CN112802915A - 一种高散热型太阳能光伏背板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；其中外层的制备原料包括聚烯烃；内层的制备原料包括聚烯烃、氮化硼纳米片、改性氧化石墨烯。并采用挤出机挤出成型的工艺进行制备，制备得到的高散热型太阳能光伏背板具有优异的导热性、绝缘性、尺寸稳定性，使太阳能电池背板散热性能得到大幅度提升。

Description

一种高散热型太阳能光伏背板及其制备工艺
技术领域
本发明属于太阳能光伏背板技术领域，尤其涉及一种高散热型太阳能光伏背板及其制备工艺。
背景技术
太阳能作为一种绿色环保的清洁能源在新世纪以来得到了快速发展，但是作为太阳能利用的中心环节，晶体硅太阳能板的光电转化效率不超过20％，大量的能量在光电转化过程中红以热能形式散逸，因此光伏面板工作时表面温度要明显大于环境温度。
随着光伏面板温度的上升，将严重影响电池片的光电转换效率，导致电池片的效率大幅度下降，太阳能光伏组件的发电功率对温度比较敏感，温度每上升1摄氏度，其发电功率衰减0.4％，所以太阳能电池背板散热性能的优劣将影响太阳能电池片的转换效率和使用寿命。另一方面，现有的一些技术中是通过加大散热面积来提高散热速度，但是由于光伏背板本身的材质问题，仅仅是加大散热面积无法达到预定目标。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；所述外层的制备原料包括聚烯烃；所述内层的制备原料包括聚烯烃、氮化硼纳米片、改性氧化石墨烯。
作为一种优选的技术方案，所述聚烯烃包括PP、PE、POE、EVA、MMA中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述外层密度比内层密度高。
作为一种优选的技术方案，所述外层的制备原料还包括TiO2。
作为一种优选的技术方案，所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为1～10nm。
作为一种优选的技术方案，所述氮化硼纳米片的重量为内层所用的聚烯烃重量的1～5％；所述改性氧化石墨烯的重量为内层所用的聚烯烃重量的0.5～1％。
作为一种优选的技术方案，所述氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯的重量比为(4～6):1。
作为一种优选的技术方案，所述氮化硼纳米片的片径为1～5μm，平均厚度小于100nm。
作为一种优选的技术方案，所述改性氧化石墨烯为聚丙烯改性氧化石墨烯。
本发明还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，所述高散热型太阳能光伏背板通过挤出机挤出成型。
有益效果：
1、本发明外层密度比内层密度高，再利用氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯的高导热性，有助于提高热量向外层的传导，从而进一步有助于提高背板整体的导热系数和散热性能。
2、外层和内层之间的密度差异，有助于避免氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯在紫外光、光照产生的热量等的作用下出现的向外层的扩散迁移，有助于提高内层成分和微观结构的稳定性，有助于提高背板的使用寿命。
3、采用聚丙烯改性氧化石墨烯，将聚丙烯接枝到氧化石墨烯上，一方面能够延长氧化石墨烯的层间距，有助于抑制氧化石墨烯的聚集，另一方面提高了氧化石墨烯与LDPE的相容性。此外，聚丙烯改性氧化石墨烯结构中的官能团还降低了氮化硼纳米片层与层之间的相互作用力，使氮化硼纳米片之间保持一定的层间距，稳固了三维网络导热结构。提高了背板高散热性能的稳定性。
4、氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯的重量比为(4～6):1，改性氧化石墨烯将氮化硼纳米片片层连接起来，在内层内形成一定的三维网络导热结构，从而有助于提高背板向外散热的能力。
5、高散热型太阳能光伏背板通过挤出机挤出成型。在挤出过程中，外层和内层之间高温挤出过程中分子之间相互渗透形成粘结层，这样不用使用胶水等即可实现外层和内层之间的紧密贴合连接。相比于通过胶水等复合方式，能够显著提高层与层之间的结合强度，提高背板的使用寿命。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本发明中提供的任何定义不一致，则以本发明中提供的术语定义为准。
在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本发明的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；所述外层的制备原料包括聚烯烃；所述内层的制备原料包括聚烯烃、氮化硼纳米片、改性氧化石墨烯。
在一些优选的实施方式中，所述聚烯烃包括PP、PE、POE、EVA、MMA中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述PE可列举HDPE、LDPE、LLDPE。
在一些优选的实施方式中，所述外层密度比内层密度高。
在一些优选的实施方式中，所述外层的制备原料包括HDPE，所述内层的制备原料包括LDPE。
在一些优选的实施方式中，所述HDPE的密度为0.94～0.96g/cm3，更优选的，所述HDPE的密度为0.95g/cm3。所述LDPE的密度为0.91～0.93g/cm3，更优选的，所述LDPE的密度为0.92g/cm3。
采用不同密度的聚烯烃材料使外层密度比内层密度高，再利用氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯高导热性，有助于提高热量向外层的传导，从而有助于提高背板整体的导热系数和散热性能。此外，外层和内层之间的密度差异，有助于避免氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯在紫外光、光照产生的热量等的作用下出现的向外层的扩散迁移，有助于提高内层成分和微观结构的稳定性，有助于提高背板的使用寿命。
在一些优选的实施方式中，所述HDPE在190℃/2.16kg的熔融指数为15～30g/10min；
在一些优选的实施方式中，所述LDPE在190℃/2.16kg的熔融指数为0.2～2g/10min；
在一些优选的实施方式中，所述外层的制备原料还包括TiO2，所述TiO2的重量为外层所用聚烯烃重量的1～5％。
在一些优选的实施方式中，所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为1～10nm。
在一些优选的实施方式中，所述内层的制备原料还包括氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯。
在一些优选的实施方式中，所述改性氧化石墨烯包括羟基化氧化石墨烯、羧基化氧化石墨烯、氮掺杂氧化石墨烯、氨基化氧化石墨烯、巯基化氧化石墨烯、咪唑修饰还原石墨烯、聚烯烃接枝氧化石墨烯中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述氮化硼纳米片的重量为内层所用聚烯烃重量的1～5％；所述改性氧化石墨烯的重量为内层所用聚烯烃重量的0.5～1％。
氮化硼纳米片的加入提高了散热性，在一些优选的实施方式中，所述氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯的重量比为(4～6):1，改性氧化石墨烯将氮化硼纳米片片层连接起来，在内层内形成一定的三维网络导热结构，从而有助于提高背板向外散热的能力。
在一些优选的实施方式中，所述氮化硼纳米片的片径为1～5μm，平均厚度小于100nm。
氮化硼纳米片和氧化石墨烯易聚集和堆叠，不宜分散均匀，从而影响传热效率。为了解决这一问题，在一些优选的实施方式中，采用聚丙烯改性氧化石墨烯，将聚丙烯接枝到氧化石墨烯上，一方面能够延长氧化石墨烯的层间距，有助于抑制氧化石墨烯的聚集，另一方面提高了氧化石墨烯与LDPE的相容性。此外，聚丙烯改性氧化石墨烯结构中的官能团还降低了氮化硼纳米片层与层之间的相互作用力，使氮化硼纳米片之间保持一定的层间距，稳固了三维网络导热结构。提高了背板高散热性能的稳定性。
所述聚丙烯改性氧化石墨烯的方法如下：
按重量份，将5份氨基化氧化石墨烯(NH2-t-GOS)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
本发明还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，所述高散热型太阳能光伏背板通过挤出机挤出成型。在挤出过程中，外层和内层之间高温挤出过程中分子之间相互渗透形成粘结层，这样不用使用胶水等即可实现外层和内层之间的紧密贴合连接。相比于通过胶水等复合方式，能够显著提高层与层之间的结合强度，提高背板的使用寿命。
所述高散热型太阳能光伏背板的制备工艺包括以下步骤：
S1、按配方，将聚烯烃和TiO2混合均匀得到外层物料，将聚烯烃、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，使熔融物料降至同一温度后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1
实施例1提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO2 3份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE 80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例1还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例2
实施例2提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片1份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例2还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例3
实施例3提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片5份、改性氧化石墨烯0.7％份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例3还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例4
实施例4提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯1份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例4还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例5
实施例5提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO21份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7％份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例5还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例6
实施例6提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7％份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例6还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在230℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例7
实施例7提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE 80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括PP 100份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例7还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例8
实施例8提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE90份、PP 10份、TiO2 3份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE 85份、PP15份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例8还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例9
实施例9提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE75份、PP 25份、TiO2 3份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE 90份、PP 10份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例9还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例10
实施例10提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE20份、PP 80份、TiO2 3份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE20份、PP 80份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例10还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
实施例11
实施例11提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE30份、PP 70份、TiO2 3份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE 30份、PP 70份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
实施例11还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
对比例1
对比例1提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
对比例1还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
对比例2
对比例2提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
对比例2还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
对比例3
对比例3提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、氧化石墨烯0.7％份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
对比例3还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
对比例4
对比例4提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.4份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
对比例4还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内，对两层熔融物料进行降温，当熔融物料降至200℃后共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
对比例5
对比例5提供了一种高散热型太阳能光伏背板，包括外层和内层；
所述外层的制备原料，按重量份计，包括HDPE80份、PP 20份、TiO23份；
所述内层的制备原料，按重量份计，包括LDPE80份、PP 20份、氮化硼纳米片3份、改性氧化石墨烯0.7份。
所述HDPE的密度为0.95g/cm3，在190℃/2.16kg的熔融指数为20g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为DMDA-8920。
所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为3～5nm，购自宁波极微纳新材料科技有限公司，型号为MZT-A1。
所述LDPE的密度为0.92g/cm3，熔融指数为0.8g/10min，购自上海腾锦塑化有限公司，型号为2426F。
所述PP购自中石化广州，牌号为K7116。
所述氮化硼纳米片的片径为1～3μm，平均厚度小于100nm，购自北京德科岛金科技有限公司。
所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
按重量份，将5份NH2-t-GOS(购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，货号100019)在1份的二甲苯中超声分散后加入10份的MAPP(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司，牌号为B1)，加热到140℃通氮回流搅拌3小时。反应终止后对反应也进行抽滤(使用孔径0.22μm的PTFE滤膜)，滤饼用甲苯抽提48小时后真空烘箱90℃干燥，得到聚丙烯改性氧化石墨烯。
对比例5还提供了一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按配方，将HDPE、PP和TiO2混合均匀得到外层物料，将LDPE、PP、氮化硼纳米片和改性氧化石墨烯混合均匀得到内层物料；
S2、将外层物料和内层物料分别加入到共挤出机的两组螺杆中，然后，同时在螺杆挤出机中熔融挤出，温度控制在250℃；挤出的两层熔融物料进入复合模具；
S3、在复合模具内直接进行共挤得到复合薄膜，再经过冷却、牵引、卷取得到所述高散热型太阳能光伏背板。
性能评价
1、导热性测试
对以上实施例和对比例制备的光伏背板采用美国Anter公司UNITHERMTMMODEL2022导热仪测定热导率。每个试样重复测3次，计算3次测得的平均值，如果平均值≥1.20W/(m·K)，则记为A级，如果1.00W/(m·K)≤平均值＜1.20W/(m·K)，则记B级；如果平均值＜1.00W/(m·K)，则记为C级；结果见表1。
2、击穿电压测试
对以上实施例和对比例制备的光伏背板根据2PFG 1793/11.17标准进行击穿电压检测，击穿电压≥16KV则记为合格，否则记为不合格，结果见表1。
3、尺寸稳定性测试
对以上实施例和对比例制备的光伏背板根据2PFG 1793/11.17标准进行热缩尺寸稳定性检测，测试结果＜0.5％说明稳定性高，记为高；0.5％≤测试结果≤1.5％记为中，测试结果＞1.5％记为低，结果见表1。
表1
实施例 导热性 击穿电压 稳定性
实施例1 A 合格 高
实施例2 A 合格 高
实施例3 A 合格 高
实施例4 A 合格 高
实施例5 A 合格 高
实施例6 A 合格 高
实施例7 A 合格 高
实施例8 A 合格 高
实施例9 A 合格 高
实施例10 A 合格 高
实施例11 A 合格 高
对比例1 B 合格 中
对比例2 C 合格 中
对比例3 B 合格 中
对比例4 B 合格 中
对比例5 C 合格 低
通过上述实施例和对比例可以得知，本发明提供了一种高散热型太阳能光伏背板及其制备方法，制备的高散热型太阳能光伏背板具有优异的导热性、绝缘性、尺寸稳定性。
最后指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：包括外层和内层；所述外层的制备原料包括聚烯烃；所述内层的制备原料包括聚烯烃、氮化硼纳米片、改性氧化石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述聚烯烃包括PP、PE、POE、EVA、MMA中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述外层密度比内层密度高。
4.根据权利要求1所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述外层的制备原料还包括TiO2。
5.根据权利要求4所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述TiO2为锐钛型纳米二氧化钛，平均粒径为1～10nm。
6.根据权利要求1所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述氮化硼纳米片的重量为内层所用的聚烯烃重量的1～5％；所述改性氧化石墨烯的重量为内层所用的聚烯烃重量的0.5～1％。
7.根据权利要求6所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述氮化硼纳米片与改性氧化石墨烯的重量比为(4～6):1。
8.根据权利要求7所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述氮化硼纳米片的片径为1～5μm，平均厚度小于100nm。
9.根据权利要求1所述的一种高散热型太阳能光伏背板，其特征在于：所述改性氧化石墨烯为聚丙烯改性氧化石墨烯。
10.一种根据权利要求1～9任意一项所述的一种高散热型太阳能光伏背板的制备工艺，其特征在于：所述高散热型太阳能光伏背板通过挤出机挤出成型。
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