本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域,具體涉及一種太陽能電池背板復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
太陽能電池背板位于組件背面的最外層,對電池片起保護(hù)和支撐作用,在戶外環(huán)境下保護(hù)太陽能電池組件不受水汽的侵蝕,阻隔氧氣防止氧化、耐高低溫、良好的絕緣性和耐老化性能、耐腐蝕性能,可以反射陽光,提高組件的轉(zhuǎn)化效率,具有較高的紅外發(fā)射率,可以降低組件的溫度。太陽能電池背板一般具有三層結(jié)構(gòu),外層保護(hù)層具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力(防止水汽侵蝕、抗紫外線燈),中間層為pet聚酯薄膜(聚對苯二甲酸乙二醇酯),具有良好的絕緣性能和強(qiáng)度,內(nèi)層pvdf和eva具有良好的粘接性能。
現(xiàn)有的太陽能電池背板材料在保護(hù)太陽能電池片時易出現(xiàn)老化,力學(xué)性能下降的缺點,無法滿足日益惡劣的環(huán)境因素的考驗,會使太陽能電池板提早出現(xiàn)脫層、龜裂、起泡、黃變等不良現(xiàn)象,導(dǎo)致太陽能電池板的功能失效,不利于資源的可持續(xù)性利用。
cn106046757a中公開了一種新型太陽能光伏電池背板復(fù)合材料,該專利所用原料成分過于復(fù)雜,雖然提高了太陽能電池的強(qiáng)度和耐老化性能,但會造成生產(chǎn)成本的提高。
有機(jī)硅樹脂是一種良好的絕緣材料,具有卓越的耐潮、防水、防銹、耐寒、耐臭氧和耐候性能,對絕大多數(shù)含水的化學(xué)試劑如稀礦物酸的耐腐蝕性能良好。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于以上不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐老化、高強(qiáng)度、原料搭配合理、性能優(yōu)良的太陽能電池背板復(fù)合材料。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述太陽能電池背板復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種太陽能電池背板復(fù)合材料,按重量份由以下原料制成:30-50份聚氨酯,60-100份羥基硅改性丙烯酸樹脂,6-10份填料,5-8份稀釋劑,3-5份抗氧劑,3-5份穩(wěn)定劑。
優(yōu)選的,所述太陽能電池背板復(fù)合材料按重量份由以下原料制成:35-45份聚氨酯,75-80份羥基硅改性丙烯酸樹脂,7-8份填料,6-7份稀釋劑,3-4份抗氧劑,3-4份穩(wěn)定劑。
所述填料為石棉纖維。
所述稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚。
所述抗氧劑為抗氧劑3114。
所述穩(wěn)定劑為稀土釹化物。
一種太陽能電池背板復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
1)將聚氨酯、羥基硅改性丙烯酸樹脂按重量份混合后投入混煉機(jī)進(jìn)行混煉,期間按重量份加入填料,混煉溫度為75-90℃,時間為40-60分鐘,混煉后得到混合物??;
2)向混合物ⅰ中加入配比好的稀釋劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑,在溫度為120-150℃,轉(zhuǎn)速為300-400r/min下攪拌1-2h,得到混合物ⅱ;
3)將混合物ⅱ投入擠出機(jī)中,在溫度130-160℃下擠出片材,冷卻至室溫,制得所述太陽能電池背板復(fù)合材料。
本發(fā)明的太陽能電池背板復(fù)合材料原料配方合理,成本較低,使用羥基硅改性丙烯酸樹脂作為原料,充分發(fā)揮了有機(jī)硅樹脂良好的耐候性能。該復(fù)合材料經(jīng)檢測,抗拉強(qiáng)度超過110mpa,斷裂伸長率在43%以上,擊穿電壓強(qiáng)度在36kv以上,具有優(yōu)異的強(qiáng)度、絕緣性和耐老化性能。本發(fā)明的制備方法簡單易行,利用本發(fā)明的太陽能電池背板復(fù)合材料制造的太陽能電池能在一定程度上延長使用壽命。
具體實施方式
為便于更好地理解本發(fā)明,通過以下實施例加以說明,這些實施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍,但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實施例1
一種太陽能電池背板復(fù)合材料,按照以下步驟制成:
1)按重量份將30份聚氨酯、80份羥基硅改性丙烯酸樹脂混合后投入混煉機(jī)進(jìn)行混煉,期間按重量份加入6份石棉纖維,混煉溫度為90℃,時間為60分鐘,混煉后得到混合物ⅰ;
2)向混合物ⅰ中按重量份加入8份環(huán)氧丙烷丁基醚、3份抗氧劑3114和3份稀土釹化物(氧化釹或硫酸釹),在溫度為120℃,轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌2h,得到混合物ⅱ;
3)將混合物ⅱ投入擠出機(jī)中,在溫度130℃下擠出片材,冷卻至室溫,制得所述太陽能電池背板復(fù)合材料。
實施例2
一種太陽能電池背板復(fù)合材料,按照以下步驟制成:
1)按重量份將45份聚氨酯、75份羥基硅改性丙烯酸樹脂按重量份混合后投入混煉機(jī)進(jìn)行混煉,期間按重量份加入10份石棉纖維,混煉溫度為75℃,時間為40分鐘,混煉后得到混合物??;
2)向混合物ⅰ中按重量份加入5份環(huán)氧丙烷丁基醚、5份抗氧劑3114和5份稀土釹化物(氧化釹或硫酸釹),在溫度為150℃,轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌1h,得到混合物ⅱ;
3)將混合物ⅱ投入擠出機(jī)中,在溫度160℃下擠出片材,冷卻至室溫,制得所述太陽能電池背板復(fù)合材料。
實施例3
一種太陽能電池背板復(fù)合材料,按照以下步驟制成:
1)按重量份將50份聚氨酯、60份羥基硅改性丙烯酸樹脂按重量份混合后投入混煉機(jī)進(jìn)行混煉,期間按重量份加入7份石棉纖維,混煉溫度為85℃,時間為50分鐘,混煉后得到混合物ⅰ;
2)向混合物ⅰ中按重量份加入6份環(huán)氧丙烷丁基醚、4份抗氧劑3114和4份稀土釹化物(氧化釹或硫酸釹),在溫度為140℃,轉(zhuǎn)速為350r/min下攪拌1.5h,得到混合物ⅱ;
3)將混合物ⅱ投入擠出機(jī)中,在溫度150℃下擠出片材,冷卻至室溫,制得所述太陽能電池背板復(fù)合材料。
實施例4
一種太陽能電池背板復(fù)合材料,按照以下步驟制成:
1)按重量份將35份聚氨酯、100份羥基硅改性丙烯酸樹脂按重量份混合后投入混煉機(jī)進(jìn)行混煉,期間按重量份加入8份石棉纖維,混煉溫度為80℃,時間為45分鐘,混煉后得到混合物?。?/p>
2)向混合物ⅰ中按重量份加入7份環(huán)氧丙烷丁基醚、5份抗氧劑3114和5份稀土釹化物(氧化釹或硫酸釹),在溫度為130℃,轉(zhuǎn)速為320r/min下攪拌1.2h,得到混合物ⅱ;
3)將混合物ⅱ投入擠出機(jī)中,在溫度140℃下擠出片材,冷卻至室溫,制得所述太陽能電池背板復(fù)合材料。
測試?yán)?
將實施例1-4的太陽能電池背板復(fù)合材料制成厚度為10mm的片材,對其進(jìn)行檢測,具體見表1。
表1檢測結(jié)果
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,做出的改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。