CN104479571A - 一种稀土荧光染料共增效eva胶膜及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜及其制作方法，利用多种染料共混添加，以增强胶膜在可见光区的荧光发射。紫外吸收剂由有机荧光染料代替，因此胶膜不仅能够起到耐候的作用，而且可以将太阳光中的紫外光直接转换为发射覆盖可见光区的蓝光到红光混合光。胶膜组成按质量份配比为：EVA树脂100份，荧光染料共0.8份（包括不同的染料混合得到），其它助剂，包括：交联剂0.01份~10份；抗氧剂0.01份~5份；增粘剂0.01份~5份。按照上述配方将各组分进行预混合，然后将混合均匀的物料放在双螺杆挤出机中挤出，经过模压、冷却及牵引系统直接得到胶膜。本发明所提供的胶膜能够高效利用太阳光，从而提高太阳能电池的光电转换效率，而且本发明原料容易获得，价格较低，实施简单。

Description

一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜及其制作方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是本发明涉及一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜及其制作方法。

背景技术

光伏建筑一体化要求将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑物上，即用于建筑物的屋顶、遮阳系统、幕墙及门窗等部位。目前主要采用太阳能电池板将其转换成电能，然后再将其用作其它用途。太阳能电池一般用于室外，常用玻璃板（前板）、封装胶膜和背板将其进行封装。其中，玻璃板（前板）主要为低铁燧石钢化玻璃。而连接前板和背板的部分即胶膜，同时起到封装太阳能电池组件的目的。EVA胶膜的使用较多；EVA胶膜在太阳能电池组件层压过程中发生化学交联，因而起到粘接上下板的作用。EVA胶膜往往耐候性较差，因而容易老化并导致太阳能电池的损坏。部分专利（如李光吉等，耐老化太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法）就该工艺问题提出过使用抗氧剂等方法进行胶膜抗氧，耐候性能的改进。然而，EVA胶膜在整个功能化组件中的作用较为单一，除了粘接作用以外，其它功能助剂，如紫外吸收剂的加入仅仅使紫外光转化为低能量的热能，因此不能被太阳能电池利用，最终导致光能利用率低，太阳能电池效率低。

游效曾等人的专利（公开号：102093628A）中，提到具有光转换特性的EVA胶膜及其制备方法，即使用荧光化合物代替胶膜中的紫外吸收剂和稳定剂。然后，该专利所提供的方法中荧光化合物的发射波长单一，从而限制了太阳能电池的利用效率。为此，需要开发一种新型的荧光EVA胶膜来解决上述不足。

发明内容

鉴于此，本发明针对现有技术之不足，其目的是提供一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其表面光滑、透光性好，在紫外光照射下发出不同颜色的荧光。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于，其组成按质量份配比为：

荧光染料1为0~0.8份，荧光染料2为0~0.8份，荧光染料为0~0.8份，交联剂为0.01~10份，抗氧剂为0.01~5份，增粘剂为0.01~5份，EVA树脂为100份。

所述的荧光染料1,2,3为有机稀土红粉、有机荧光蓝粉和有机荧光黄粉中的一种或多种。

所述的交联剂为癸二酸双2,2,6,6四甲基哌啶醇酯、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺、2,4-二氯-6-(1,1,3,3,-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种。

所述的抗氧剂为1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯复配物或2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚）中的一种或多种。

所述的增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、g-氨丙基三乙氧基硅烷或g-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。

所述的EVA树脂为日本三井Evaflex 150、日本三井Evaflex 550、韩国现代EF320，或新加坡聚烯烃H2181中的一种或多种。

制备这种EVA胶膜的方法：按照上述配方将各组分进行预混合，然后将混合均匀的物料放在双螺杆挤出机中挤出，经过模压、冷却及牵引系统直接得到胶膜。

本发明的优点在于：本发明提供了一种新型的具有光转换特性的荧光EVA胶膜，所提供的胶膜能够充分吸收太阳光中200~400 nm的光线，并将其转换为400~650 nm的荧光。该EVA胶膜不仅提高了耐候抗紫外老化性能，而且提高了单晶硅或多晶硅太阳能电池的光电转换效率。

附图说明

图1为机稀土红粉，有机荧光蓝粉共混增效EVA胶膜荧光发射谱图；

图2为机稀土红粉，有机荧光蓝粉和有机荧光黄粉共混EVA胶膜的荧光发射谱图。

具体实施方式

实施例1：

以质量份数计，100 份EVA母料（日本三井Evaflex 150），2份三烯丙基异氰脲酸酯，2.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.5份1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，0.5份二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，有机荧光红粉0.6份，有机荧光蓝粉0.2份。混合均匀后，将混合物在挤出机中进行共混挤出，温度控制在100~110 ^oC，挤出物经流冷却、卷取工序，即得红蓝粉共增效EVA 胶膜。

实施例2：

以质量份数计，100 份EVA母料（日本三井Evaflex 150），2份三烯丙基异氰脲酸酯，2.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.5份1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，0.5份二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，有机荧光黄粉0.6份，有机荧光蓝粉0.2份。混合均匀后，将混合物在挤出机中进行共混挤出，温度控制在100~110 ^oC，挤出物经流冷却、卷取工序，即得黄蓝粉共增效EVA 胶膜。

实施例3：

以质量份数计，100 份EVA母料（日本三井Evaflex 150），2份三烯丙基异氰脲酸酯，2.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.5份1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，0.5份二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，有机荧光红粉0.4份，有机荧光黄粉0.4份。混合均匀后，将混合物在挤出机中进行共混挤出，温度控制在100~110 ^oC，挤出物经流冷却、卷取工序，即得红黄粉共增效EVA 胶膜。

实施例4：

以质量份数计，100 份EVA母料（日本三井Evaflex 150），2份三烯丙基异氰脲酸酯，2.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.5份1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，0.5份二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，有机荧光红粉0.2份，有机荧光黄粉0.4份，有机荧光蓝粉0.2份混合均匀后，将混合物在挤出机中进行共混挤出，温度控制在100~110 ^oC，挤出物经流冷却、卷取工序，即得红蓝黄粉共增效EVA 胶膜。

Claims (8)

1.一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于，其组成按质量份配比为：

荧光染料1为0~0.8份，荧光染料2为0~0.8份，荧光染料为0~0.8份，交联剂为0.01~10份，抗氧剂为0.01~5份，增粘剂为0.01~5份，EVA树脂为100份。

2.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于：所述的荧光染料1,2,3为有机稀土红粉、有机荧光蓝粉和有机荧光黄粉中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于：所述的交联剂为癸二酸双2,2,6,6四甲基哌啶醇酯、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺、2,4-二氯-6-(1,1,3,3,-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于：所述的抗氧剂为1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯复配物或2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚）中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于：所述的增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、g-氨丙基三乙氧基硅烷或g-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜，其特征在于：所述的EVA树脂为日本三井Evaflex 150、日本三井Evaflex 550、韩国现代EF320，或新加坡聚烯烃H2181中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜的制作方法，其特征在于按照以下步骤制作：

先按照质量比例将各组分进行预混合，然后将混合均匀的物料放在双螺杆挤出机中挤出，经过模压、冷却及牵引系统直接得到胶膜。

8.根据权利要求7所述的一种稀土荧光染料共增效EVA胶膜的制作方法，其特征在于：所述的混合后的物料在双螺杆挤出机中的挤压温度控制在100~110 ^oC。