一种多层导热型光伏背板材料制造技术

本发明专利技术公开了一种多层导热型光伏背板材料，将石墨烯溶解至无水乙醇中，并加入聚乙烯吡咯烷酮、发泡剂和填料，减压蒸馏后加入去离子水，经二次蒸馏得到导热悬浊液；然后将导热悬浊液提拉涂覆在超薄铝片上加温加压反应得到导热铝基薄片，最后在表面喷洒导热硅胶与无水乙醇，减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。本发明专利技术制备的背板具有较高的导热寿命，以及良好耐高温效果。

Multilayer heat conduction type photovoltaic backboard material

The invention discloses a multilayer heat conduction type photovoltaic backplane materials, graphene will dissolve into ethanol, adding polyvinylpyrrolidone, foaming agent and filler, and vacuum distillation after adding deionized water, suspension obtained after two times thermal distillation; then the thermal suspension pull coated heating and pressurizing reaction to obtain thermal conductivity aluminum sheet in the thin aluminum sheet, finally sprayed on the surface of conductive silica gel and anhydrous ethanol, decompression drying multilayer heat conduction type photovoltaic backplane material. The backing plate prepared by the invention has higher heat conduction life and good high-temperature resistance effect.

【技术实现步骤摘要】
一种多层导热型光伏背板材料
本专利技术属于光伏材料
，具体涉及一种多层导热型光伏背板材料。
技术介绍
伴随全球化石能源的不断消耗以及由此产生的巨大的能源环境问题，可以将太阳光转化为电能的光伏业方兴未艾。光伏组件在实际使用过程中，一般需要经受高温、紫外线照射、水汽的破坏侵蚀。背板主要用于光伏组件的封装，具有耐点击穿、耐候性、耐腐蚀等特点，可以对组件起到良好的保护作用。现有的背板材料一般由几种高分子材料复合而成，如采用TPT、TPE、FPE等结构，但由于高分子材料的导热系数一般都较低无法有效散热，使得组件运行产生的热量不能有效的导出，导致热量积蓄。而晶硅电池工作效率与负温度系数相关，过高的温度不但导致发电效率急剧下降，同时由此产生的高温还会影响封装材料的稳定性，导致组件老化加速，难以满足25年的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多层导热型光伏背板材料，制备的背板具有较高的导热寿命，以及良好耐高温效果。本专利技术的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多层导热型光伏背板材料，其步骤如下：步骤1，将石墨烯粉末加入至无水乙醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮超声搅拌形成均匀悬浊液；步骤2，将发泡剂与填料加入至均匀悬浊液中得到混合液，然后进行减压蒸馏10-30min，得到浓缩液；步骤3，将去离子水加入至浓缩液中，超声搅拌均匀后进行二次减压蒸馏30-60min，得到导热悬浊液；步骤4，将超薄铝片进行清洗后浸渍提拉1-3h，密封加热加压反应1-3h，自然冷却后取出得到导热铝基薄片；步骤5，将导热硅胶与无水乙醇依次喷洒至导热铝基薄片表面，然后进行减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。所述石墨烯采用微米级石墨烯粉体所述步骤1的石墨烯的摩尔量是0.1-0.3mol/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是石墨烯摩尔量的40-60%，所述超声频率为0.6-1.8kHz，超声时间为10-15min；该步骤将石墨烯溶解至无水乙醇中，然后加入聚乙烯吡咯烷酮，利用聚乙烯吡咯烷酮在水中的可溶性以及石墨烯表面的附着，保证石墨烯均匀分散至无水乙醇中。所述步骤2中国的发泡剂采用偶氮二异丁腈，所述填料采用氧化钛，所述氧化钛采用纳米金红石型氧化钛。所述步骤2中的发泡剂加入量是石墨烯摩尔量的2-8%，填料为石墨烯摩尔量的10-15%，减压蒸馏的温度为75-80℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的60-80%，浓缩液的体积是混合液的70-80%。该步骤采用偶氮二异丁腈作为发泡剂能够溶解与乙醇中，形成稳定的发泡分散液，能够有效的分散至颗粒表面，减压蒸馏温度控制在75-80℃是基于发泡剂的保护，同时乙醇在该温度转化为气态，完全可以达到减压蒸馏的目的。步骤3中的去离子水加入量与浓缩液一致，超声频率为8-12kHz，所述超声时间为10-15min，所述二次蒸馏的温度为80-90℃，所述压力为大气压的40-50%，所述导热悬浊液的体积是浓缩液的60-80%，该步骤通过将去离子水与浓缩液的混合达到混溶的效果，同时二次减压蒸馏的方式将乙醇全部去除，同时溶液中的不溶物在聚乙烯吡咯烷酮的作用均匀分布。所述步骤4中的提拉速度为500mm/min，浸渍速度为300mm/min，加热加压反应的温度为100-110℃，所述压力为10-15MPa，该步骤通过浸渍提拉的方式将导热悬浊液镀膜在超薄铝片上，通过缓慢浸渍与提拉的方式保证，采用加温加压的方式能够保证发泡剂的反应产生孔隙，同时在聚乙烯吡咯烷酮作用下通过石墨烯和填料进行填补，起到密封效果。步骤5中的导热硅胶的喷洒量为3-5mg/cm2，所述乙醇的喷洒量是10-15mg/cm2，所述减压烘干的温度为80-90℃，所述压力为大气压的70-80%，采用喷洒的方式将导热硅胶与无水乙醇依次平铺在表面，并在减压烘干的方式将无水乙醇去除，同时导热硅胶呈液态，将表现孔隙去除，保证其平整效果。本专利技术将石墨烯溶解至无水乙醇中，并加入聚乙烯吡咯烷酮、发泡剂和填料，减压蒸馏后加入去离子水，经二次蒸馏得到导热悬浊液；然后将导热悬浊液提拉涂覆在超薄铝片上加温加压反应得到导热铝基薄片，最后在表面喷洒导热硅胶与无水乙醇，减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。综上所述，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制备方法简单可行，实践性和通用性强。本专利技术制备的背板材料通过石墨烯、铝片和导热硅胶形成多层导热效果，能够起到良好的导热效果，同时石墨烯内掺杂导热硅胶，能够大大提高导热效果，与表面热量均匀度，保证了其导热均匀效果，降低了界面热阻，保证散热均匀效果。本专利技术的背板具有较高的导热寿命，以及良好耐高温效果。具体实施方式实施例1一种多层导热型光伏背板材料，其步骤如下：步骤1，将石墨烯粉末加入至无水乙醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮超声搅拌形成均匀悬浊液；步骤2，将发泡剂与填料加入至均匀悬浊液中得到混合液，然后进行减压蒸馏10min，得到浓缩液；步骤3，将去离子水加入至浓缩液中，超声搅拌均匀后进行二次减压蒸馏30min，得到导热悬浊液；步骤4，将超薄铝片进行清洗后浸渍提拉1h，密封加热加压反应1h，自然冷却后取出得到导热铝基薄片；步骤5，将导热硅胶与无水乙醇依次喷洒至导热铝基薄片表面，然后进行减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。所述石墨烯采用微米级石墨烯粉体所述步骤1的石墨烯的摩尔量是0.1mol/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是石墨烯摩尔量的40%，所述超声频率为0.6kHz，超声时间为10min。所述步骤2中国的发泡剂采用偶氮二异丁腈，所述填料采用氧化钛，所述氧化钛采用纳米金红石型氧化钛。所述步骤2中的发泡剂加入量是石墨烯摩尔量的2%，填料为石墨烯摩尔量的10%，减压蒸馏的温度为75℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的60-80%，浓缩液的体积是混合液的70%。步骤3中的去离子水加入量与浓缩液一致，超声频率为8kHz，所述超声时间为10min，所述二次蒸馏的温度为80℃，所述压力为大气压的40%，所述导热悬浊液的体积是浓缩液的60%。所述步骤4中的提拉速度为500mm/min，浸渍速度为300mm/min，加热加压反应的温度为100℃，所述压力为10MPa。步骤5中的导热硅胶的喷洒量为3mg/cm2，所述乙醇的喷洒量是10mg/cm2，所述减压烘干的温度为80℃，所述压力为大气压的70%。实施例2一种多层导热型光伏背板材料，其步骤如下：步骤1，将石墨烯粉末加入至无水乙醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮超声搅拌形成均匀悬浊液；步骤2，将发泡剂与填料加入至均匀悬浊液中得到混合液，然后进行减压蒸馏30min，得到浓缩液；步骤3，将去离子水加入至浓缩液中，超声搅拌均匀后进行二次减压蒸馏60min，得到导热悬浊液；步骤4，将超薄铝片进行清洗后浸渍提拉3h，密封加热加压反应3h，自然冷却后取出得到导热铝基薄片；步骤5，将导热硅胶与无水乙醇依次喷洒至导热铝基薄片表面，然后进行减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。所述石墨烯采用微米级石墨烯粉体所述步骤1的石墨烯的摩尔量是0.3mol/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是石墨烯摩尔量的60%，所述超声频率为1.8kHz，超声时间为15min。所述步骤2中国的发泡剂采用偶氮二异丁腈，所述填料采用氧化钛，所述氧化钛采用纳米金红石型氧化钛。所述步骤2中的发泡剂加入量是石墨烯摩尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层导热型光伏背板材料，其特征在于：其步骤如下：步骤1，将石墨烯粉末加入至无水乙醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮超声搅拌形成均匀悬浊液；步骤2，将发泡剂与填料加入至均匀悬浊液中得到混合液，然后进行减压蒸馏10‑30min，得到浓缩液；步骤3，将去离子水加入至浓缩液中，超声搅拌均匀后进行二次减压蒸馏30‑60min，得到导热悬浊液；步骤4，将超薄铝片进行清洗后浸渍提拉1‑3h，密封加热加压反应1‑3h，自然冷却后取出得到导热铝基薄片；步骤5，将导热硅胶与无水乙醇依次喷洒至导热铝基薄片表面，然后进行减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。

【技术特征摘要】
1.一种多层导热型光伏背板材料，其特征在于：其步骤如下：步骤1，将石墨烯粉末加入至无水乙醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮超声搅拌形成均匀悬浊液；步骤2，将发泡剂与填料加入至均匀悬浊液中得到混合液，然后进行减压蒸馏10-30min，得到浓缩液；步骤3，将去离子水加入至浓缩液中，超声搅拌均匀后进行二次减压蒸馏30-60min，得到导热悬浊液；步骤4，将超薄铝片进行清洗后浸渍提拉1-3h，密封加热加压反应1-3h，自然冷却后取出得到导热铝基薄片；步骤5，将导热硅胶与无水乙醇依次喷洒至导热铝基薄片表面，然后进行减压烘干得到多层导热型光伏背板材料。2.根据权利要求1所述的一种多层导热型光伏背板材料，其特征在于：所述石墨烯采用微米级石墨烯粉体。3.根据权利要求1所述的一种多层导热型光伏背板材料，其特征在于：所述步骤1的石墨烯的摩尔量是0.1-0.3mol/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是石墨烯摩尔量的40-60%，所述超声频率为0.6-1.8kHz，超声时间为10-15min。4.根据权利要求1所述的一种多层导热型光伏背板材料，其特征在于：所述步骤2中国的发泡剂采用偶氮二异丁腈，所述填料采用氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：方泽波，游黎威，刘士彦，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33