CN109401035A - 一种光伏电池封装材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏电池技术领域，具体是一种光伏电池封装材料，解决了现有技术中EVA封装材料阻燃性能不好的问题，其技术要点是：包括以下按照重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物50‑60份、聚异戊二烯20‑30份、硼氢化钠5‑10份、硬脂酸钙5‑10份、短切玻璃纤维3‑8份、抗氧剂0.2‑0.6份、紫外线吸收剂0.1‑0.5份、交联固化剂2‑5份。本发明还公开了所述光伏电池封装材料的制备方法。本发明制备的光伏电池封装材料具有优异的阻燃性能，能够满足市场需求，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池技术领域，具体是一种光伏电池封装材料及其制备方法。
背景技术
光伏电池，即太阳能光伏电池，用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。
目前，太阳能光伏电池封装材料大多都采用EVA封装材料，但是EVA属于易燃材料，而且在燃烧时产生有毒气体，阻燃性能不好。针对上述问题，本发明提出了一种阻燃性能好的光伏电池封装材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏电池封装材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-60份、聚异戊二烯20-30份、硼氢化钠5-10份、硬脂酸钙5-10份、短切玻璃纤维3-8份、抗氧剂0.2-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、交联固化剂2-5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物55-60份、聚异戊二烯20-25份、硼氢化钠6-10份、硬脂酸钙5-8份、短切玻璃纤维5-8份、抗氧剂0.3-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.4份、交联固化剂3-5份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物58份、聚异戊二烯23份、硼氢化钠8份、硬脂酸钙6份、短切玻璃纤维7份、抗氧剂0.5份、紫外线吸收剂0.2份、交联固化剂4份。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯。
作为本发明再进一步的方案：所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-1、紫外线吸收剂UV-327中的一种或多种。
作为本发明再进一步的方案：所述交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、异氰脲酸三缩水甘油酯中的一种或多种。
所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为150-160℃、转速为400-450r/min下搅拌30-50分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为100-110℃、转速为450-500r/min下搅拌30-40分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为120-140℃、转速为300-400r/min下搅拌60-80分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为80-90℃，螺杆转速140-150r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的光伏电池封装材料具有优异的阻燃性能，能够满足市场需求，具有广阔的市场前景，解决了现有技术中EVA封装材料阻燃性能不好的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50份、聚异戊二烯20份、硼氢化钠5份、硬脂酸钙5份、短切玻璃纤维3份、抗氧剂0.2份、紫外线吸收剂0.1份、交联固化剂2份。
其中，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-1，所述交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯。
本实施例中，所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为150℃、转速为400r/min下搅拌30分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为100℃、转速为450r/min下搅拌30分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为120℃、转速为300r/min下搅拌60分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为80℃，螺杆转速140r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
实施例2
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物55份、聚异戊二烯20份、硼氢化钠6份、硬脂酸钙5份、短切玻璃纤维5份、抗氧剂0.3份、紫外线吸收剂0.1份、交联固化剂3份。
其中，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-327，所述交联固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯。
本实施例中，所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为152℃、转速为410r/min下搅拌34分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为102℃、转速为460r/min下搅拌32分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为125℃、转速为320r/min下搅拌63分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为82℃，螺杆转速142r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
实施例3
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物58份、聚异戊二烯23份、硼氢化钠8份、硬脂酸钙6份、短切玻璃纤维7份、抗氧剂0.5份、紫外线吸收剂0.2份、交联固化剂4份。
其中，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-1和紫外线吸收剂UV-327的混合，且紫外线吸收剂UV-1和紫外线吸收剂UV-327的比例为1:1；所述交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和异氰脲酸三缩水甘油酯的混合，且叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和异氰脲酸三缩水甘油酯的比例为1:1。
本实施例中，所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为155℃、转速为420r/min下搅拌40分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为105℃、转速为480r/min下搅拌35分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为130℃、转速为350r/min下搅拌70分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为85℃，螺杆转速145r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
实施例4
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份、聚异戊二烯25份、硼氢化钠10份、硬脂酸钙8份、短切玻璃纤维8份、抗氧剂0.6份、紫外线吸收剂0.4份、交联固化剂5份。
其中，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-1，所述交联固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯。
本实施例中，所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为158℃、转速为440r/min下搅拌45分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为108℃、转速为480r/min下搅拌38分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为135℃、转速为370r/min下搅拌75分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为88℃，螺杆转速147r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
实施例5
一种光伏电池封装材料，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份、聚异戊二烯30份、硼氢化钠10份、硬脂酸钙10份、短切玻璃纤维8份、抗氧剂0.6份、紫外线吸收剂0.5份、交联固化剂5份。
其中，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-327，所述交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯。
本实施例中，所述光伏电池封装材料的制备方法，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为160℃、转速为450r/min下搅拌50分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为110℃、转速为500r/min下搅拌40分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为140℃、转速为400r/min下搅拌80分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为90℃，螺杆转速150r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
对比例1
与实施例3相比，不含硼氢化钠，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含硬脂酸钙，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含硼氢化钠和硬脂酸钙，其他与实施例3相同。
对比例4
目前市场上的一般EVA封装材料。
对实施例3、对比例1-3所制备的光伏电池封装材料和对比例4所述的EVA封装材料进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1性能测试表
| 组别 | 耐火极限时间(min) | 阻燃等级(级) |
| 实施例3 | 82 | V-0 |
| 对比例1 | 74 | V-1 |
| 对比例2 | 73 | V-1 |
| 对比例3 | 70 | V-2 |
| 对比例4 | 42 | V-2 |
从以上结果中可以看出，本发明制备的光伏电池封装材料具有优异的阻燃性能，能够满足市场需求，具有广阔的市场前景。
另外，从实施例3与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过加入硼氢化钠和硬脂酸钙，硼氢化钠和硬脂酸钙相互配合，有利于提高光伏电池封装材料的阻燃性能。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种光伏电池封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-60份、聚异戊二烯20-30份、硼氢化钠5-10份、硬脂酸钙5-10份、短切玻璃纤维3-8份、抗氧剂0.2-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、交联固化剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的光伏电池封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物55-60份、聚异戊二烯20-25份、硼氢化钠6-10份、硬脂酸钙5-8份、短切玻璃纤维5-8份、抗氧剂0.3-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.4份、交联固化剂3-5份。
3.根据权利要求2所述的光伏电池封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物58份、聚异戊二烯23份、硼氢化钠8份、硬脂酸钙6份、短切玻璃纤维7份、抗氧剂0.5份、紫外线吸收剂0.2份、交联固化剂4份。
4.根据权利要求1-3任一所述的光伏电池封装材料，其特征在于，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯。
5.根据权利要求1-3任一所述的光伏电池封装材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-1、紫外线吸收剂UV-327中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任一所述的光伏电池封装材料，其特征在于，所述交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、异氰脲酸三缩水甘油酯中的一种或多种。
7.一种如权利要求1-3任一所述的光伏电池封装材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)按重量份称取硼氢化钠和硬脂酸钙，合并，研磨，得物料A，备用；
2)按重量份取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚异戊二烯，并将其加入高速搅拌机中，在温度为150-160℃、转速为400-450r/min下搅拌30-50分钟；
3)按重量份取短切玻璃纤维、抗氧剂、紫外线吸收剂和交联固化剂，并将其加入到步骤2)中的高速搅拌机中，在温度为100-110℃、转速为450-500r/min下搅拌30-40分钟；
4)将物料A加入到步骤3)中的高速搅拌机中，在温度为120-140℃、转速为300-400r/min下搅拌60-80分钟，得物料B；
5)将步骤4)制得的物料B加入双螺杆挤出机中，进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为80-90℃，螺杆转速140-150r/min，再将粒料压延成膜，即得光伏电池封装材料。
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| EP2980143A1 (en) * | 2013-03-28 | 2016-02-03 | Sekisui Plastics Co., Ltd. | Molded body of composite resin foam |
| CN107141577A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-08 | 合肥华盖光伏科技有限公司 | 一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料及其制备方法 |
| EP3385323A1 (en) * | 2015-12-14 | 2018-10-10 | Fujikura Ltd. | Flame-retardant resin composition, metal cable and optical fiber cable each using same, and molded article |
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2018
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