一种新型环保太阳能电池封装材料制造技术

技术编号:14161406 阅读:180 留言:0更新日期:2016-12-12 04:42
本发明专利技术公开了一种新型环保太阳能电池封装材料,由以下原料制成:硅树脂改性桐油醇酸树脂、环氧脂肪酸辛酯、环氧硬酯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯、邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇松香酯、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯、偏硅酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠、石蜡、玻璃纤维、3‑二乙胺基丙胺、邻苯二甲酸、碳酸钙、添加剂。本发明专利技术将桐油基材料代替石油基聚合物材料用于太阳能电池的封装,来源广泛、制备简便、操作方便,产品性能优异、环境友好,降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的消耗,绿色节能,有着广泛的应用前景,是一种创新的绿色封装材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
和太阳能电池封装材料制备
,具体涉及一种新型环保太阳能电池封装材料
技术介绍
面对已影响民生与经济发展的能源短缺,我们长期依赖的化石能源更会在未来一二百年间耗尽,人们正努力寻找低碳或零碳的新能源与生产技术,在众多新能源途径中,太阳能由于用之不竭的特点,而预期在未来五十年间成为人类主要能源。在2010 年全世界的太阳能发电的安装总量约为18GW, 而中国太阳能电池同年总生产量约为10GW,两者都在飞快增长; 太阳能电池封装技术成为太阳能这个新兴产业发展的关键技术之一。在当前产业中,常用的太阳能电池受光正面的封装工序有以下多项步骤:(a)生产聚乙烯- 醋酸乙烯酯(EVA) 热粘材料的封装膜或相关封装膜;(b)根据太阳能电池板的尺寸裁好EVA 封装膜;(c)形成电池-封装膜-玻璃板的夹层结构;(d) 热粘结。在封装电池底面时,工序步骤更多:(a)生产聚乙烯- 醋酸乙烯酯(EVA) 热粘材料的封装膜或相关封装膜:(b)根据太阳能电池板的尺寸裁好EVA 封装膜:(c)覆盖好电池底面:(d)生产多层的密封膜( 通常包括如聚四氟乙烯/ 聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚四氟乙烯,简称TPT 的膜材:(e) 在EVA 热粘的封装膜上加盖TPT 密封膜:(f)热粘结。在这封装工序中所使用的塑料制品均来自石油化工路线,都并非绿色产品, 而且热粘法是耗能、费时。另一个更大的问题是我们一方面以太阳能电池去克服化石能源即将耗尽的能源问题,另一方面在封装太阳能电池成为能源工具时,我们还是依赖着主材是石油基的化工塑料和耗能的工序,这一矛盾亟待解决。千多年来,我国长期采用桐油涂层保护家具和船及建筑结构,因为桐油涂层可以被氧致交联固化,粘性强,不透水,耐磨耐用。而且我国气候与其他自然环境适宜桐树生长,因此我国一直在桐油生产方面遥领其他国家。但长期以来, 桐油产业沿用传统工艺,利用高科技把桐油产业革新只是刚起步;多项专利公布了利用桐油做涂料和树脂原料的方法(申请号200810031013.X;201110093579.7;201110002171.4;200410065369.7;200910185732.1;200910070756.2;200910218768.5等) ;申请号为201110076740.X 的中国专利介绍了利用桐油酸酐制备全生物基环氧树脂组合物及固化物的方法;可以预见通过系统科研创新开发新桐油技术及应用,桐油将会成为太阳能电池封装材料的重要来源。太阳能电池组件是利用硅等半导体的光伏效应通过P-N结直接把太阳光转化为电能的产品,太阳能电池一般都必须通过胶封、层压等方式封装成平板式构造再投入使用,边框的密封采用耐候性和抗老化、粘接性能好的硅酮密封胶。目前,常用的硅酮密封胶都为单组分的,其固化速度慢,时间长,而且在太阳能组件生产过程中容易“溢胶”,严重影响生产效率。申请号为201010191169.1的中国专利公开了一种用于太阳能电池组件组装胶封的双组分太阳能密封胶及其制备方法。由A组分和B组分两部分组成;其中A组分:基础聚合物0-100份、增塑剂10-50份、填料50-100份、补强剂1-10份;B 组分:端烷氧基聚硅氧烷0-100份、二甲基硅油0-100份、颜料5-30份、交联剂50-100份、偶联剂5-30份、催化剂0.001-5份。其具有固化速度快,储存稳定,在实际使用中不产生“溢胶”的特点。虽然以上公开的双组分太阳能密封胶具有一定的功能特点,但是随着太阳能技术的不断发展,其本身的特点已经不能满足发展的需要,其固化速度、稳定性、耐老化性以及胶黏强度等都不能满足日益发展的需要,因此还需要进一步研究开发一种具有更加优异性能的密封胶。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型环保太阳能电池封装材料,以解决现有太阳能电池封装材料固化速度慢,稳定性、耐老化性差,胶黏强度低,毒性大,易造成环境污染等问题。本专利技术将桐油基材料代替石油基聚合物材料用于太阳能电池的封装,来源广泛、制备简便、操作方便,产品性能优异、环境友好,降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的消耗,绿色节能,有着广泛的应用前景,是一种创新的绿色封装材料。为解决以上技术问题,本专利技术采用以下技术方案:一种新型环保太阳能电池封装材料,以重量为单位,由以下原料制成:硅树脂改性桐油醇酸树脂132-248份、环氧脂肪酸辛酯46-62份、环氧硬酯酸丁酯26-46份、丙烯酸十八烷基酯23-28份、邻苯二甲酸二辛酯15-20份、季戊四醇松香酯12-18份、乙丙橡胶30-45份、氯磺化聚乙烯20-30份、偏硅酸钠18-25份、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠15-20份、石蜡25-32份、玻璃纤维12-20份、3-二乙胺基丙胺14-18份、邻苯二甲酸12-24份、碳酸钙15-28份、环氧硅烷类偶联剂2-4份、马来酸酐接枝相容剂2-4份、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)0.6-1.2份、磷石膏0.5-1份、丙烯酸型架桥剂0.5-1份、丙烯酸酯类加工助剂0.4-0.8份、701粉强化剂0.3-0.5份、聚合氯化铝0.3-0.5份、炭化硅晶须0.4-0.6份、磷酸三辛酯0.4-0.6份、双-1- 癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯0.2-0.3份、苯乙烯0.1-0.2份、引发剂1-2份、交联剂2-4份、柔软剂0.4-0.6份、增粘剂0.2-0.4份、催化剂0.1-0.2份、紫外线吸收剂0.2-0.3份、阻燃剂0.2-0.3份;所述2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)为抗氧剂;所述磷石膏为安定剂;所述丙烯酸酯类加工助剂为调节剂;所述聚合氯化铝为聚凝剂;所述炭化硅晶须为增韧剂;所述磷酸三辛酯为增塑剂;所述双-1-癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯为稳定剂;所述苯乙烯为终止剂;所述新型环保太阳能电池封装材料的制备方法,包括以下步骤:S1:将硅树脂改性桐油醇酸树脂、环氧脂肪酸辛酯、环氧硬酯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯、邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇松香酯、乙丙橡胶混合,在温度为230-260℃,转速为100-400r/min下搅拌4-12min,制得混合物Ⅰ;S2:在真空度为0.45-0.55MPa下,向步骤1 制得的混合物Ⅰ中加入氯磺化聚乙烯、偏硅酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠、石蜡、3-二乙胺基丙胺、邻苯二甲酸、环氧硅烷类偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、磷石膏、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸酯类加工助剂、701粉强化剂、聚合氯化铝、炭化硅晶须、磷酸三辛酯、柔软剂、引发剂、交联剂、增粘剂、催化剂,在微波功率为200-400W,温度为150-180℃,转速为200-300r/min下搅拌2-5h,制得混合物Ⅱ;S3:向步骤2 制得的混合物Ⅱ中加入玻璃纤维、碳酸钙、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、双-1- 癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯、苯乙烯、紫外线吸收剂、阻燃剂,在温度为120-130℃,转速为200-300r/min下搅拌0.5-0.7h,制得混合物Ⅲ;S4:将步骤3制得的混合物Ⅲ依次经挤出、压延、冷却、牵引、除静电,制得新型环保太阳能电池封装材料,其中挤出温度为78-9本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型环保太阳能电池封装材料,其特征在于,以重量为单位,由以下原料制成:硅树脂改性桐油醇酸树脂132‑248份、环氧脂肪酸辛酯46‑62份、环氧硬酯酸丁酯26‑46份、丙烯酸十八烷基酯23‑28份、邻苯二甲酸二辛酯15‑20份、季戊四醇松香酯12‑18份、乙丙橡胶30‑45份、氯磺化聚乙烯20‑30份、偏硅酸钠18‑25份、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠15‑20份、石蜡25‑32份、玻璃纤维12‑20份、3‑二乙胺基丙胺14‑18份、邻苯二甲酸12‑24份、碳酸钙15‑28份、环氧硅烷类偶联剂2‑4份、马来酸酐接枝相容剂2‑4份、2,2’‑亚甲基‑双‑(4‑乙基‑6‑叔丁基苯酚)0.6‑1.2份、磷石膏0.5‑1份、丙烯酸型架桥剂0.5‑1份、丙烯酸酯类加工助剂0.4‑0.8份、701粉强化剂0.3‑0.5份、聚合氯化铝0.3‑0.5份、炭化硅晶须0.4‑0.6份、磷酸三辛酯0.4‑0.6份、双‑1‑ 癸烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑醇癸二酸酯0.2‑0.3份、苯乙烯0.1‑0.2份、引发剂1‑2份、交联剂2‑4份、柔软剂0.4‑0.6份、增粘剂0.2‑0.4份、催化剂0.1‑0.2份、紫外线吸收剂0.2‑0.3份、阻燃剂0.2‑0.3份;所述新型环保太阳能电池封装材料的制备方法,包括以下步骤:S1:将硅树脂改性桐油醇酸树脂、环氧脂肪酸辛酯、环氧硬酯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯、邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇松香酯、乙丙橡胶混合,在温度为230‑260℃,转速为100‑400r/min下搅拌4‑12min,制得混合物Ⅰ;S2:在真空度为0.45‑0.55MPa下,向步骤1 制得的混合物Ⅰ中加入氯磺化聚乙烯、偏硅酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠、石蜡、3‑二乙胺基丙胺、邻苯二甲酸、环氧硅烷类偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、磷石膏、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸酯类加工助剂、701粉强化剂、聚合氯化铝、炭化硅晶须、磷酸三辛酯、柔软剂、引发剂、交联剂、增粘剂、催化剂,在微波功率为200‑400W,温度为150‑180℃,转速为200‑300r/min下搅拌2‑5h,制得混合物Ⅱ;S3:向步骤2 制得的混合物Ⅱ中加入玻璃纤维、碳酸钙、2,2’‑亚甲基‑双‑(4‑乙基‑6‑叔丁基苯酚)、双‑1‑ 癸烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑醇癸二酸酯、苯乙烯、紫外线吸收剂、阻燃剂,在温度为120‑130℃,转速为200‑300r/min下搅拌0.5‑0.7h,制得混合物Ⅲ;S4:将步骤3制得的混合物Ⅲ依次经挤出、压延、冷却、牵引、除静电,制得新型环保太阳能电池封装材料,其中挤出温度为78‑92℃,热压温度为28‑42℃,冷压温度为9‑16℃。...

【技术特征摘要】
1.一种新型环保太阳能电池封装材料,其特征在于,以重量为单位,由以下原料制成:硅树脂改性桐油醇酸树脂132-248份、环氧脂肪酸辛酯46-62份、环氧硬酯酸丁酯26-46份、丙烯酸十八烷基酯23-28份、邻苯二甲酸二辛酯15-20份、季戊四醇松香酯12-18份、乙丙橡胶30-45份、氯磺化聚乙烯20-30份、偏硅酸钠18-25份、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠15-20份、石蜡25-32份、玻璃纤维12-20份、3-二乙胺基丙胺14-18份、邻苯二甲酸12-24份、碳酸钙15-28份、环氧硅烷类偶联剂2-4份、马来酸酐接枝相容剂2-4份、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)0.6-1.2份、磷石膏0.5-1份、丙烯酸型架桥剂0.5-1份、丙烯酸酯类加工助剂0.4-0.8份、701粉强化剂0.3-0.5份、聚合氯化铝0.3-0.5份、炭化硅晶须0.4-0.6份、磷酸三辛酯0.4-0.6份、双-1- 癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯0.2-0.3份、苯乙烯0.1-0.2份、引发剂1-2份、交联剂2-4份、柔软剂0.4-0.6份、增粘剂0.2-0.4份、催化剂0.1-0.2份、紫外线吸收剂0.2-0.3份、阻燃剂0.2-0.3份;所述新型环保太阳能电池封装材料的制备方法,包括以下步骤:S1:将硅树脂改性桐油醇酸树脂、环氧脂肪酸辛酯、环氧硬酯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯、邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇松香酯、乙丙橡胶混合,在温度为230-260℃,转速为100-400r/min下搅拌4-12min,制得混合物Ⅰ;S2:在真空度为0.45-0.55MPa下,向步骤1 制得的混合物Ⅰ中加入氯磺化聚乙烯、偏硅酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠、石蜡、3-二乙胺...

【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

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