CN107681013A - 一种高导热太阳能电池背板的制备方法 - Google Patents

一种高导热太阳能电池背板的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107681013A
CN107681013A CN201710946404.3A CN201710946404A CN107681013A CN 107681013 A CN107681013 A CN 107681013A CN 201710946404 A CN201710946404 A CN 201710946404A CN 107681013 A CN107681013 A CN 107681013A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar cell
backboard
heat conduction
high heat
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710946404.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107681013B (zh
Inventor
方泽波
游黎威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shaoxing
Original Assignee
University of Shaoxing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shaoxing filed Critical University of Shaoxing
Priority to CN201710946404.3A priority Critical patent/CN107681013B/zh
Publication of CN107681013A publication Critical patent/CN107681013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107681013B publication Critical patent/CN107681013B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明属于太阳能电池背板技术领域，具体的涉及一种高导热太阳能电池背板，将碳纳米管与纳米石墨烯加入无水乙醇中球磨混合，通入甲胺气体加热加压得到无缺陷混合物的悬浊醇液，加入分散剂形成均一的悬浊醇液；将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，缓慢滴加氨基硅树脂密封交联反应形成背板基底液，采用静电纺丝方法制成背板膜，加压干燥后得到背板底膜；将均一的悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉反应，抛光后得到高热太阳能电池背板。本发明制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。

Description

一种高导热太阳能电池背板的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池背板技术领域，具体的涉及一种高导热太阳能电池背板。
背景技术
人类对能源的需求持续不断的增长，目前以煤和石油等传统能源为主的情形将无法得到持久。一是这些以化石形式存在的能源是有限的，估计以目前的能源消耗速度在未来100年左右的时间，煤和石油将被消耗殆尽。二是，使用这些传统能源，向大气层排出来的二氧化碳，带来地球温室效应，造成地球气候的异常。
作为传统电能生产方法的替代方案，太阳能电池组件被用来利用太阳光产生电能。太阳能电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境对它的破坏。太阳能电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射和水汽的侵蚀，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，而太阳能电池背板位于太阳能电池的背面，对电池片起保护和支撑作用，保护光伏组件不被水汽等其侵蚀，其需要具有可靠的绝缘性。阻水性、耐老化性，但是常用的太阳能背板力学性能差，散热性能不太好，太阳能电池将光能转化为电能时产生的热能不能及时散发出去，导致温度升高，太阳能电池的光电转换率下降。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种高导热太阳能电池背板的制备方法，制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2-4h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30-50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2-4h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2-5h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2-5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.3-0.5，所述碳纳米管的浓度为0.2-0.7g/L，所述球磨温度为130-150℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的3-8倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为110-140℃，压力为0.5-1.3MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的3-8%，所述密封超声反应为10-20kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为60-70℃。
作为改进，所述密封超声采用间隔超声反应，所述超声时间为2-5min，间隔时间为10-15min。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为4-8:2-4:1-3:2-3:4-7:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为12-17:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的50-70%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1500-2000r/min，所述缓慢滴加的速度为8-10mL/min，所述密封交联反应的温度为50-70℃，压力为0.3-0.5MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为3000-5000r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7-1.2mm，电压5-30KV，推进速度1-4mL/h，接收距离10-30cm；所述加压干燥的压力为0.4-0.8MPa，干燥温度为70-90℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为3-8mL/cm2，所述常温烘干的温度为60-65℃，时间为10-20min，所述马弗炉反应的压力为0.3-0.5MPa，温度为120-150℃。
本发明将碳纳米管与纳米石墨烯加入无水乙醇中球磨混合，通入甲胺气体加热加压得到无缺陷混合物的悬浊醇液，加入分散剂形成均一的悬浊醇液；将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，缓慢滴加氨基硅树脂密封交联反应形成背板基底液，采用静电纺丝方法制成背板膜，加压干燥后得到背板底膜；将均一的悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉反应，抛光后得到高热太阳能电池背板。
步骤1将碳纳米管与纳米石墨烯放入无水乙醇中，采用液相球磨的方式将其完全分散混合，形成悬浊醇液；
步骤2,将悬浊醇液放入反应釜中，在甲胺氛围下加热加压反应，能够将石墨烯与碳纳米管表面的结构缺陷去除，降低缺陷率，提高石墨烯与碳纳米管的导热性能。
步骤3，将分散剂放入悬浊醇液中能够将石墨烯与碳纳米管良好的分散，形成稳定的分散体系，密封超声反应能够将碳纳米管和石墨烯表面进行微羟基化，保证分散剂直接作用在碳纳米管和石墨烯表面。
步骤4将助剂完全混合在聚氨酯中，能够形成良好的分散均匀性，缓慢滴加氨基硅树脂，并形成密封交联反应，能够保证聚氨酯将氨基硅树脂完全包裹，并保证氨基硅树脂与聚氨酯在引发剂作用下形成复杂的交联反应，形成三维结构，得到背板基底液。
步骤5将背板基底液通过静电纺丝的方式进行薄膜处理，能够形成背板湿膜，在加压干燥条件下进行压实得到底膜；
步骤6将石墨烯与碳纳米管的分散悬浊醇液均匀涂覆在底膜表面，形成均质的导热膜，并且利用马弗炉反应过程中将发泡剂作用下形成内孔结构，在微压条件下保证碳纳米管与石墨烯部分进入底膜内，形成三层结构，包括高导热层、混合导热层和低导热防护层。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明制备的太阳能背板具有良好的综合性能，不仅具有良好的机械性能，也具有良好的耐候性和高导热性。
2.本发明制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。
3.本发明采用无缺陷碳纳米管和纳米石墨烯，不仅具有更为高效的导热性能与机械强度，也大大提高了使用寿命。
4.本发明采用静电纺丝作为背板底膜的制备方法，能够大大提高背板底膜的结构稳定性，以及薄膜的均匀性。
5.本发明采用三层结构，能够起到良好的导热率过渡效果，防止形成热差造成脱落气泡。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.3，所述碳纳米管的浓度为0.2g/L，所述球磨温度为130℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的3倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为110℃，压力为0.5MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的3%，所述密封超声反应为10kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为60℃。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为4:2:1:2:4:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为12:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的50%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1500r/min，所述缓慢滴加的速度为8mL/min，所述密封交联反应的温度为50℃，压力为0.3MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为3000r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7mm，电压5KV，推进速度1mL/h，接收距离10cm；所述加压干燥的压力为0.4MPa，干燥温度为70℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为3mL/cm2，所述常温烘干的温度为60℃，时间为10min，所述马弗炉反应的压力为0.3MPa，温度为120℃。
实施例2
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨4h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应4h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应5h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1: 0.5，所述碳纳米管的浓度为0.7g/L，所述球磨温度为150℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的8倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为140℃，压力为1.3MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的8%，所述密封超声反应为20kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为70℃。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为8:4: 3: 3:7:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为17:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的70%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为2000r/min，所述缓慢滴加的速度为10mL/min，所述密封交联反应的温度为70℃，压力为0.5MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为5000r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为1.2mm，电压30KV，推进速度4mL/h，接收距离30cm；所述加压干燥的压力为0.8MPa，干燥温度为90℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为8mL/cm2，所述常温烘干的温度为65℃，时间为20min，所述马弗炉反应的压力为0.5MPa，温度为150℃。
实施例3
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨3h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应40min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应3h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应3h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应3h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.4，所述碳纳米管的浓度为0.4g/L，所述球磨温度为140℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的5倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为130℃，压力为0.9MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的5%，所述密封超声反应为15kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为65℃。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为6:3:2: 3:5:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为15:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的60%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1800r/min，所述缓慢滴加的速度为9mL/min，所述密封交联反应的温度为60℃，压力为0.4MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为4000r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.9mm，电压15KV，推进速度3mL/h，接收距离20cm；所述加压干燥的压力为0.6MPa，干燥温度为80℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为5mL/cm2，所述常温烘干的温度为63℃，时间为15min，所述马弗炉反应的压力为0.4MPa，温度为130℃。
实施例4
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨3h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应40min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应3h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应4h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应3h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.4，所述碳纳米管的浓度为0.5g/L，所述球磨温度为135℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的6倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为120℃，压力为0.7MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的7%，所述密封超声反应为13kHz，所述密封超声采用恒温水浴间隔超声反应，所述超声温度为65℃；所述超声时间为2min，间隔时间为10min。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为5:3:2:2:5:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为13:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的55%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述乙二醛和戊二醛的体积比为9:1，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1600r/min，所述缓慢滴加的速度为8mL/min，所述密封交联反应的温度为55℃，压力为0.3MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为3500r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.8mm，电压25KV，推进速度3mL/h，接收距离20cm；所述加压干燥的压力为0.5MPa，干燥温度为75℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为4mL/cm2，所述常温烘干的温度为62℃，时间为13min，所述马弗炉反应的压力为0.3MPa，温度为140℃。
实施例5
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨4h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应35min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应4h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应5h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.4，所述碳纳米管的浓度为0.6g/L，所述球磨温度为145℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的7倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为115℃，压力为1.1 MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的6%，所述密封超声反应为17kHz，所述密封超声采用恒温水浴间隔超声反应，所述超声温度为68℃，所述超声时间为5min，间隔时间为15min。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为8:4:1:2:6:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为13:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的65%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述乙二醛和戊二醛的体积比为7:3，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1500r/min，所述缓慢滴加的速度为10mL/min，所述密封交联反应的温度为65℃，压力为0.3MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为4500r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7mm，电压10KV，推进速度3mL/h，接收距离15cm；所述加压干燥的压力为0.5MPa，干燥温度为85℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为7mL/cm2，所述常温烘干的温度为60℃，时间为20min，所述马弗炉反应的压力为0.5MPa，温度为125℃。
实施例6
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨4h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应35min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应4h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应5h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.4，所述碳纳米管的浓度为0.6g/L，所述球磨温度为145℃。
所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的7倍。
所述步骤2中的加热加压反应的温度为115℃，压力为1.1 MPa。
所述步骤3中的分散剂采用聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的6%，所述密封超声反应为17kHz，所述密封超声采用恒温水浴间隔超声反应，所述超声温度为68℃，所述超声时间为4min，间隔时间为13min。
所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为8:4:1:2:6:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为13:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的65%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述乙二醛和戊二醛的体积比为3:7，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
所述步骤4中的搅拌速度为1500r/min，所述缓慢滴加的速度为10mL/min，所述密封交联反应的温度为65℃，压力为0.3MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为4500r/min。
所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7mm，电压10KV，推进速度3mL/h，接收距离15cm；所述加压干燥的压力为0.5MPa，干燥温度为85℃。
所述步骤6中的缓慢喷射为7mL/cm2，所述常温烘干的温度为60℃，时间为20min，所述马弗炉反应的压力为0.5MPa，温度为125℃。
性能检测
冲击强度MPa 断裂伸长率% 热收缩率% 表面导热率W/mK
实施例1 44 93.1 0.41 350
实施例2 47 94.3 0.43 398
实施例3 46 99.2 0.36 421
实施例4 52 98.6 0.31 389
实施例5 50 97.2 0.38 371
实施例6 49 99.7 0.34 417
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明制备的太阳能背板具有良好的综合性能，不仅具有良好的机械性能，也具有良好的耐候性和高导热性。
2.本发明制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。
3.本发明采用无缺陷碳纳米管和纳米石墨烯，不仅具有更为高效的导热性能与机械强度，也大大提高了使用寿命。
4.本发明采用静电纺丝作为背板底膜的制备方法，能够大大提高背板底膜的结构稳定性，以及薄膜的均匀性。
5.本发明采用三层结构，能够起到良好的导热率过渡效果，防止形成热差造成脱落气泡。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：
步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2-4h，得到混合物的悬浊醇液；
步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30-50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；
步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2-4h，得到均一的悬浊醇液；
步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2-5h，得到背板基底液；
步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；
步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2-5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。
2.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.3-0.5，所述碳纳米管的浓度为0.2-0.7g/L，所述球磨温度为130-150℃。
3.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的3-8倍。
4.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的加热加压反应的温度为110-140℃，压力为0.5-1.3MPa。
5.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的3-8%，所述密封超声反应为10-20kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为60-70℃。
6.根据权利要求5所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述密封超声采用间隔超声反应，所述超声时间为2-5min，间隔时间为10-15min。
7.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为4-8:2-4:1-3:2-3:4-7:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为12-17:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的50-70%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
8.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的搅拌速度为1500-2000r/min，所述缓慢滴加的速度为8-10mL/min，所述密封交联反应的温度为50-70℃，压力为0.3-0.5MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为3000-5000r/min。
9.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7-1.2mm，电压5-30KV，推进速度1-4mL/h，接收距离10-30cm；所述加压干燥的压力为0.4-0.8MPa，干燥温度为70-90℃。
10.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤6中的缓慢喷射为3-8mL/cm2，所述常温烘干的温度为60-65℃，时间为10-20min，所述马弗炉反应的压力为0.3-0.5MPa，温度为120-150℃。
CN201710946404.3A 2017-10-12 2017-10-12 一种高导热太阳能电池背板的制备方法 Active CN107681013B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710946404.3A CN107681013B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高导热太阳能电池背板的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710946404.3A CN107681013B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高导热太阳能电池背板的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107681013A true CN107681013A (zh) 2018-02-09
CN107681013B CN107681013B (zh) 2019-05-14

Family

ID=61139829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710946404.3A Active CN107681013B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高导热太阳能电池背板的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107681013B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517690A (zh) * 2018-04-10 2018-09-11 宁波全亮照明科技有限公司 一种新型led纳米散热材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125877A1 (ko) * 2012-02-24 2013-08-29 율촌화학 주식회사 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈
CN104231701A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种用于光伏组件背板的红外散热涂料及散热光伏组件背板的制备方法
CN106601853A (zh) * 2016-12-14 2017-04-26 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种胶膜一体化高导热太阳能电池背板及制备方法和组件
CN107026214A (zh) * 2016-12-14 2017-08-08 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种高散热型太阳能电池背板和组件及其背板的制备方法
CN107195718A (zh) * 2017-06-15 2017-09-22 绍兴文理学院 一种多层导热型光伏背板材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125877A1 (ko) * 2012-02-24 2013-08-29 율촌화학 주식회사 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈
CN104231701A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种用于光伏组件背板的红外散热涂料及散热光伏组件背板的制备方法
CN106601853A (zh) * 2016-12-14 2017-04-26 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种胶膜一体化高导热太阳能电池背板及制备方法和组件
CN107026214A (zh) * 2016-12-14 2017-08-08 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种高散热型太阳能电池背板和组件及其背板的制备方法
CN107195718A (zh) * 2017-06-15 2017-09-22 绍兴文理学院 一种多层导热型光伏背板材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517690A (zh) * 2018-04-10 2018-09-11 宁波全亮照明科技有限公司 一种新型led纳米散热材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN107681013B (zh) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109265879B (zh) 一种高定向排布核壳结构纤维聚偏氟乙烯基复合介质及其制备方法
CN105198230A (zh) 一种具有石墨烯涂层的太阳能电池板的制备方法
CN107681013B (zh) 一种高导热太阳能电池背板的制备方法
CN108183219A (zh) 一种基于石墨烯-二氧化硅复合气凝胶的锂离子电池负极浆料及其制备方法
CN113817178A (zh) 一种低渗油高导热的导热凝胶及制备方法
CN109052415B (zh) 基于mtms的二氧化硅气凝胶及其制备方法
CN107017095A (zh) 一种银/碳纤维素气凝胶超级电容器电极材料的制备方法
CN114006018A (zh) 一种燃料电池用复合质子交换膜的制备方法
CN108365108A (zh) 一种在碳电极中嵌入p型纳米材料的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN106158072B (zh) 一种晶体硅太阳电池用低翘曲背面铝浆
Li et al. Catkins based flexible photothermal materials for solar driven interface evaporation collaborative power generation
CN111826021B (zh) 一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法
CN107879343A (zh) 一种超级电容碳的制备方法
CN107987294A (zh) 一种太阳能电池板的背板材料及其制备方法
CN103559936B (zh) 一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料
CN109181371A (zh) 一种应用于燃料电池气体扩散层的炭黑改性处理方法
CN107195718A (zh) 一种多层导热型光伏背板材料
CN110028069A (zh) 一种用于超级电容器的多级孔先进碳电极材料的制备方法
CN106025319B (zh) 一种扩散驱动下的直接纤维素产电装置及方法
CN112908708B (zh) 一种超高压铝电解电容器工作电解液
CN210768964U (zh) 一种波动电力稳定装置
CN106315659A (zh) 一种用于超级电容器的CuCS纳米棒材料及其制备方法
CN108648924B (zh) 辐照法制备wo3·2h2o掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法
CN207265069U (zh) 用于电池片甩干时的臭氧氧化装置
CN113405282A (zh) 一种热能提取系统以及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant