CN111117538A - 一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，所述环氧导电胶包括有机硅改性环氧酯、有机硅活性稀释剂、改性银粉、阳离子引发剂、阻聚剂、粘结剂与硅烷偶联剂。本发明有机硅改性环氧酯中的环氧酸组分赋予了导电胶以良好的粘结性和固化速度，同时有机硅组分赋予了导电胶以良好的耐老化性，配合有机硅活性稀释剂使用使得体系具有良好的相容性，通过对银粉的改性，使得银粉与环氧体系结合更加紧密，使导电胶存放稳定的同时起到高导电的效果；粘结剂的使用使得导电胶与银有很好的粘接效果。

Description

一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光伏叠瓦组件使用导电胶及其制备方法，尤其涉及一种光伏叠瓦组 件用有机硅改性的环氧导电胶及其制备方法，属于胶粘剂技术领域。
背景技术
从现在太阳电池发展环境上来说，随着太阳电池的发展，设备折旧和效率提升是越来越多的生产企业必须关注的重点问题，在不改变现有设备或者经过设备改造的方法提高现有产线的效率、提高产能是企业生存发展的动力；设备的整合和再利用也是减少固定资产浪费、提高企业竞争的一种方法。
几乎每个光伏制造商都将叠瓦组件列在其战略计划之中，叠瓦组件也是目前最简单也最具成本效益的组件产品，
为提高组件的光电转换效率，研究人员期望尽量减少电池组件出现的光斑效应，降低热阻 ；在相同转化效率的前提下，降低电池组件的面积，以降低运输成本、 安装成本等，因此叠瓦组件应运而生，即原来用的大电池片切割成小的电池片，然后通过焊锡或者导电胶连接在一起，再通过串并联组合成组件，会很大提高光电转换效率。
目前的导电胶体系可以分为丙烯酸体系、环氧体系和有机硅体系等体系。其中丙烯酸体系具有固化快，粘接性高，温度调节范围宽等优点，但是耐老化性能差；环氧体系粘接性好，耐老化性好，但是固化较慢，应力大；有机硅体系固化快，耐老化性好，但是粘接性差。
鉴于目前叠瓦组件用导电胶所出现的问题，本发明充分利用有机硅与环氧的优点，即有机硅改性环氧体系，获得了很好的粘接性，固化性，并具有优异的耐老化性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有叠瓦组件导电胶丙烯酸体系耐老化性能差、环氧体系固化较慢，应力大、有机硅体系粘接性差的缺陷而提供一种很好的粘接性，固化性，并具有优异的耐老化性能的光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，所述环氧导电胶按重量份计，包括如下组分：有机硅改性环氧酸酯5～30份、有机硅活性稀释剂5～20份、改性银粉55～110份、阳离子引发剂0.8～6份、阻聚剂0.06～0.1份、粘结剂0.1～5份与硅烷偶联剂0.1～5份。在本技术方案中，有机硅改性环氧酯中的环氧酸组分赋予了导电胶以良好的粘结性和固化速度，同时有机硅组分赋予了导电胶以良好的耐老化性，配合有机硅活性稀释剂使用使得体系具有良好的相容性，通过对银粉的改性，使得银粉与环氧体系结合更加紧密，使导电胶存放稳定的同时起到高导电的效果；粘结剂的使用使得导电胶与银有很好的粘接效果。
作为优选，所述改性银粉的制备方法为：将粒径大小为0.1～5μm的银粉100～300份放入超声分散机中，向其中加入饱和或不饱和的脂肪酸0.1～0.5份、表面改性分散剂或溶剂作为介质10～30份，超声分散30分钟~2小时，即得改性银粉。
作为优选，所述粘结剂为含环氧基结构的环氧树脂。
作为优选，所述有机硅改性环氧酸酯是指中间链段为有机硅，端基为环氧结构的环氧酸酯。
作为优选，所述阻聚剂为酚类阻聚剂。
作为优选，所述有机硅活性稀释剂为含有端环氧结构的有机硅单体。
作为优选，所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰BPO、过氧化二异苯丙DCP、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶的制备方法，所述制备方法为：在室温下，按配方量在搅拌罐中加入有机硅改性环氧酯、有机硅活性稀释剂、改性银粉、阳离子引发剂、阻聚剂、粘结剂与硅烷偶联剂，于1000rpm的搅拌速度下搅拌3min，然后于0.1MPa的真空条件和搅拌速度为900rpm下搅拌2min，得到有机硅改性丙环氧导电胶。
本发明提供的导电胶的有益效果是：
本发明提供的导电胶结合了有机硅与环氧体系的优点，同时具有很好的粘结性、固化性和优异的耐老化性能，克服了现有的丙烯酸体系、环氧体系和有机硅体系导电胶所存在的缺点，应用范围广泛。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
有机硅改性环氧酸酯是指中间链段为有机硅，端基为环氧结构的，环氧酸酯，优选材料包含但不限制于日本大赛璐UVR6103，美国瀚森Epikote1004F或者两种混合物。
有机硅活性稀释剂为含有端环氧结构的有机硅单体，优选美国瀚森HEXION（C12-C14烷基缩水甘油醚）、Heloxy8的一种或者几种混合物。
偶联剂为硅烷偶联剂，优选硅烷偶联剂KH-550，KH-570，KH-560。
粘结剂为含有芳香酸结构的环氧树脂，优选日本大赛璐UVR6103。
实施例1：
(1)改性银粉的制备：取300g球形银粉(锐利：YF-06还原银粉，粒径大小：0 .1μm)放入超声分散机中，再添加饱和硬脂酸0.1g，介质水30g，超速分散时间：30min。然后把超声分散机后的银粉加入到500mL乙醇溶液中清洗，80℃烘干，20h，最后过400目网筛，得到改性的银粉。
(2)室温下，在搅拌罐中加入硅化环氧树脂日本大赛璐UVR6103 15g，有机硅活性稀释剂美国瀚森HEXION 5g，阻聚剂对苯二酚0.06g，硅烷偶联剂KH-550 5g ，粘接剂HZ-400 2.5g，改性银粉100g，于1000rpm的搅拌速度下搅拌3min，然后于0.1MPa的真空条件和搅拌速度为900rpm下搅拌2min，得到有机硅改性丙环氧导电胶。
实施例2：
(1)改性银粉的制备：取100g球形银粉(锐利：YF-06还原银粉，粒径大小：0.3μm)放入超声分散机中，硅烷偶联剂KH-550 10g，介质水10g，超速分散时间 ：60min。然后超速分散的银粉加入到500ml乙醇溶液中清洗，烘干，80℃，20h，最后过400目网筛，得到改性的银粉。
(2)室温下，在搅拌罐中加入硅化环氧树脂日本大赛璐UVR6103 15g，有机硅活性稀释剂美国瀚森HEXION 15g，阻聚剂对苯二酚0.07g，硅烷偶联剂KH-570 3g，粘接剂HZ-400 0.1g，改性银粉110g，于1000rpm的搅拌速度下搅拌3min，然后于0.1MPa的真空条件和搅拌速度为900rpm下搅拌2min，得到有机硅改性丙环氧导电胶。
实施例3：
(1)改性银粉的制备：取200g球形银粉(锐利：YF-06还原银粉，粒径大小：5μm)放入超声分散机中，硅烷偶联剂KH-550 10g，介质水20g，超速分散时间 ：120min。然后超速分散的银粉加入到500ml乙醇溶液中清洗，烘干，80℃，20h，最后过400目网筛，得到改性的银粉。
(2)室温下，在搅拌罐中加入硅化环氧树脂日本大赛璐UVR6103 5g，有机硅活性稀释剂美国瀚森HEXION 20g，阻聚剂对叔丁基邻苯二酚0.1g，硅烷偶联剂KH-570 0.1g，粘接剂HZ- 400 5g，改性银粉55g，于1000rpm的搅拌速度下搅拌3min，然后于0.1MPa的真空条件和搅拌速度为900rpm下搅拌2min，得到有机硅改性丙环氧导电胶。

Claims (8)

1.一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述环氧导电胶按重量份计，包括如下组分：有机硅改性环氧酸酯5～30份、有机硅活性稀释剂5～20份、改性银粉55～110份、阳离子引发剂0 .8～6份、阻聚剂0.06～0.1份、粘结剂0.1～5份与硅烷偶联剂0.1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述改性银粉的制备方法为：将粒径大小为0.1～5μm的银粉100～300份放入超声分散机中，向其中加入饱和或不饱和的脂肪酸0.1～0.5份、表面改性分散剂或溶剂作为介质10～30份，超声分散30分钟~2小时，即得改性银粉。
3.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述粘结剂为含环氧基结构的环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述有机硅改性环氧酸酯是指中间链段为有机硅，端基为环氧结构的环氧酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述阻聚剂为酚类阻聚剂。
6.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述有机硅活性稀释剂为含有端环氧结构的有机硅单体。
7.根据权利要求1所述的一种光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶，其特征在于，所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰BPO、过氧化二异苯丙DCP、过氧化 2-乙基己基酸叔丁酯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
8.一种如权利要求1所述的光伏叠瓦组件用有机硅改性的环氧导电胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：在室温下，按配方量在搅拌罐中加入有机硅改性环氧酯、有机硅活性稀释剂、改性银粉、阳离子引发剂、阻聚剂、粘结剂与硅烷偶联剂，于1000rpm的搅拌速度下搅拌3min，然后于0 .1MPa的真空条件和搅拌速度为900rpm下搅拌2min，得到有机硅改性丙环氧导电胶。
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