CN112959770B - 一种挤出型太阳能光伏背板及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏背板技术领域,具体涉及一种挤出型太阳能光伏背板及其制备工艺。一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为10‑100微米;所述外层的厚度为50‑250微米。首先,背板外层通过无规共聚聚丙烯、环烯烃共聚物、填料复配后,赋予材料更好机械性能和尺寸稳定性,具有优异的耐高低温变形性、抗蠕变性,降低水汽透过率;其次,通过外层填料的优化选择,对太阳光具有“反射+屏蔽”双重作用,能够显著提高背板的抗老化性能,同时降低太阳光辐射能量的传导,有效减弱太阳光照射直接导致的背板温度的升高的问题,进一步提高背板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及光伏背板技术领域,具体涉及一种挤出型太阳能光伏背板及其制备工艺。
背景技术
随着全球能源危机及环境问题的日益严峻,人们对新能源及清洁无污染的可再生能源需求越来越迫切。太阳能作为一种清洁的可再生新能源受到了越来越多的关注,其应用也越来越广泛,其中重要的应用之一便是光伏发电。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%,因此背板的散热对光伏组件的性能有重要影响。现有光伏组件的背板都是采用 PVF(聚氟乙烯薄膜)-PET(聚脂薄膜)-PVF三层薄膜构成的背膜,简称TPT,其中外侧(空气侧)保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层PET具有良好的绝缘性能,内侧PVF经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。
但是这种采用TPT结构的太阳能背板,其PET材料不耐水解及不耐光老化,散热性较差;太阳能光伏背板粘接在太阳能电池后,太阳能电池吸收太阳光转化过程中释放热量,背板散热慢温度高易使太阳能电池内部结构损坏;空气从背板进入太阳能电池内部,空气中水分造成太阳能内部零件锈蚀,为此,我们提出一种耐高低温长寿命太阳能光伏背板。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种力学性能、耐老化性能、耐水汽透过性能优异,且能够降低太阳光辐射能量的传导效率的光伏背板。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明第一个方面提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为10-100微米;所述外层的厚度为50-250 微米。
本发明第二个方面提供了一种用于制作所述的挤出型太阳能光伏背板的聚烯烃材料,所述聚烯烃材料用于制作太阳能光伏背板的外层;所述聚烯烃材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃100份、填料1-10份、助剂1-5 份;所述聚烯烃为聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚丙烯和环烯烃共聚物的重量比为 (1-3):1。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯,熔体流动速率为1.5-25g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案,所述无规共聚聚丙烯中乙烯基的含量不高于5wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述环烯烃共聚物的熔体流动速率为 0.1-5g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案,所述填料包括蒙脱土。
作为本发明一种优选的技术方案,所述蒙脱土为烷基化处理的蒙脱土。
作为本发明一种优选的技术方案,所述填料还包括陶瓷、珍珠岩、云母、硅酸盐、石英粉、碳化硅、氮化硅、氮化钛、二氧化硅、硫酸钙、碳酸钙、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙中的至少一种。
本发明第三个方面提供了一种用于制作所述的挤出型太阳能光伏背板的设备,包括挤出机、压力辊、冷却辊、若干传动辊、收卷单元及成型料道,所述挤出机具有供料腔及设置于挤出机的一端且与供料腔连通的成型模头,所述成型料道水平设置于成型模头的下方,所述压力辊与冷却辊相对设置,且压力辊与冷却辊之间具有间隙,若干传动辊设置于冷却辊与收卷单元之间,所述冷却辊内部具有冷却装置。
有益效果
本发明提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;首先,背板外层通过无规共聚聚丙烯、环烯烃共聚物、填料复配后,赋予材料更好机械性能和尺寸稳定性,具有优异的耐高低温变形性、抗蠕变性,降低水汽透过率;其次,通过外层填料的优化选择,对太阳光具有“反射+屏蔽”双重作用,能够显著提高背板的抗老化性能,同时降低太阳光辐射能量的传导,有效减弱太阳光照射直接导致的背板温度的升高的问题,进一步提高背板的使用寿命。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
本发明第一个方面提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层。
外层
本发明中,所述外层的厚度为50-250微米。
在一种优选的实施方式中,所述外层的厚度,没有特别的限制,可提及50 微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、 130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米、200 微米、210微米、220微米、230微米、240微米、250微米等。
本发明第二个方面提供了一种用于制作所述的挤出型太阳能光伏背板的聚烯烃材料,所述聚烯烃材料用于制作太阳能光伏背板的外层;所述聚烯烃材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃100份、填料1-10份、助剂1-5 份。
在一种优选的实施方式中,所述聚烯烃没有特别的限制,可提及聚乙烯、聚丙烯、环烯烃共聚物、聚烯烃弹性体等。
在一种优选的实施方式中,所述聚烯烃为聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物。
在一种优选的实施方式中,所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
在一种更优选的实施方式中,所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为(1-3):1。
在一种最优选的实施方式中,所述无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1。
无规共聚聚丙烯
本发明中,所述无规共聚聚烯烃的熔体流动速率为1.5-25g/10min.
在一种优选的实施方式中,所述无规共聚聚烯烃的熔体流动速率为 5-15g/10min;所述熔体流动速率的测试方法为ISO 1133(230℃,2.16kg)。
在一种更优选的实施方式中,所述无规共聚聚丙烯的熔体流动速率为 10-15g/10min。
在一种更优选的实施方式中,所述无规共聚聚烯烃中的乙烯基含量不高于5wt%。
本发明中,所述无规共聚聚丙烯的来源,没有特别的限制,可提及荷兰利安德巴塞尔,型号Moplen RP2560等。
环烯烃共聚物
本发明中,所述环烯烃共聚物的熔体流动速率为0.1-5g/10min。
在一种优选的实施方式中,所述环烯烃共聚物的熔体流动速率为2-4g/10min。
发明人发现,聚丙烯具有良好的耐热性和耐压强度,但其耐抗冲击韧性较差,而本发明通过无规共聚聚丙烯与环烯烃共聚物复配后,能够显著提高材料的抗冲击性能和高温抗热变形性能。发明人认为可能的原因是,无规共聚聚丙烯与环烯烃共聚物复配后,体系中无规共聚聚丙烯与环烯烃共聚物分子间无规则地交叉、缠绕,阻碍了聚合物的结晶排列,在结晶时相互之间有阻碍作用,降低了彼此的结晶度,尤其当所述无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的重量比为(1-3):1时,通过分子链的相互插入改变彼此的结晶状态,分子球晶被切割成较小的碎片,使晶粒微细化,从而使材料抗冲击性能增强。另外,发明人还发现,尤其采用熔体强度为0.1-5g/10min的环烯烃共聚物,能增强材料熔体强度,赋予材料更好挤出性能和韧性,提高材料抗冲击性能和高温抗热变形性能。
填料
本发明中,所述填料包括蒙脱土。
在一种优选的实施方式中,所述蒙脱土为烷基化处理的蒙脱土。
本发明中,所述改性蒙脱土的制备方法为:将蒙脱土分散于水中,加入长碳链季铵盐,在20-60℃下反应6-10小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得。
在一种优选的实施方式中,所述蒙脱土为钠基蒙脱土。
在一种优选的实施方式中,所述蒙脱土和长碳链季铵盐的重量比为1: (0.1-0.5)。
在一种更优选的实施方式中,所述蒙脱土和长碳链季铵盐的重量比为1:0.2。
在一种优选的实施方式中,所述长碳链季铵盐为C10-C25季铵盐。
在一种优选的实施方式中,所述长碳链季铵盐含芳基。
在一种更优选的实施方式中,所述长碳链季铵盐,可提及十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵等。
发明人发现,蒙脱土的粒径较小,具有较高的表面能和表面结合能,导致纳米粒子极易团聚,团聚后的纳米粒子不利于材料力学性能、抗老化性能的改善,因此对纳米粒子进行表面处理是制备力学性能好、抗老化能力佳聚烯烃材料的关键。本体系通过引入改性膨润土,不仅能提高材料的抗冲击性能,还能够有效提高材料的耐老化性能。发明人认为可能的原因是,首先,改善了蒙脱土在材料中的分散性能;通过长碳链季铵盐改变蒙脱土片层的极性,降低蒙脱土片层的表面能,然后经有机或无机阳离子交换后,层间距增加,使蒙脱土片层以一维纳米尺寸无规均匀地分散于聚合物中,尤其采用改性钠基蒙脱土,其分散性能更佳。其次,少量的纳米粒子使得材料分子的球晶颗粒细小而均匀,从而对材料起到增强增韧的作用,其表面长碳链与基体及性相近、相容性较好,通过碳链相互缠绕与材料分子形成的物理三维结构,一方面会起到应力集中作用,吸收冲击能来提高材料的抗冲击能力,另一方面还能够阻碍和抑制内部小分子助剂的迁移逸出和外部水汽的透过。最后,对于提高材料的抗老化能力,一方面,蒙脱土对紫外线具有较强的散射能力和屏蔽功能,使照射到材料的紫外线部分被屏蔽,延缓材料老化;另一方面,尤其采用纳米级蒙脱土时,其量子尺寸效应不但使它对紫外光产生蓝移现象,而且对各种波长光的吸收带有宽化现象,这使纳米蒙脱土对紫外光有一定的吸收能力,降低紫外破坏。
发明人还意外发现,聚烯烃分子链在蒙脱土片层上开始生长,其中片层对分子链具有限制作用,尤其当长碳链季铵盐含苯环时,能够降低低温条件下参与结晶的分子链的规整性,从而改善材料低温脆性增加的问题。
本发明中,所述填料还包括陶瓷、珍珠岩、云母、硅酸盐、石英粉、碳化硅、氮化硅、氮化钛、二氧化硅、硫酸钙、碳酸钙、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙中的至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物。
在一种更优选的实施方式中,所述烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的重量比为1:(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1)。
在一种更优选的实施方式中,所述烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的重量比为1:0.4:0.3:0.3。
本发明中,所述聚烯烃和填料的重量比为1:(0.01-0.1)。
在一种优选的实施方式中,所述聚烯烃和填料的重量比为1:0.08。
本发明通过外层填料的优选和复配,显著降低太阳光辐射能量的传导,有效减弱太阳光照射直接导致的背板温度升高的问题,同时提高背板外层的耐老化性能。发明人认为可能的原因是,通过石英粉、硫酸钡和氮化钛的复配,能够提高背板外层对可见光、紫外线和红外线的反射,能够有效提高背板的反射率,以降低背板吸收光辐射能量的能力,改善背板长期在日光照射下,紫外红外热量集聚的困扰,解决背板外层因长时间太阳照射导致的升温的问题。在另一方面,通过与蒙脱土的协同作用,背板外层对紫外光具有“反射+屏蔽”双重作用,进而能够提高背板整体的抗老化性能,提高背板的寿命。
助剂
本发明中,所述助剂,没有特别的限制,为了进一步提高背板外层的性能,所述助剂可提及UV稳定剂、热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、偶联剂、润滑剂等。
内层
本发明中,所述内层的厚度为10-100微米。
在一种优选的实施方式中,所述内层的厚度,没有特别的限制,可提及10 微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90 微米、100微米等。
本发明中,所述内层的材料,按重量百分比计,至少包括以下组分:聚烯烃 50-90%、乙烯-醋酸乙烯共聚物5-50%、助剂1-5%。
聚烯烃
本发明中,所述聚烯烃,没有特别的限制可提及聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃等。
在一种优选的实施方式中,所述聚烯烃为低密度聚乙烯。
在一种更优选的实施方式中,所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为 0.1-10g/10min。
在一种更优选的实施方式中,所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.1-5g/10min。
本发明中,所述低密度聚乙烯的来源,没有特别的限制,可提及日本海洋,型号JB124A、JS430T、JZ430S、JH536N、JH526N、JV345N等。
乙烯-醋酸乙烯共聚物
本发明中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为1-10g/10min。
在一种优选的实施方式中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量不高于30wt%。
在一种更优选的实施方式中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为 1-5g/10min。
在一种更优选的实施方式中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为10-20wt%。
本发明中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的来源,可提及中国台湾塑胶,型号7240M;泰国TPI,型号N 8038等。
本发明中,所述低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为(3-8):1。
在一种优选的实施方式中,所述低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为(5-6):1。
在一种更优选的实施方式中,所述低密度聚乙烯的熔体流动速率不高于乙烯醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率。
本发明通过低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯复配使用后,能够显著提高背板与封装材料间的粘结性能,提高背板的寿命。发明人认为可能的原因是,通过提高低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融状态下的微观相容性,尤其是采用醋酸乙烯含量不高于30wt%的乙烯-醋酸乙烯共聚时,高熔体强度的乙烯-醋酸乙烯共聚物的乙烯链段易于向低熔体强度的低密度聚乙烯分子链段延伸、插入,进一步提高两相间的相容性,形成更为致密的网络结构,从而使得内层材料的低温脆性、力学性能得到显著改善。当该内层材料与封装材料紧密接触后,由于具有相似的化学组成,提高扩散的程度,从而粘结性能得到增强,尤其本发明采用的低密度聚乙烯分子为线型,同时主链还带有支化结构,能够进一步提高内层与封装材料间的相容性。
助剂
本发明中,所述助剂,没有特别的限制,可提及增塑剂、UV稳定剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、防霉剂、偶联剂、润滑剂等。
在一种优选的实施方式中,所述助剂至少包括抗氧剂和UV稳定剂、热稳定剂。
本发明第三个方面提供了一种用于制作所述的挤出型太阳能光伏背板的设备,包括挤出机、压力辊、冷却辊、若干传动辊、收卷单元及成型料道,所述挤出机具有供料腔及设置于挤出机的一端且与供料腔连通的成型模头,所述成型料道水平设置于成型模头的下方,所述压力辊与冷却辊相对设置,且压力辊与冷却辊之间具有间隙,若干传动辊设置于冷却辊与收卷单元之间,所述冷却辊内部具有冷却装置。
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
实施例1
实施例1提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1: 0.4:0.3:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV 稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例2
实施例2提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料1份、助剂1份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1:0.1:0.1:0.1;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.1,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂 1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃50%、乙烯-醋酸乙烯共聚物45%、助剂5%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例3
实施例3提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料10份、助剂5份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1:3;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1: 1:1:1;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.5,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂 1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃90%、乙烯-醋酸乙烯共聚物5%、助剂5%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例4
实施例4提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为0.4:0.3:0.3;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和 TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168 的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例5
实施例5提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1:0.3:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例6
实施例6提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉和氮化钛的混合物,重量比为1:0.4:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例7
实施例7提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉和硫酸钡的混合物,重量比为1:0.4:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例8
实施例8提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号 Moplen RP2560;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1:0.4:0.3: 0.3;所述蒙脱土为钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109 和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂 168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例9
实施例9提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃 100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为低密度聚乙烯和环烯烃共聚物的混合物,重量比为1.8:1;所述低密度聚乙烯的流动速率为3.5g/10min,选自日本海洋,型号JH536N;所述环烯烃共聚物选自日本宝理,型号6015S-04;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为 1:0.4:0.3:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述 UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
实施例10
实施例10提供了一种挤出型太阳能光伏背板,包括内层和外层;所述内层的厚度为80微米;所述外层的厚度为230微米;
所述外层的制备原料为聚烯烃材料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃100份、填料8份、助剂3份;所述聚烯烃为无规共聚聚丙烯;所述无规共聚聚丙烯选自荷兰利安德巴塞尔,型号Moplen RP2560;所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物,重量比为1:0.4:0.3:0.3;所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土分散于水中,加入十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵,所述纳米级钠基蒙脱土与十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵的重量比为1:0.2,在40℃下反应8小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得;所述钠基蒙脱土,购买于浙江丰虹新材料股份有限公司;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109 和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂 168的组合,重量比为1:1;
所述内层的材料,按重量百分比计,包括聚烯烃80%、乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、助剂4%;所述聚烯烃为低密度聚乙烯,选自日本海洋,型号JB124A;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物,选自中国台湾塑胶,型号7240M;所述助剂为UV稳定剂和抗氧剂,重量比为1:1.3;所述UV稳定剂为TINUVIN 109和TINUVIN 109 411L,重量比为1:1.2;所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合,重量比为1:1。
性能测试
1.热反射率测试;测试方法为:以5°的入射角,用铂金埃尔默的分光光度计lambda950测定背板的入光侧的反射率和透射率,并计算整个光谱(波长范围300nm-2500nm)的平均反射率和平均透射率分别作为背板的热反射率和热透射率,热吸收率=1-热反射率-热透射率。其中,入射角指的是光线相对于与背板入光侧表面垂直的直线的角度。
2.收缩率、伸长率、水蒸气透过率、耐湿热老化测试、耐紫外老化测试;所述收缩率的测试方法参照ASTM D-1204-2002(150℃,30min);所述伸长率的测试方法参照ASTM D-882 2009;所述水蒸气透过率的测试方法参照ASTM F-249-2006(23℃,50%RH);所述耐湿热老化的测试方法参照GB/T 13448 2006;所述耐紫外老化的测试方法参照GB/T 16422.31997;
测试标准:
收缩率:横向(TD)收缩率不高于0.3%(包括0.3%)、纵向(MD)收缩率不高于1.0%(包括1.0%),即为合格;否则为不合格;
伸长率:横向(TD)伸长率不低于120%(包括120%)、纵向(MD)伸长率不低于130%(包括130%),即为合格;否则为不合格;
水蒸气透过率:水蒸气透过率不高于0.5g/m2(包括0.5g/m2),即为合格;否则为不合格;
耐湿热老化:不脱层不起泡不变色,即为合格;否则为不合格;
耐紫外老化:无黄变无脆裂无脱层,即为合格;否则为不合格。
测试结果见表1;“/”表示该项未测试。
表1.实施例的性能测试结果
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (4)
1.一种挤出型太阳能光伏背板,其特征在于,包括内层和外层;所述内层的厚度为10-100微米;所述外层的厚度为50-250微米;
聚烯烃材料用于制作太阳能光伏背板的外层;所述聚烯烃材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚烯烃100份、填料1-10份、助剂1-5份;所述聚烯烃为聚丙烯和环烯烃共聚物的混合物;
所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯,熔体流动速率为1.5-25g/10min;
所述填料包括蒙脱土,所述填料为烷基化处理的蒙脱土、石英粉、硫酸钡和氮化钛的混合物;
所述烷基化处理的蒙脱土的制备方法为:将蒙脱土分散于水中,加入长碳链季铵盐,在20-60℃下反应6-10小时,静置,取上层液体,抽滤、洗涤、烘干、研磨,即得。
2.根据权利要求1所述的挤出型太阳能光伏背板,其特征在于,所述聚丙烯和环烯烃共聚物的重量比为(1-3):1。
3.根据权利要求1所述的挤出型太阳能光伏背板,其特征在于,所述无规共聚聚丙烯中乙烯基的含量不高于5wt%。
4.根据权利要求1所述的挤出型太阳能光伏背板,其特征在于,所述环烯烃共聚物的熔体流动速率为0.1-5g/10min。
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