CN105140324A - 一种太阳能电池保护膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池保护膜，包括，50-100μm厚的聚四氟乙烯改性膜及在所述聚四氟乙烯改性膜上依次蒸镀形成的厚度为90-95nm的MgF2薄膜、厚度为500-800nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜和厚度为70-80nm的Al2O3薄膜。经过改性后的聚四氟乙烯改性膜作为阳能电池保护膜中的基底使用，使其在400nm到750nm下透光性能达到90％以上，完全可以满足光伏汽车对封装前膜的性能需求，使用寿命长，耐摩擦磨损划伤，并有出色的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池保护膜的制备方法，并涉及该太阳能电池保护膜的应用。
背景技术
在全球气候变暖，生态环境恶化的大背景下，寻找化石能源的替代品，改善能源结构成为了各国关注的焦点。在诸多清洁能源备选方案中，太阳能以清洁、安全、资源充足等特点被认为是未来最具发展潜力的能源之一，受到世界各国极大的重视与支持。
目前对于太阳能的开发和利用，最具有代表性的是太阳能电池，它是一种具有自产性及环保性的干净能源，其通过半导体材料对入射光的敏感性来对应地产生带负电的电子及带正电的电洞，接着因电位差或电荷浓度差，使电子移动至负电极且电洞移动至正电极，进而产生电能。一般来讲，太阳能电池是安置在外部的，具体的说设置于物体的外墙或屋顶直接暴露在日光下，以使其效能最大化。由于太阳能电池长期暴露于外部环境下，因此对作为用于保护太阳能电池组件的保护膜提出的严格的要求，诸如低线性膨胀系数、优良的气密性、高透光率、极好的表面平整性及优良的耐热性与耐化学性等。
传统的太阳能电池保护膜例如玻璃基板，因其低抗震性而容易破裂，且密度高重量大不适于作为光伏汽车中太阳能电池的保护膜使用，而主要使用的乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，由于该高分子聚合物带有乙烯基，化学活性相对较高，耐候、耐刮等性能相对较差。中国专利文献CN102468353A公开了一种太阳能光伏电池组件背板复合膜及其制备方法，其由七层材料复合而成，其中以聚四氟乙烯膜经过低温等离子表面处理后，在薄膜上下表面生成了亲水膜，由此PTFE薄膜表面的可粘性大幅增强，这使它与PET膜层有良好的粘接性能，同时也使本背板复合膜能更稳定的与太阳能光伏电池胶膜固连，提高太阳能光伏电池整体的稳定性。上述研究为太阳能电池保护膜提供了更为廉价易得到的材料-聚四氟乙烯，但该专利文献对于PTFE薄膜的处理仅仅适用于背板复合膜，由于背板并不需要阳光，因此透明度不高的PTFE薄膜可满足背板薄膜的需要，但对于太阳能电池的封装前膜并不适用，其原因在于，太阳能电池是利用太阳光的照射产生电能，其入射光的强度和多少直接影响着太阳能电池的性能，上述专利文献中的PTFE薄膜透光性差，其阳光入射少，太阳能的转化利用率太低。
发明内容
为解决现有技术中PTFE薄膜由于透光性较差无法作为封装前膜使用的技术问题，本申请提供了一种太阳能电池保护膜中封装前膜的制备方法。
为此，本申请采取的技术方案为，
一种太阳能电池保护膜，包括，聚四氟乙烯改性膜及在所述聚四氟乙烯改性膜上依次蒸镀形成的MgF2薄膜、TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜和Al2O3薄膜，其中，所述聚四氟乙烯改性膜的厚度为50-100μm，MgF2薄膜的厚度为90-95nm，TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜的厚度为500-800nm，Al2O3薄膜的厚度为70-80nm；
其中，所述聚四氟乙烯改性膜的制备方法，包括，
(1)向煤油中加入表面活性剂，搅拌均匀后加入环氧树脂，继续搅拌混匀后再加入聚四氟乙烯树脂粉末，搅拌均匀得到混合料；
(2)在10-18℃恒温条件下，将步骤(1)制备得到混合料匀速搅拌，搅拌速度为每分钟20-80转，得到第二混合料；
(3)在5-30℃的恒温条件下，将步骤(2)处理得到的第二混合料置于惰性气氛中恒温熟化得到熟化料；
(4)将步骤(3)得到的熟化料，预压成型得到模成品；
(5)将步骤(4)得到的模成品静置1-48h后，进行热处理，温度从常温升到320℃时保持升温速度为10-20℃/min，320℃到330℃升温速率5-6℃/min，之后保温1h；再从330℃升温到370℃，升温速率10℃/min，之后保温30h；
(6)将经过步骤(5)处理得到的模成品，使用-5℃～5℃水，急速冷却30min，自然烘干；
(7)对经过步骤(6)低温处理后的样品进行切片，切片厚度为50-100μm；
(8)使用氢等离子体对所述步骤(7)处理后的切片进行等离子改性，并用臭氧等离子体进行羟基改性；
(9)将经过步骤(8)改性后的切片，在真空度为3.5×10-3Pa的条件下升温至148℃，形成聚四氟乙烯改性膜。
上述太阳能电池保护膜，在所述步骤(1)中，聚四氟乙烯树脂粉末的纯度不小于99.9％，结晶度不大于60％，平均分子量为700-1000万，粒径0.1-0.2μm。
上述太阳能电池保护膜，在所述步骤(1)中，表面活性剂是甲苯、已二醇、乙酸乙酯、多烯基丁二酰亚胺、含氟表面活性剂中的一种或几种；环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
上述太阳能电池保护膜，在所述步骤(4)中，成膜压力为20-90MPa，成膜时间为1～10min，保压时间5～20min。
上述太阳能电池保护膜，在所述步骤(1)中，聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、表面活性剂、环氧树脂的质量比为100：(4-7)：(0.15-0.2)：(2.5-3)。
上述太阳能电池保护膜中，在所述聚四氟乙烯改性膜上依次蒸镀形成的MgF2薄膜、TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜和Al2O3薄膜的方法包括，
(S1)在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，以所述步骤(9)形成的聚四氟乙烯改性膜作为机物前膜基底上，并在其上蒸镀MgF2薄膜；
(S2)充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上蒸镀TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜；
(S3)在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，蒸镀Al2O3薄膜形成最终的太阳能电池保护膜。
上述太阳能电池保护膜，在所述步骤(S1)、(S2)或(S3)中，蒸镀速度为0.01-10nm/s。
上述任一种太阳能电池保护膜的应用。
上述任一种太阳能电池保护膜在光伏汽车用耐候型太阳能电池中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点。
(1)本申请以聚四氟乙烯作为制备太阳能电池保护膜的原料，聚四氟乙烯(PTFE)是一种白色蜡状的直链晶形热塑性塑料。由于分子结构中每个碳原子链接的氟原子在构象上完全对称，分子中没有亲水性基团和光敏基团，其防潮、耐候性能好。C-F键的键能高且稳定，氟原子比氢原子的范德华半径大，故氟原子完全的取代使聚四氟乙烯形成螺旋形结构，惰性的螺旋形全氟“圆柱外壳”加之聚合物的非极性和结晶结构，PTFE拥有优异的耐化学腐蚀性能，绝大多数非氟强酸、强碱、强氧化剂及盐类对之皆无影响。
(2)本申请以煤油作为第二混合料的溶剂，利于聚四氟乙烯分子的优化排列，提高成膜效果，本申请以采用环氧树脂为双酚A环氧树脂，有利于成膜后膜的固化。并且在原料混合均匀后，再次进行缓慢的搅拌，在此过程中存在冷热态的转变，促进分子链结构优化。并辅以熟化、等压成型、高温热处理，低温热处理等的改性方法得到的以聚四氟乙烯为主要材料制成的透明前膜，透光性好，在400nm到750nm下透光性能达到90％以上，完全可以满足光伏汽车对封装前膜的性能需求，使用寿命长，耐摩擦磨损划伤，并有出色的机械性能。通过采用特定的程序升温方式更有助于提高分子结构的定型性能，改善分子的结构。采用等离子体对切片进行改性处理，其作用在于提高切片的表面活性，以增强其粘结强度，实现聚四氟乙烯膜与光伏电池之间的有力粘结。
进一步的，还包括在高透改性PTFE膜的表面依次蒸镀上MgF2膜、TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜及Al2O3膜，以进一步增强封装前膜的透光性、耐磨损性和阻水性能。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的太阳能电池保护膜的结构示意图；
其中，附图标记如下：
1-Al2O3膜；2-TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜；3-MgF2膜；4-聚四氟乙烯改性膜。
具体实施方式
实施例1
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、甲苯和多烯基丁二酰亚胺形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比为(100:4:0.2：3)混合，加料的顺序为：先将表面活性剂加入混合溶剂中搅拌10min，再加入环氧树脂，搅拌10min，混匀之后加入聚四氟乙烯，再混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤70％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为800万；所述煤油中异构烷烃总量为90wt％，正烷烃总量为8wt％；
2、搅拌将步骤1形成的混合料在18℃恒温条件下，匀速搅动0.5小时，使之混合充分得到第二混合料，本步骤中搅拌速度为每分钟20转；
3、熟化将步骤2混合好的第二混合料，装入恒温箱中在18℃，惰性气氛中恒温12小时得到熟化料；
4、模压成型将步骤3得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力65MPa，成膜时间为10min，保压时间20min，脱模得到模成品；
5、高温热处理将步骤4脱模得到的膜成品静止36h，放入热处理炉中，常温到320℃，升温速率20℃/min，320℃到330℃升温速率5℃/min，到达330℃后保温1h，再从330℃到370℃升温速率10℃/min，到达370℃后保温30h；
6、低温热处理将步骤5处理后的模成品，使用-5℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
7、切片对经过步骤6低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为50μm；
8、等离子处理使用氢等离子体对步骤7处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
9、将步骤8改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜4；
10、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀90nm的MgF2薄膜3；
11、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀800nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜2；
12、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀80nm的Al2O3薄膜1，得到最终的如图1所示的太阳能电池保护膜。
实施例2
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、已二醇和含氟表面活性剂全氟辛基磺酸钠形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比(100:7:0.15：2.5)混合，加料的顺序为：先将表面活性剂加入混合溶剂中搅拌10min，再加入双酚A型环氧树脂，搅拌10min，混匀之后加入聚四氟乙烯，再混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤60％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为1000万；所述煤油中异构烷烃总量为98wt％，正烷烃总量为1wt％；；
2、搅拌将步骤1形成的混合料在17℃恒温条件下，匀速搅动0.5小时，使之混合充分得到第二混合料，本步骤中搅拌速度为每分钟80转；
3、熟化将步骤2混合好的第二混合料，装入恒温箱中在17℃，惰性气氛中恒温18小时得到熟化料；
4、模压成型将步骤3得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力45MPa，时间为5min，保压时间10min，脱模得到模成品；
5、高温热处理将步骤4脱模得到的膜成品，静止48h，放入热处理炉中，常温到320℃，升温速率10℃/min，320℃到330℃升温速率6℃/min，到达330℃后保温1h，再从330℃到370℃升温速率10℃/min，到达370℃后保温30h；
6、低温热处理将步骤5得到样品，使用5℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
7、切片对经过步骤6低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为100μm；
8、等离子处理使用氢等离子体对步骤7处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
9、将步骤8改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜。
10、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀92nm的MgF2薄膜。
11、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀800nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜。
12、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀80nm的Al2O3薄膜，得到最终的太阳能电池保护膜。
实施例3
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、已二醇和多烯基丁二酰亚胺形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比(100:5:0.18：2.6)混合，加料的顺序为：先将表面活性剂加入混合溶剂中搅拌10min，再加入双酚A型环氧树脂，搅拌10min，混匀之后加入聚四氟乙烯，再混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤60％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为1000万；所述煤油中异构烷烃总量为95wt％，正烷烃总量为3wt％；
2、搅拌将步骤1形成的混合料在17℃恒温条件下，匀速搅动0.5小时，使之混合充分得到第二混合料，本步骤中搅拌速度为每分钟40转；
3、熟化将步骤2混合好的第二混合料，装入恒温箱中在30℃，惰性气氛中恒温18小时得到熟化料；
4、模压成型将步骤3得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力90MPa，时间为8min，保压时间5min，脱模得到模成品；
5、高温热处理将步骤4脱模得到的膜成品，静止48h，放入热处理炉中，常温到320℃，升温速率15℃/min，320℃到330℃升温速率6℃/min，到达330℃后保温1h，再从330℃到370℃升温速率10℃/min，到达370℃后保温30h；
6、低温热处理将步骤5得到样品，使用0℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
7、切片对经过步骤6低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为80μm；
8、等离子处理使用氢等离子体对步骤7处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
9、将步骤8改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜。
10、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀95nm的MgF2薄膜。
11、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀600nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜。
12、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀75nm的Al2O3薄膜，得到最终的太阳能电池保护膜。
实施例4
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、已二醇和含氟表面活性剂全氟辛酸钠形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比(100:6:0.2：3)混合，加料的顺序为：先将表面活性剂加入混合溶剂中搅拌10min，再加入双酚A型环氧树脂，搅拌10min，混匀之后加入聚四氟乙烯，再混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤60％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为1000万；所述煤油中异构烷烃总量为92wt％，正烷烃总量为6wt％；；
2、搅拌将步骤1形成的混合料在17℃恒温条件下，匀速搅动0.5小时，使之混合充分得到第二混合料，本步骤中搅拌速度为每分钟60转；
3、熟化将步骤2混合好的第二混合料，装入恒温箱中在25℃，惰性气氛中恒温18小时得到熟化料；
4、模压成型将步骤3得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力20MPa，时间为1min，保压时间15min，脱模得到模成品；
5、高温热处理将步骤4脱模得到的膜成品，静止48h，放入热处理炉中，常温到320℃，升温速率12℃/min，320℃到330℃升温速率5℃/min，到达330℃后保温1h，再从330℃到370℃升温速率10℃/min，到达370℃后保温30h；
6、低温热处理将步骤5得到样品，使用2℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
7、切片对经过步骤6低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为60μm；
8、等离子处理使用氢等离子体对步骤7处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
9、将步骤8改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜。
10、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀94nm的MgF2薄膜。
11、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀700nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜。
12、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀70nm的Al2O3薄膜，得到最终的太阳能电池保护膜。
实施例5
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、乙酸乙酯和含氟表面活性剂全氟辛酸钠形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比(100:5:0.15：3)混合，加料的顺序为：先将表面活性剂加入混合溶剂中搅拌10min，再加入双酚A型环氧树脂，搅拌10min，混匀之后加入聚四氟乙烯，再混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤60％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为1000万；所述煤油中异构烷烃总量为97wt％，正烷烃总量为1wt％；
2、搅拌将步骤1形成的混合料在17℃恒温条件下，匀速搅动0.5小时，使之混合充分得到第二混合料，本步骤中搅拌速度为每分钟60转；
3、熟化将步骤2混合好的第二混合料，装入恒温箱中在5℃，惰性气氛中恒温18小时得到熟化料；
4、模压成型将步骤3得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力50MPa，时间为5min，保压时间20min，脱模得到模成品；
5、高温热处理将步骤4脱模得到的膜成品，静止48h，放入热处理炉中，常温到320℃，升温速率18℃/min，320℃到330℃升温速率5℃/min，到达330℃后保温1h，再从330℃到370℃升温速率10℃/min，到达370℃后保温30h；
6、低温热处理将步骤5得到样品，使用-2℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
7、切片对经过步骤6低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为100μm；
8、等离子处理使用氢等离子体对步骤7处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
9、将步骤8改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜。
10、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀92nm的MgF2薄膜。
11、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀500nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜。
12、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀80nm的Al2O3薄膜，得到最终的太阳能电池保护膜。
对比例1
1、将聚四氟乙烯树脂粉末、石油醚、甲苯和多烯基丁二酰亚胺形成的表面活性剂(质量比1：1)、双酚A型环氧树脂按质量比为(100:4:0.2：3)混合均匀形成混合料；本步骤中聚四氟乙烯树脂纯度为99.9％、结晶度(≤70％)、粒径为0.1～0.2μm，平均分子量为800万；所述煤油中异构烷烃总量为90wt％，正烷烃总量为8wt％；
2、将步骤1的混合料装入恒温箱中在18℃，惰性气氛中恒温12小时得到熟化料；
3、模压成型将步骤2得到的熟化料装入模压机中，预压成型的压力65MPa，成膜时间为10min，保压时间20min，脱模得到模成品；
4、高温热处理将脱模得到的膜成品静止36h，放入热处理炉中，常温25℃匀速升温到达370℃后保温30h，升温速率10℃/min；
5、低温热处理将步骤4处理后的模成品，使用-5℃水，急速冷却30min，然后自然烘干；
6、切片对经过步骤5低温热处理后的样品进行切片，切片厚度为50μm；
7、等离子处理使用氢等离子体对步骤6处理后的切片进行等离子改性后，再采用臭氧等离子体进行羟基改性；
8、将步骤7改性后的切片，放入真空室，真空度降至3.5×10-3Pa以下，并升温至148℃，形成机物前膜基底，即聚四氟乙烯改性膜；
9、在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，在所述步骤9形成的机物前膜基底上，以0.4nm/s的速度蒸镀90nm的MgF2薄膜；
10、充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上以0.4nm/s的速度蒸镀800nm的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜；
11、在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，以0.4nm/s的速度蒸镀80nm的Al2O3薄膜，得到最终的太阳能电池保护膜。
在波长400nm到750nm范围内，对上述实施例中制备得到的保护膜进行透光率的测定，数据如下表1所示
表1太阳能电池保护膜透光率(％)测定值
对上述实施例及对比例1制得太阳能电池保护膜的耐候性进行测试，结果如表2所示。
表2太阳能电池保护膜耐候性能指标
| 编号 | 耐低温 | 最高长期使用温度 | 最高瞬间使用温度 |
| 实施例1 | -186℃ | 260℃ | 280℃ |
| 实施例2 | -180℃ | 258℃ | 280℃ |
| 实施例3 | -180℃ | 258℃ | 280℃ |
| 实施例4 | -184℃ | 262℃ | 281℃ |
| 实施例5 | -180℃ | 252℃ | 280℃ |
| 对比例1 | -160℃ | 250℃ | 280℃ |
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种太阳能电池保护膜，包括，聚四氟乙烯改性膜及在所述聚四氟乙烯改性膜上依次蒸镀形成的MgF2薄膜、TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜和Al2O3薄膜，其中，所述聚四氟乙烯改性膜的厚度为50-100μm，MgF2薄膜的厚度为90-95nm，TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜的厚度为500-800nm，Al2O3薄膜的厚度为70-80nm；
其中，所述聚四氟乙烯改性膜的制备方法，包括，
(1)向煤油中加入表面活性剂，搅拌均匀后加入环氧树脂，继续搅拌混匀后再加入聚四氟乙烯树脂粉末，搅拌均匀得到混合料；
(2)在10-18℃恒温条件下，将步骤(1)制备得到混合料匀速搅拌，搅拌速度为每分钟20-80转，得到第二混合料；
(3)在5-30℃的恒温条件下，将步骤(2)处理得到的第二混合料置于惰性气氛中恒温熟化得到熟化料；
(4)将步骤(3)得到的熟化料，预压成型得到模成品；
(5)将步骤(4)得到的模成品静置1-48h后，进行热处理，温度从常温升到320℃时保持升温速度为10-20℃/min，320℃到330℃升温速率5-6℃/min，之后保温1h；再从330℃升温到370℃，升温速率10℃/min，之后保温30h；
(6)将经过步骤(5)处理得到的模成品，使用-5℃～5℃水，急速冷却30min，自然烘干；
(7)对经过步骤(6)低温处理后的样品进行切片，切片厚度为50-100μm；
(8)使用氢等离子体对所述步骤(7)处理后的切片进行等离子改性，并用臭氧等离子体进行羟基改性；
(9)将经过步骤(8)改性后的切片，在真空度为3.5×10-3Pa的条件下升温至148℃，形成聚四氟乙烯改性膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池保护膜，其特征在于，
在所述步骤(1)中，聚四氟乙烯树脂粉末的纯度不小于99.9％，结晶度不大于60％，平均分子量为700-1000万，粒径0.1-0.2μm。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池保护膜，其特征在于，在所述步骤(1)中，表面活性剂是甲苯、已二醇、乙酸乙酯、多烯基丁二酰亚胺、含氟表面活性剂中的一种或几种；环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
4.根据权利要求1-3任一所述的太阳能电池保护膜，其特征在于，在所述步骤(4)中，成膜压力为20-90MPa，成膜时间为1～10min，保压时间5～20min。
5.根据权利要求1-4任一所述的太阳能电池保护膜的制备方法，其特征在于，
在所述步骤(1)中，聚四氟乙烯树脂粉末、煤油、表面活性剂、环氧树脂的质量比为100：(4-7)：(0.15-0.2)：(2.5-3)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能电池保护膜，其特征在于，在所述聚四氟乙烯改性膜上依次蒸镀形成的MgF2薄膜、TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜和Al2O3薄膜的方法包括，
(S1)在真空度为3.5×10-3Pa的条件下，以所述步骤(9)形成的聚四氟乙烯改性膜作为机物前膜基底上，并在其上蒸镀MgF2薄膜；
(S2)充氧气至真空度2.5×10-2Pa，在已经形成的MgF2薄膜上蒸镀TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜；
(S3)在真空度为2.5×10-2Pa的条件下，在已经形成的TiO2-ZrO2-La2O3混合物薄膜上，蒸镀Al2O3薄膜形成最终的太阳能电池保护膜。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池保护膜，其特征在于，在所述步骤(S1)、(S2)或(S3)中，蒸镀速度为0.01-10nm/s。
8.权利要求1-7任一所述的太阳能电池保护膜的应用。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池保护膜的应用，其特征在于，所述太阳能电池保护膜在光伏汽车用耐候型太阳能电池中的应用。
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Effective date of registration: 20201230 Address after: 102200 1611, floor 16, building 5, No. 106, Kexing West Road, Changping District, Beijing Patentee after: Beijing heshengtong Technology Co.,Ltd. Address before: 100176 3rd floor, 11 Kangding Street, Beijing Economic and Technological Development Zone Patentee before: BEIJING APOLLO DING RONG SOLAR TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20210317 Address after: 101400 Yanqi Street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing Patentee after: Dongjun new energy Co.,Ltd. Address before: 102200 1611, floor 16, building 5, No. 106, Kexing West Road, Changping District, Beijing Patentee before: Beijing heshengtong Technology Co.,Ltd. |
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