CN104231588A

CN104231588A - 一种光伏接线盒盒体材料及其制备方法

Info

Publication number: CN104231588A
Application number: CN201410512227.4A
Authority: CN
Inventors: 勾宪芳; 王鹏; 王绍亮; 张鹏强; 范维涛
Original assignee: CECEP Solar Energy Technology Zhenjiang Co Ltd
Current assignee: CECEP Solar Energy Technology Zhenjiang Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开一种光伏接线盒盒体材料，由聚苯醚树脂、石墨烯、聚苯乙烯树脂、弹性体、阻燃剂及其他助剂组成。本发明通过在传统的MPPO中添加石墨烯材料，提高了接线盒盒体的散热性能，大大降低了接线盒由于散热不佳而烧毁的几率，同时也提高了材料的韧性和硬度，提高了接线盒的抗冲击性能。

Description

一种光伏接线盒盒体材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种光伏接线盒盒体的材料及制备方法。

背景技术

接线盒在太阳电池组件中起着非常重要的作用，随着光伏行业日新月异的发展，越来越多的目光转向了接线盒身上；因为它不仅能将太阳电池产生的电方便的传输到外部电路中去，同时它也是太阳电池组件的“保镖”。

光伏接线盒主要包括接线盒盒体、电缆、电缆连接器及盒中的电器元件。盒体内的电器元件主要包括二极管等电子元件。由于太阳能电池模块使用场合的特殊性及其本身的昂贵价值，光伏接线盒必须具备以下几个特性：1、强烈的抗老化、耐UV能力；2、符合室外恶劣环境条件下使用优良的散热模式，合理的内腔容积来有效降低内部温度，以满足电气安全要求；3、良好的防水，防尘作用。

目前大型光伏电站上出现问题最多的还是接线盒被烧毁现象，大部分都是因为散热性能不好造成的。许多厂家也在不断改善，比如使用紫铜、黄铜、陶瓷等材料作为散热片，或者盒体内灌散热胶散热或者加大二极管的击穿性能等，均未根本解决问题。

现有的光伏接线盒盒体通常采用的是注塑化学材料，如PPO、PC、PA等，经过注塑制成。对于接线盒材料的选择，通常注重的性能包括：1、电气性能，主要为CTI值，中文含义为相对漏电指数值，即材料表面能经受住50滴电解液而没有形成漏电痕迹的最高电压值；2、流动性能，便于注塑，节约生产成本。由于盒体采用的注塑材料在散热性能方面的局限性，因此，影响了整个接线盒的散热性能。

也有企业为了增加接线盒的散热功能，在接线盒的盒体上设置散热器，这一方案的缺陷是散热器的使用增加了接线盒的生产成本，且不利于绝缘。还有技术方案是采用金属外壳及通风通道设计，虽然能够在一定程度上提高散热效果，但是金属在阳光下的吸热能力会抵消金属的散热能力，且在接线盒上设计通风孔无法做到完全的防水及防潮，对接线盒内的电器元件的寿命有影响。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种散热性能好的光伏接线盒盒体材料。

本发明的另一目的在于提供这种光伏接线盒盒体材料的制备方法。

技术方案：本发明所述光伏接线盒盒体材料，主要包括如下组分：

聚苯醚树脂（PPO） 50-100份；

石墨烯　　　　 1-20份；

聚苯乙烯树脂　　　　　 20-40份；

弹性体　　　　　　　　2-10份；

阻燃剂　　　　　　　　4-15份；

其他助剂　　　　　　　0.4-6份；以重量份计。

优选地，所述石墨烯为10-20份，在该重量份的情况下，盒体的散热等各方面性能最好，也不会影响其他性能。

优选地，所述其他助剂包括聚烯烃、硅酮母粒和抗氧剂，可以根据需要在总体范围内任意调节用量。

优选地，所述弹性体为橡胶，如丁苯橡胶等。

本发明所述的光伏接线盒盒体材料的制备方法为，将PPO、石墨烯、弹性体及其他助剂高速混合至均匀后从第一失重式加料口加入，将聚苯乙烯树脂从第二失重式加料口加入，将阻燃剂从液体加料口加入，然后双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒，粒料在温度为100～150℃的真空干燥箱里干燥1.5-2小时制得。

有益效果：（1）本发明通过在注塑材料中添加石墨烯材料，提高了接线盒盒体的散热性能，本发明材料制得的接线盒，工作温度比传统的接线盒工作温度低5～10℃，大大降低了接线盒由于散热不佳烧毁几率，同时也提高了电站功率输出，为电站运营商带来了很高的经济效益。（2）本发明材料不仅有超好的散热性能，还有超好的韧性和硬度，大大提高了接线盒的抗冲击性能。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种光伏接线盒盒体材料，主要包括如下组分：

聚苯醚树脂（PPO） 100份；

石墨烯　　　　2份；

聚苯乙烯树脂　　　　　20份；

弹性体　　　　　　　　10份；

阻燃剂　　　　　　　　15份；

聚烯烃 0.5份；

硅酮母粒 1份；

抗氧剂 0.5份。

材料制备过程：将PPO、石墨烯、弹性体及聚烯烃、硅酮母粒和抗氧剂高混后从第一失重式加料口加入，聚苯乙烯树脂从第二失重式加料口加入，阻燃剂从液体加料口加入，然后双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒。粒料在真空干燥箱里干燥1.5-2小时即可，干燥箱温度为100-150℃。

实施例2：

一种光伏接线盒盒体材料，主要包括如下组分：

聚苯醚树脂（PPO） 60份；

石墨烯　　　　10份；

聚苯乙烯树脂　　　　　40份；

弹性体　　　　　　　　5份；

阻燃剂　　　　　　　　5份；

聚烯烃 0.2份；

硅酮母粒 0.2份；

抗氧剂 0.2份。

实施例3：

一种光伏接线盒盒体材料，主要包括如下组分：

聚苯醚树脂（PPO） 50份；

石墨烯　　　　20份；

聚苯乙烯树脂　　　　　20份；

弹性体　　　　　　　　2份；

阻燃剂　　　　　　　　4份；

聚烯烃 1份；

硅酮母粒 0.5份；

抗氧剂 0.5份。

对比例：

我们选用传统MPPO作为对比例，厂家为沙博基。

表1为本发明实施例制得的产品与对比例中的产品进行性能测试得到的检测数据。从表1数据可以看出，添加了石墨烯的盒体材料，在导热系数方面明显优于对比例。且本发明产品在其他性能方面，如抗拉强度、弯曲强度、缺口冲击强度、硬度方面，也略优于对比例产品。

表1 性能测试数据：

性能参数例子	导热系数（W·m^-1·K^-1）	抗拉强度（MPa）	弯曲强度（MPa）	缺囗冲击强度（KJm^-2）	硬度（洛氏硬度）
						对比例 (传统MPPO)	0.23	73	108	20	119
实施例1	4.6	75	110	22	125
						实施例2	23	86	115	28	140
实施例3	46	95	121	35	156

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims

1.一种光伏接线盒盒体材料，其特征在于主要包括如下组分：

聚苯醚树脂 50-100份；

石墨烯　　　　1-20份；

聚苯乙烯树脂　　　　　20-40份；

弹性体　　　　　　　　2-10份；

阻燃剂　　　　　　　　4-15份；

其他助剂　　　　　　　0.4-6份；以重量份计。

2.根据权利要求1所述的光伏接线盒盒体材料，其特征在于：所述石墨烯为10-20份。

3.根据权利要求1所述的光伏接线盒盒体材料，其特征在于：所述其他助剂包括聚烯烃、硅酮母粒和抗氧剂。

4.根据权利要求1所述的光伏接线盒盒体材料，其特征在于：所述弹性体为橡胶。

5.根据权利要求1所述的光伏接线盒盒体材料的制备方法，其特征在于：将聚苯醚树脂、石墨烯、弹性体及其他助剂高速混合至均匀后从第一失重式加料口加入，将聚苯乙烯树脂从第二失重式加料口加入，将阻燃剂从液体加料口加入，然后双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒，粒料在温度为100～150℃的真空干燥箱里干燥1.5-2小时制得。