一种新型太阳能电池背板材料制造技术

本发明专利技术公开了一种新型太阳能电池背板材料，由以下原料制成：EVA树脂、乙二醇单硬脂酸酯、三硬脂酸甘油酯、三（2，4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯、磷酸三丁氧基乙酯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、六氯环十二烷、3‑乙基‑2‑丁烯‑1‑醇、氧化铝、二氧化钛、氯化石蜡、硬脂酸钙、聚磷酸钠、羟甲基纤维素钾、AR玻璃纤维、体质颜料、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂、调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂、稳定剂、终止剂。本发明专利技术制得的新型太阳能电池背板材料不仅具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能，而且也具有优良的击穿电压强度，可以广泛应用于太阳能电池背板材料中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
和电池背板材料制备
，具体涉及一种新型太阳能电池背板材料。
技术介绍
太阳能背板位于太阳能电池板的背面，以氟树脂跨国企业（如日本旭硝子、大金和法国阿科玛等）开发生产的PVDF、CTFE、PTFE树脂为主体树脂制备的氟碳涂料，广泛应用于桥梁、大厦、铁路、通信设施的表面防护上，并经受了40年以上的户外严酷考验，表现出极佳的耐候性能。同时，目前包括低温等离子体改性技术、辐照改性技术、真空等离子体化学接枝技术在内的材料表面改性技术已较为成熟。因此，将氟碳涂料、PET表面改性技术、氟涂层表面改性技术等应用于太阳电池背膜的开发，从而实现不使用胶粘剂并具有优异长期耐候性能的低成本高品质涂覆型背膜产品是完全可行的，也是今后背膜材料发展和国产化的必由之路。由于国内复胶型背膜制造企业在主要原材料和核心技术方面不具备成本和质量的优势，造成产品整体的核心竞争力与利润空间较低。申请号为2012102564391，名称为“一种太阳能电池背板及制备方法”的中国专利申请公开了一种太阳能电池背板，其特征在于太阳能电池背板为对称结构，中间为聚对苯二甲酸乙二醇酯层40，由中间向外依次为粘结剂层30、氧化硅层20和氟塑料层10。该专利技术所述太阳能电池背板具有气体透过率和水透过率低的特点，同时具有耐碱性、耐侯性、机械强度高的特点。该专利技术含氟，容易造成环境污染，而且成本较高。申请号为2013106903110，名称为“一种太阳能电池背板及其制造方法”的中国专利申请公开了一种太阳能电池背板及其制造方法，包括中间的基材层，所述基材层的上、下两面均设有含氟膜；所述含氟膜和基材层之间通过粘合层连接；其中，所述基材层由以下重量份数的组分组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯80-90份，抗紫外添加剂5-15份；所述含氟膜由以下重量份数的组分组成：聚偏氟乙烯70-80份，聚甲基丙烯酸甲酯5-10份，二氧化钛5-10份，氧化铋1-2份。该专利技术方法制备的太阳能电池背板结构简单合理，阻隔性能优良。该专利技术的抗紫外添加剂仅能抗紫外线，对于外界的湿热环境的抵抗力较低。EVA 橡塑制品是新型环保塑料包装材料，具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化验学腐蚀等优点，具无毒、不吸水。EVA 橡塑制品经设计可加工成形，其防震性能优于聚苯乙烯( 泡沫) 等传统包装材料，且符合环保要求，是出口产品的最佳选择。相对于防震包装可以切割、成型；因密度差异较大，还可以有更为广泛的用途。EVA 的特点：耐水性：密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好。耐腐蚀性：耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污染。加工性：无接头，且易于进行热压、剪裁、涂胶、贴合等加工。防震动：回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防震缓冲性能。保温性：隔热，保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒。隔音性：密闭泡孔，隔音效果好。EVA树脂的特点是具有良好的柔软性，橡胶般的弹性，在-50℃下仍能够具有较好的可挠性，透明性和表面光泽性好，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性。与填料的掺混性好，着色和成型加工性好。EVA树脂用途很广。一般情况下，乙酸乙烯含量在5%以下的EVA，其主要产品是薄膜、电线电缆、LDPE 改性剂、胶粘剂等；乙酸乙烯含量在5%-10%的EVA 产品为弹性薄膜等；乙酸乙烯含量在20%-28%的EVA，主要用于热熔粘合剂和涂层制品；乙酸乙烯含量在5%- 45%，主要产品为薄膜( 包括农用薄膜) 和片材，注塑、模塑制品，发泡制品，热熔粘合剂等。EVA树脂由于有着独特的性质因此被广泛应用。近年来，在太阳能电池领域，EVA材料被广泛应用，但是由于单一组分的EVA 材料机械强度不够，同时耐老化性能和电学性能也不能满足太阳能发电领域的应用要求，因此就需要对其进行复合改性，来开发一种具有良好机械性能、耐老化性能和电学性能的太阳能电池背板复合材料，满足太阳能电池设备领域的需要。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型太阳能电池背板材料，以解决现有新型太阳能电池背板材料的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能差，击穿电压强度小，材料含氟，毒性大，易造成环境污染等问题。本专利技术制得的新型太阳能电池背板材料不仅具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能，而且也具有优良的击穿电压强度，可以广泛应用于太阳能电池背板材料中。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种新型太阳能电池背板材料，以重量为单位，由以下原料制成：EVA树脂105-195份、乙二醇单硬脂酸酯32-48份、三硬脂酸甘油酯26-38份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯22-32份、磷酸三丁氧基乙酯15-20份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶18-22份、氯丙基苯乙烯16-24份、马来酸酐接枝聚丙烯15-20份、六氯环十二烷10-16份、3-乙基-2-丁烯-1-醇12-18份、氧化铝6-10份、二氧化钛6-10份、氯化石蜡16-25份、硬脂酸钙10-20份、聚磷酸钠8-15份、羟甲基纤维素钾9-15份、AR玻璃纤维4-8份、体质颜料18-24份、偶联剂1-2份、相容剂1-2份、抗氧化剂0.8-1.4份、安定剂0.8-1.4份、架桥剂0.6-1.2份、调节剂0.5-0.9份、强化剂0.4-0.6份、聚凝剂0.4-0.6份、增韧剂0.3-0.5份、增塑剂0.3-0.5份、增稠剂0.3-0.5份、稳定剂0.2-0.4份、终止剂0.1-0.3份；所述体质颜料为碳酸钙；所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂；所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂；所述抗氧化剂为抗氧剂1010；所述安定剂组成成分为磷石膏、氧化铁；所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂；所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂；所述强化剂为701粉强化剂；所述新型太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将EVA树脂、乙二醇单硬脂酸酯、三硬脂酸甘油酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、磷酸三丁氧基乙酯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶混合，在温度为750-780℃，转速为200-300r/min下搅拌5-10min，制得混合物Ⅰ；S2：在氮气保护下，向步骤1 制得的混合物Ⅰ中加入氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、六氯环十二烷、3-乙基-2-丁烯-1-醇、氯化石蜡、硬脂酸钙、聚磷酸钠、羟甲基纤维素钾、偶联剂、相容剂、安定剂、架桥剂、调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂，在微波功率为100-300W，温度为650-700℃，转速为100-400r/min下搅拌3-6h，制得混合物Ⅱ；S3：向步骤2 制得的混合物Ⅱ中加入氧化铝、二氧化钛、AR玻璃纤维、体质颜料、抗氧化剂、稳定剂、终止剂，在温度为350-450℃，转速为100-300r/min下搅拌0.4-0.8h，制得混合物Ⅲ；S4：将步骤3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率≤20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤出机中，在温度为200-220℃，转速为20-50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳能电池背板材料。进一步地，所述聚凝剂为聚合氯化铝。进一步地，所述增韧剂为炭化硅晶须。进一步地，所述增塑剂为己二酸二辛酯。进一步地，所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂。进一步地，所述稳定剂为肪酸类稳定剂。进一步地，所述终止剂为苯乙烯。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型太阳能电池背板材料，其特征在于，以重量为单位，由以下原料制成：EVA树脂105‑195份、乙二醇单硬脂酸酯32‑48份、三硬脂酸甘油酯26‑38份、三（2，4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯22‑32份、磷酸三丁氧基乙酯15‑20份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶18‑22份、氯丙基苯乙烯16‑24份、马来酸酐接枝聚丙烯15‑20份、六氯环十二烷10‑16份、3‑乙基‑2‑丁烯‑1‑醇12‑18份、氧化铝6‑10份、二氧化钛6‑10份、氯化石蜡16‑25份、硬脂酸钙10‑20份、聚磷酸钠8‑15份、羟甲基纤维素钾9‑15份、AR玻璃纤维4‑8份、体质颜料18‑24份、偶联剂1‑2份、相容剂1‑2份、抗氧化剂0.8‑1.4份、安定剂0.8‑1.4份、架桥剂0.6‑1.2份、调节剂0.5‑0.9份、强化剂0.4‑0.6份、聚凝剂0.4‑0.6份、增韧剂0.3‑0.5份、增塑剂0.3‑0.5份、增稠剂0.3‑0.5份、稳定剂0.2‑0.4份、终止剂0.1‑0.3份；所述体质颜料为碳酸钙；所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂；所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂；所述抗氧化剂为抗氧剂1010；所述安定剂组成成分为磷石膏、氧化铁；所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂；所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂；所述强化剂为701粉强化剂；所述新型太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将EVA树脂、乙二醇单硬脂酸酯、三硬脂酸甘油酯、三（2，4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯、磷酸三丁氧基乙酯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶混合，在温度为750‑780℃，转速为200‑300r/min下搅拌5‑10min，制得混合物Ⅰ；S2：在氮气保护下，向步骤1 制得的混合物Ⅰ中加入氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、六氯环十二烷、3‑乙基‑2‑丁烯‑1‑醇、氯化石蜡、硬脂酸钙、聚磷酸钠、羟甲基纤维素钾、偶联剂、相容剂、安定剂、架桥剂、调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂，在微波功率为100‑300W，温度为650‑700℃，转速为100‑400r/min下搅拌3‑6h，制得混合物Ⅱ；S3：向步骤2 制得的混合物Ⅱ中加入氧化铝、二氧化钛、AR玻璃纤维、体质颜料、抗氧化剂、稳定剂、终止剂，在温度为350‑450℃，转速为100‑300r/min下搅拌0.4‑0.8h，制得混合物Ⅲ；S4：将步骤3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率≤20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤出机中，在温度为200‑220℃，转速为20‑50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳能电池背板材料。...

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能电池背板材料，其特征在于，以重量为单位，由以下原料制成：EVA树脂105-195份、乙二醇单硬脂酸酯32-48份、三硬脂酸甘油酯26-38份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯22-32份、磷酸三丁氧基乙酯15-20份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶18-22份、氯丙基苯乙烯16-24份、马来酸酐接枝聚丙烯15-20份、六氯环十二烷10-16份、3-乙基-2-丁烯-1-醇12-18份、氧化铝6-10份、二氧化钛6-10份、氯化石蜡16-25份、硬脂酸钙10-20份、聚磷酸钠8-15份、羟甲基纤维素钾9-15份、AR玻璃纤维4-8份、体质颜料18-24份、偶联剂1-2份、相容剂1-2份、抗氧化剂0.8-1.4份、安定剂0.8-1.4份、架桥剂0.6-1.2份、调节剂0.5-0.9份、强化剂0.4-0.6份、聚凝剂0.4-0.6份、增韧剂0.3-0.5份、增塑剂0.3-0.5份、增稠剂0.3-0.5份、稳定剂0.2-0.4份、终止剂0.1-0.3份；所述体质颜料为碳酸钙；所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂；所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂；所述抗氧化剂为抗氧剂1010；所述安定剂组成成分为磷石膏、氧化铁；所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂；所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂；所述强化剂为701粉强化剂；所述新型太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将EVA树脂、乙二醇单硬脂酸酯、三硬脂酸甘油酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、磷酸三丁氧基乙酯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶混合，在温度为750-780℃，转速为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇，
申请(专利权)人：广西南宁智翠科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45