CN108359165A - 一种太阳能电池封装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物70～80份、酚醛环氧树脂15～25份、甲基乙氧基硅油6～11份、过氧化苯甲酸叔丁酯1～2份、3‑氨丙基三甲氧基硅烷0.4～0.8份、改性膨润土13～19份、固化剂2～6份、光稳定剂0.3～0.6份、紫外线吸收剂0.2～0.4份、抗氧化剂1～2份。所述太阳能电池封装材料导热性能好、耐候性强，散热性能好，不对电池组件的使用寿命产生影响。

Description

一种太阳能电池封装材料及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池封装材料及其制备方法。
背景技术
目前，作为太阳电池组件封装材料的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶膜虽然具有良好的封装效果，但导热性能较差，导致组件在使用时很难散热。组件温度升高，不仅会使其光电转换效率下降，而且还会加速EVA胶膜的老化降解，最终影响电池组件的使用寿命。因此，如何提高EVA胶膜的导热性能并进一步改善胶膜的耐候性成为光伏组件系统能否长期正常运转的关键因素之一。
发明内容
本发明提供了一种太阳能电池封装材料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述太阳能电池封装材料导热性能好、耐候性强，散热性能好，不对电池组件的使用寿命产生影响。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物70～80份、酚醛环氧树脂15～25份、甲基乙氧基硅油6～11份、过氧化苯甲酸叔丁酯1～2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.4～0.8份、改性膨润土13～19份、固化剂2～6份、光稳定剂0.3～0.6份、紫外线吸收剂0.2～0.4份、抗氧化剂1～2份。
优选的，所述太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物72～78份、酚醛环氧树脂18～22份、甲基乙氧基硅油7～10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.3～1.7份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5～0.7份、改性膨润土15～18份、固化剂3～5份、光稳定剂0.4～0.5份、紫外线吸收剂0.2～0.4份、抗氧化剂1.1～2.9份。
优选的，所述太阳能电池封装材料，所述太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物75份、酚醛环氧树脂20份、甲基乙氧基硅油9份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.4份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.6份、改性膨润土17份、固化剂4份、光稳定剂0.5份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧化剂2份。
优选的，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30～60min，转速设定为100～200r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30～50分钟，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1～2小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧30～60分钟即可，焙烧温度为400～500℃。
优选的，所述紫外光吸收剂为金红石型二氧化钛或气相二氧化硅。
优选的，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
优选的，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.2～0.6mm。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的太阳能电池封装材料导热性能好、耐候性强，散热性能好，不对电池组件的使用寿命产生影响，具体如下：
（1）本发明所述的太阳能电池封装材料采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油作为原料，严格控制原料之前的配比，使得制得的太阳能电池封装材料粘合性好、稳定性高；
（2）本发明所述的太阳能电池封装材料添加了改性膨润土作为原料，所述改性膨润土作为填充剂，价格低廉，不仅有利于降低生产成本，还有利于改善填充剂与基体树脂的相容性，有利于组件散热，而且有助于提高封装材料的耐候性能，从而增加组件的光电转换效率，延长组件的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物70份、酚醛环氧树脂15份、甲基乙氧基硅油6份、过氧化苯甲酸叔丁酯1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.4份、改性膨润土13份、固化剂2份、光稳定剂0.3份、紫外线吸收剂0.2份、抗氧化剂1份。
其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30min，转速设定为100r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30分钟，温度设定在70℃，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧30分钟即可，焙烧温度为400℃。
其中，所述紫外光吸收剂为金红石型二氧化钛。
其中，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
其中，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.2mm。
实施例2
本实施例涉及一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物80份、酚醛环氧树脂25份、甲基乙氧基硅油11份、过氧化苯甲酸叔丁酯2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8份、改性膨润土19份、固化剂6份、光稳定剂0.6份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧化剂2份。
其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌60min，转速设定为200r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30～50分钟，温度设定在90℃，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧60分钟即可，焙烧温度为500℃。
其中，所述紫外光吸收剂为气相二氧化硅。
其中，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
其中，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.6mm。
实施例3
本实施例涉及一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物72份、酚醛环氧树脂18份、甲基乙氧基硅油7份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5份、改性膨润土15份、固化剂3份、光稳定剂0.4份、紫外线吸收剂0.2份、抗氧化剂1.1份。
其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌35min，转速设定为120r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理35分钟，温度设定在75℃，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.2小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧40分钟即可，焙烧温度为430℃。
其中，所述紫外光吸收剂为气相二氧化硅。
其中，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
其中，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.3mm。
实施例4
本实施例涉及一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物78份、酚醛环氧树脂22份、甲基乙氧基硅油10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.7份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.7份、改性膨润土18份、固化剂5份、光稳定剂0.5份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧化剂2.9份。
其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌45min，转速设定为150r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理40分钟，温度设定在80℃，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.5小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧45分钟即可，焙烧温度为450℃。
其中，所述紫外光吸收剂为气相二氧化硅。
其中，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
其中，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.4mm。
实施例5
本实施例涉及一种太阳能电池封装材料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物75份、酚醛环氧树脂20份、甲基乙氧基硅油9份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.4份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.6份、改性膨润土17份、固化剂4份、光稳定剂0.5份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧化剂2份。
其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌50min，转速设定为180r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理45分钟，温度设定在85℃，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.8小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧50分钟即可，焙烧温度为480℃。
其中，所述紫外光吸收剂为气相二氧化硅。
其中，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
其中，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.5mm。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种太阳能电池封装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物70～80份、酚醛环氧树脂15～25份、甲基乙氧基硅油6～11份、过氧化苯甲酸叔丁酯1～2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.4～0.8份、改性膨润土13～19份、固化剂2～6份、光稳定剂0.3～0.6份、紫外线吸收剂0.2～0.4份、抗氧化剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池封装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物72～78份、酚醛环氧树脂18～22份、甲基乙氧基硅油7～10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.3～1.7份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5～0.7份、改性膨润土15～18份、固化剂3～5份、光稳定剂0.4～0.5份、紫外线吸收剂0.2～0.4份、抗氧化剂1.1～2.9份。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池封装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物75份、酚醛环氧树脂20份、甲基乙氧基硅油9份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.4份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.6份、改性膨润土17份、固化剂4份、光稳定剂0.5份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧化剂2份。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池封装材料，其特征在于，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
（1）将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30～60min，转速设定为100～200r/min，然后过滤；
（2）将步骤（1）得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30～50分钟，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1～2小时后；
（3）最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧30～60分钟即可，焙烧温度为400～500℃。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池封装材料，其特征在于，所述紫外光吸收剂为金红石型二氧化钛或气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池封装材料，其特征在于，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述太阳能电池封装材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、甲基乙氧基硅油、过氧化苯甲酸叔丁酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、改性膨润土、固化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）所得的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃、90℃、85℃；
（3）将步骤（2）所得的颗粒物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷工序即得所述太阳能电池封装材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）制得的太阳能电池封装材料厚度为0.2～0.6mm。
CN201810065489.9A 2018-01-23 2018-01-23 一种太阳能电池封装材料及其制备方法 Withdrawn CN108359165A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109206822A (zh) * 2018-09-06 2019-01-15 常州斯威克光伏新材料有限公司 用于太阳能电池组件封装的黑色eva材料
CN109913138A (zh) * 2018-10-26 2019-06-21 辽宁旭日新能源科技有限公司 一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法
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