CN116656294A - 一种太阳能电池的胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池的胶黏剂及其制备方法，该胶黏剂主要组成包括改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维、性能稳定剂和去离子水，性能稳定剂为紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂，本发明通过将紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂作为性能稳定剂加入到胶黏剂的组成成分中，以此来使后续制备的胶黏剂具备更高的性能稳定性，同时使该胶黏剂具备抗紫外、抗水解、抗老化和抗氧化的能力，以此使胶黏剂在后续应用过程中具备优异的性能，同时使其能够使用于不同太阳能电池的应用环境，提高胶黏剂的使用范围，同时提高其实际适用能力。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体为一种太阳能电池的胶黏剂及其制备方法。
背景技术
太阳能电池作为有用能源的在实际应用取得了进展，其包括各种类型，典型的包括硅基太阳能电池、无机化合物基太阳能电池、有机太阳能电池等，在这些太阳电池中，表面保护板通常设置在太阳光照射的表面上以保护其表面，还设置背面保护板在与太阳光照射的表面相对的表面上以保护太阳能电池单元，通常保护板为背板，因此其太阳能电池背板应具有各种优异的物理性能如耐候性、耐水性、耐热性、水分阻隔行和气体阻隔性，以将太阳能电池的长期性能退化抑制到最小程度；
而当前太阳能电池背板的胶黏剂在实际生产制备的过程中，因组成胶黏剂的组成成分缺少稳定的成分，导致制得的胶黏剂的稳定性较低，同时随着太阳能电池应用范围的不断增大，使得太阳能电池所应对的环境因素也各不相同，因此在胶黏剂缺少稳定成分时，导致太阳能电池在应对不同的环境因素时无法统一适用，降低了实用性，且当前的胶黏剂在制备过程中，由于采用直接加热的方式，使得胶黏剂的混合物在容易因急剧受热，而导致其内部组成成分出现裂变，从而使后续制得的胶黏剂容易出现性能不稳定的现象。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池的胶黏剂及其制备方法，可以有效解决上述背景技术中提出而当前太阳能电池背板的胶黏剂在实际生产制备的过程中，因组成胶黏剂的组成成分缺少稳定的成分，导致制得的胶黏剂的稳定性较低，同时随着太阳能电池应用范围的不断增大，使得太阳能电池所应对的环境因素也各不相同，因此在胶黏剂缺少稳定成分时，导致太阳能电池在应对不同的环境因素时无法统一适用，降低了实用性，且当前的胶黏剂在制备过程中，由于采用直接加热的方式，使得胶黏剂的混合物在容易因急剧受热，而导致其内部组成成分出现裂变，从而使后续制得的胶黏剂容易出现性能不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能电池的胶黏剂，该胶黏剂主要组成包括改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维、性能稳定剂和去离子水；
以重量组分计，改性环氧树脂：15-35份、二氧化硅：5-15份、硅酸钠：5-10份、乙二醇：7-15份、氯化钙：5-10份、钢化纤维：8-18份、性能稳定剂：10-30份、去离子水：5-10份。
根据上述技术方案，所述性能稳定剂为紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂，其中抗水解稳定剂为硅烷偶联剂；
以重量组分计，紫外光吸收剂：2-8份、抗水解稳定剂：1-4份、抗老化剂：3-5份、光稳定剂：1-6份、抗氧化剂：2-4份。
根据上述技术方案，所述改性环氧树脂为四缩水甘油基环氧树脂，所述二氧化硅为纳米二氧化硅。
根据上述技术方案，所述去离子水作为调合剂加入到胶黏剂制备的混合物中，对混合物的组成成分进行调合。
根据上述技术方案，所述去离子水添加时，等分为7份，分别在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂的加入过程中进行同步加入混合。
一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，该胶黏剂的制备方法具体包括如下步骤：
S1、按照重量份称取各组分；
S2、将各组分按序加入反应釜；
S3、逐步逐次加料搅拌混合；
S4、通过UV灯持续照射处理；
S5、按规定温度梯度进行加热反应。
根据上述技术方案，所述S1中，按照重量份称取各组分是指将制备太阳能电池的胶黏剂的各个组成成分分别按照各自所占重量份进行单独称重处理；
并在去离子水称重时，将去离子水等分为7份，使7份去离子水的所占份量均相同；
所述S2中，将各组分按序加入反应釜是指将重量称量后的各组成成分按照循序加入到反应釜中，具体加入的顺序为：改性环氧树脂→二氧化硅→硅酸钠→乙二醇→氯化钙、→钢化纤维→性能稳定剂；
在性能稳定剂加入到反应釜时，按照以下顺序加入：紫外光吸收剂→抗水解稳定剂→抗老化剂→光稳定剂→抗氧化剂。
根据上述技术方案，所述S3中，逐步逐次加料搅拌混合是指胶黏剂的各组分在按照顺序加入到反应釜中时，在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂分别加入到反应釜的过程中，在每个组成成分加入到反应釜后，在加入的组成成分后紧接着加入1份的去离子水，使7份去离子水能够在7个组成成分加入到反应釜后分别按序等份量的加入到反应釜中；
使胶黏剂的各组分在加入后，及时与单份的去离子水之间进行搅拌混合处理，最终使改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂能够与7份去离子水进行搅拌混合，通过去离子水充当调合剂，以逐步稀释的方式，使各组分在搅拌混合时更加充分；
在S3中，在胶黏剂的所有组分加入到反应釜中后，控制搅拌时间为10-30min，搅拌速度为100-150r/min。
根据上述技术方案，所述S4中，通过UV灯持续照射处理是指各组分经过规定时间和规定速度的搅拌处理后，降低反应釜的搅拌速度，开启UV灯，使反应釜内的搅拌混合物在低速搅拌的过程中，利用UV灯来进行照射，使后续成型的胶黏剂具有更高的剥离强度保持率；
在UV灯照射时，控制UV灯的照射时间为5-10h。
根据上述技术方案，所述S5中，按规定温度梯度进行加热反应，是指反应釜内的搅拌混合物经过UV灯照射处理后，向反应釜内通入惰性气体，并在惰性气体保护的条件下，对反应釜内的混合物进行逐步加热升温处理；
通过反应釜内的加热结构，使混合物最终加热至80℃，在加热过程中，以20℃为梯度节点，通过四次梯度升温的加热方式，控制温度的加热梯度区间为0-20℃，20-40℃，40-60℃，60-80℃，逐步加热，最终使混合物的加热温度达到80℃；
在混合物加热至80℃后，停止加热，使混合物在80℃的温度下进行自然反应，同时通过自然冷却的方式进行逐步降温，最终，得到室温的混合物即为太阳能电池的胶黏剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、通过将紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂作为性能稳定剂加入到胶黏剂的组成成分中，以此来使后续制备的胶黏剂具备更高的性能稳定性，同时使该胶黏剂具备抗紫外、抗水解、抗老化和抗氧化的能力，以此使胶黏剂在后续应用过程中具备优异的性能，同时使其能够使用于不同太阳能电池的应用环境，提高胶黏剂的使用范围，同时提高其实际适用能力；
通过在胶黏剂的组成成分中加入钢化纤维，以此使后续制得的胶黏剂具备更高的成型稳定性和延展性，以此使胶黏剂能够适用于电池背板的安装，同时钢化纤维也增加了胶黏剂的抗裂变能力，使成型的胶黏剂流动性更好，不会出现裂纹，保证其黏结能力。
2、通过将去离子水作为调合剂加入到胶黏剂制备的混合物中，方便对胶黏剂混合物的组成成分进行调合，同时，将去离子水等分为7份，分别在胶黏剂的不同组成成分的加入过程中进行同步加入混合，以此来使单份的去离子水能够与胶黏剂单一的组成成分进行单独混合，同时通过去离子水的多次加入，方便将去离子水与多组组成成分之间进行充分的混合，以此来提高胶黏剂的混合效果，保证其后续的制备质量。
3、通过将胶黏剂制备的各组分按序加入到反应釜，同时通过逐步逐次加料搅拌混合处理，以此便于对各组成成分进行不同程度的混合处理，先加入混合的时间久，混合更充分，从而便于胶黏剂的各组成成分能够更好的发挥其作用，同时，使胶黏剂的各组分能够及时与等份量的单份的去离子水之间进行搅拌混合处理，通过去离子水充当调合剂，以逐步稀释的方式，使各组分在搅拌混合时更加充分。
4、通过UV灯使反应釜内的搅拌混合物在低速搅拌的过程中进行紫外照射，使后续成型的胶黏剂具有更高的剥离强度保持率，且按规定温度梯度在惰性气体保护的条件下进行加热反应，配合四次梯度升温的加热方式，来取代直接加热的方式，使得胶黏剂混合物的内部组成成分不会出现急剧裂变的情况，使后续制得的胶黏剂性能更加稳定。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明胶黏剂制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种太阳能电池的胶黏剂，该胶黏剂主要组成包括改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维、性能稳定剂和去离子水；
以重量组分计，改性环氧树脂：20份、二氧化硅：10份、硅酸钠：8份、乙二醇：10份、氯化钙：7份、钢化纤维：11份、性能稳定剂：20份、去离子水：7份。
基于上述技术方案，性能稳定剂为紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂，其中抗水解稳定剂为硅烷偶联剂；
以重量组分计，紫外光吸收剂：6份、抗水解稳定剂：2份、抗老化剂：4份、光稳定剂：5份、抗氧化剂：3份。
基于上述技术方案，改性环氧树脂为四缩水甘油基环氧树脂，二氧化硅为纳米二氧化硅。
基于上述技术方案，去离子水作为调合剂加入到胶黏剂制备的混合物中，对混合物的组成成分进行调合。
基于上述技术方案，去离子水添加时，等分为7份，分别在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂的加入过程中进行同步加入混合。
一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，该胶黏剂的制备方法具体包括如下步骤：
S1、按照重量份称取各组分；
S2、将各组分按序加入反应釜；
S3、逐步逐次加料搅拌混合；
S4、通过UV灯持续照射处理；
S5、按规定温度梯度进行加热反应。
基于上述技术方案，S1中，按照重量份称取各组分是指将制备太阳能电池的胶黏剂的各个组成成分分别按照各自所占重量份进行单独称重处理；
并在去离子水称重时，将去离子水等分为7份，使7份去离子水的所占份量均相同；
S2中，将各组分按序加入反应釜是指将重量称量后的各组成成分按照循序加入到反应釜中，具体加入的顺序为：改性环氧树脂→二氧化硅→硅酸钠→乙二醇→氯化钙、→钢化纤维→性能稳定剂；
在性能稳定剂加入到反应釜时，按照以下顺序加入：紫外光吸收剂→抗水解稳定剂→抗老化剂→光稳定剂→抗氧化剂。
基于上述技术方案，S3中，逐步逐次加料搅拌混合是指胶黏剂的各组分在按照顺序加入到反应釜中时，在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂分别加入到反应釜的过程中，在每个组成成分加入到反应釜后，在加入的组成成分后紧接着加入1份的去离子水，使7份去离子水能够在7个组成成分加入到反应釜后分别按序等份量的加入到反应釜中；
使胶黏剂的各组分在加入后，及时与单份的去离子水之间进行搅拌混合处理，最终使改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂能够与7份去离子水进行搅拌混合，通过去离子水充当调合剂，以逐步稀释的方式，使各组分在搅拌混合时更加充分；
在S3中，在胶黏剂的所有组分加入到反应釜中后，控制搅拌时间为30min，搅拌速度为130r/min。
基于上述技术方案，S4中，通过UV灯持续照射处理是指各组分经过规定时间和规定速度的搅拌处理后，降低反应釜的搅拌速度，开启UV灯，使反应釜内的搅拌混合物在低速搅拌的过程中，利用UV灯来进行照射，使后续成型的胶黏剂具有更高的剥离强度保持率；
在UV灯照射时，控制UV灯的照射时间为8h。
基于上述技术方案，S5中，按规定温度梯度进行加热反应，是指反应釜内的搅拌混合物经过UV灯照射处理后，向反应釜内通入惰性气体，并在惰性气体保护的条件下，对反应釜内的混合物进行逐步加热升温处理；
通过反应釜内的加热结构，使混合物最终加热至80℃，在加热过程中，以20℃为梯度节点，通过四次梯度升温的加热方式，控制温度的加热梯度区间为0-20℃，20-40℃，40-60℃，60-80℃，逐步加热，最终使混合物的加热温度达到80℃；
在混合物加热至80℃后，停止加热，使混合物在80℃的温度下进行自然反应，同时通过自然冷却的方式进行逐步降温，最终，得到室温的混合物即为太阳能电池的胶黏剂。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池的胶黏剂，其特征在于：该胶黏剂主要组成包括改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维、性能稳定剂和去离子水；
以重量组分计，改性环氧树脂：15-35份、二氧化硅：5-15份、硅酸钠：5-10份、乙二醇：7-15份、氯化钙：5-10份、钢化纤维：8-18份、性能稳定剂：10-30份和去离子水：5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的胶黏剂，其特征在于：所述性能稳定剂为紫外光吸收剂、抗水解稳定剂、抗老化剂、光稳定剂和抗氧化剂，其中抗水解稳定剂为硅烷偶联剂；
以重量组分计，紫外光吸收剂：2-8份、抗水解稳定剂：1-4份、抗老化剂：3-5份、光稳定剂：1-6份、抗氧化剂：2-4份。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的胶黏剂，其特征在于：所述改性环氧树脂为四缩水甘油基环氧树脂，所述二氧化硅为纳米二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的胶黏剂，其特征在于：所述去离子水作为调合剂加入到胶黏剂制备的混合物中，对混合物的组成成分进行调合。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池的胶黏剂，其特征在于：所述去离子水添加时，等分为7份，分别在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂的加入过程中进行同步加入混合。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，其特征在于：该胶黏剂的制备方法具体包括如下步骤：
S1、按照重量份称取各组分；
S2、将各组分按序加入反应釜；
S3、逐步逐次加料搅拌混合；
S4、通过UV灯持续照射处理；
S5、按规定温度梯度进行加热反应。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述S1中，按照重量份称取各组分是指将制备太阳能电池的胶黏剂的各个组成成分分别按照各自所占重量份进行单独称重处理；
并在去离子水称重时，将去离子水等分为7份，使7份去离子水的所占份量均相同；
所述S2中，将各组分按序加入反应釜是指将重量称量后的各组成成分按照循序加入到反应釜中，具体加入的顺序为：改性环氧树脂→二氧化硅→硅酸钠→乙二醇→氯化钙、→钢化纤维→性能稳定剂；
在性能稳定剂加入到反应釜时，按照以下顺序加入：紫外光吸收剂→抗水解稳定剂→抗老化剂→光稳定剂→抗氧化剂。
8.根据权利要求6所述的一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述S3中，逐步逐次加料搅拌混合是指胶黏剂的各组分在按照顺序加入到反应釜中时，在改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂分别加入到反应釜的过程中，在每个组成成分加入到反应釜后，在加入的组成成分后紧接着加入1份的去离子水，使7份去离子水能够在7个组成成分加入到反应釜后分别按序等份量的加入到反应釜中；
使胶黏剂的各组分在加入后，及时与单份的去离子水之间进行搅拌混合处理，最终使改性环氧树脂、二氧化硅、硅酸钠、乙二醇、氯化钙、钢化纤维和性能稳定剂能够与7份去离子水进行搅拌混合，通过去离子水充当调合剂，以逐步稀释的方式，使各组分在搅拌混合时更加充分；
在S3中，在胶黏剂的所有组分加入到反应釜中后，控制搅拌时间为10-30min，搅拌速度为100-150r/min。
9.根据权利要求6所述的一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述S4中，通过UV灯持续照射处理是指各组分经过规定时间和规定速度的搅拌处理后，降低反应釜的搅拌速度，开启UV灯，使反应釜内的搅拌混合物在低速搅拌的过程中，利用UV灯来进行照射，使后续成型的胶黏剂具有更高的剥离强度保持率；
在UV灯照射时，控制UV灯的照射时间为5-10h。
10.根据权利要求6所述的一种太阳能电池的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述S5中，按规定温度梯度进行加热反应，是指反应釜内的搅拌混合物经过UV灯照射处理后，向反应釜内通入惰性气体，并在惰性气体保护的条件下，对反应釜内的混合物进行逐步加热升温处理；
通过反应釜内的加热结构，使混合物最终加热至80℃，在加热过程中，以20℃为梯度节点，通过四次梯度升温的加热方式，控制温度的加热梯度区间为0-20℃，20-40℃，40-60℃，60-80℃，逐步加热，最终使混合物的加热温度达到80℃；
在混合物加热至80℃后，停止加热，使混合物在80℃的温度下进行自然反应，同时通过自然冷却的方式进行逐步降温，最终，得到室温的混合物即为太阳能电池的胶黏剂。
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