差的問題，有效地提高了膜的極性和與eva之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，包括黑色pet內(nèi)層、黑色pet支撐層和黑色pet外層，所述黑色pet外層的制備原料包括hp-tio2/pea-go復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述黑色pet外層的制備原料包括黑色顏料、抗氧化劑、抗水解劑、hp-tio2/pea-go復(fù)合材料、光穩(wěn)定劑、其他助劑和pet母粒。

3.如權(quán)利要求1所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料的制備方式為：將納米氧化鈦和端羥基超支化聚酯反應(yīng)，制得hp-tio2；將氧化石墨烯、聚醚胺和4-二甲氨基吡啶反應(yīng)，制得pea-go粉末；將所述hp-tio2和所述pea-go反應(yīng)，制得所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料。

4.如權(quán)利要求2所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-（2ˊ-羥基-3ˊ5ˊ-二叔丁基苯基）-5-氯-苯丙三唑、2,2’亞甲基-（6-（2h-苯并三唑）-4-叔辛基）苯酚、2-氰基-3,3ˊ-二苯基丙烯酸乙酯、癸二酸雙2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、β（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸季戊四醇酯、β（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯、三（2,4-二叔丁基苯酚）亞磷酸酯中的任意一種或多種的組合。

5.如權(quán)利要求4所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-1-辛氧基-4-哌啶基)癸二酸酯與2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑的混合物。

6.如權(quán)利要求1所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述黑色pet內(nèi)層的制備原料包括黑色顏料、抗氧化劑、抗水解劑、gma丙烯酸共聚物、其他助劑和pet母粒；

7.如權(quán)利要求6所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述gma丙烯酸共聚物的制備原料包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和十二烷基二元酸。

8.如權(quán)利要求6所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜，其特征在于，所述抗氧化劑為2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、1-羥基-3-甲基-4-異丙基苯、2,2′-甲撐雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、n，n’-二-2-萘基對(duì)苯二胺、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-對(duì)甲酚中的一種或多種的組合。

9.一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的抗紫外線無氟黑色光伏背板膜的制備方法，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將1%～10%所述黑色顏料、0.1%～2%所述抗氧化劑、0.1%～2%所述抗水解劑、0.1%～2%所述hp-tio2/pea-go復(fù)合材料、0.1%～2%所述光穩(wěn)定劑、0.5%～2%所述其他助劑和余量的所述pet母粒在螺旋擠出機(jī)中擠出，制得所述黑色pet外層。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種抗紫外線無氟黑色光伏背板膜及其制備方法，其中光伏背板膜包括黑色PET內(nèi)層、黑色PET支撐層和黑色PET外層，黑色PET外層的制備原料包括hp?TiO2/PEA?GO復(fù)合材料。本申請(qǐng)?jiān)诳棺贤饩€無氟黑色光伏背板膜中添加hp?TiO2/PEA?GO復(fù)合材料，具有較好的抗紫外線效果，能夠吸收大部分的紫外線，防止其穿透光伏背板膜，并且在紫外光線的照射下hp?TiO2/PEA?GO復(fù)合材料保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，不會(huì)發(fā)生分解或變色。

技術(shù)研發(fā)人員：夏寅,劉勤學(xué),顏?zhàn)痈?范家華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波勤邦新材料科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19