一种太阳能电池用封装胶膜材料制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池用封装胶膜材料，属于光功能材料技术领域。本发明专利技术首先将氯化亚铁、硝酸铁和去离子水混合，并滴加氨水反应，磁分离得固体后加入水中得分散液，再将硫酸钛加入硫酸溶液中，加入氢氧化钠溶液和分散液，陈化后分离得沉淀物，与石墨烯、云母石等混合研磨得抗老化填料，将丙烯酸、马来酸酐等混炼并干燥粉碎得混炼物粉末，然后将乙烯‑醋酸乙烯共聚物粉碎，辐照处理后与抗老化填料、混炼物粉末等搅拌过滤，得滤渣干燥后与二乙烯基苯等混合，挤出造粒后成膜即可得抗老化太阳能电池用封装胶膜，本发明专利技术制备的太阳能电池用封装胶膜粘结强度高，不易黄变，有效降低紫外光对封装胶膜的破坏，延长封装胶膜使用寿命。

A kind of packaging film material for solar cell

The invention discloses a packaging film material for solar cells, which belongs to the technical field of optical functional materials. The present invention first ferrous chloride, nitrate mixed iron and deionized water, and adding ammonia reaction, adding water dispersion liquid magnetic separation solid, then adding titanium sulfate in sulfuric acid solution, adding sodium hydroxide solution and dispersion, aging after separation of sediment, and graphene, mica stone grinding was mixed anti aging filler, acrylic acid and maleic anhydride mixing and drying and crushing to mixing powder, then ethylene vinyl acetate copolymer crushing, irradiation and anti aging filler, mixing powder, stirring and filtering, to filter residue after drying mixed with two vinyl benzene, extrusion film to obtain the anti ageing packaging film solar cell, solar cell prepared by the invention for packaging film with high bonding strength and low yellowing, effectively reduce the UV light on the packaging film damage, delay Service life of long package adhesive film.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池用封装胶膜材料
本专利技术公开了一种太阳能电池用封装胶膜材料，属于光功能材料

技术介绍
随着不可再生能源的衰竭及愈发严重的环境问题，作为清洁能源的太阳能受到前所未有的关注和重视。太阳能发电（又称光伏发电）是有效利用太阳能的主要途径之一，而作为太阳能发电的核心部件，太阳能电池组件的可靠性直接决定了太阳能发电的效能。在太阳能电池组件中，太阳能电池封装胶膜是不可或缺的一部分。太阳能电池又称为太阳能芯片或光电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，受到光照，就可以瞬间输出电压及电流。太阳能电池的种类很多，其中单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，规模生产时的效率为18%，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅太阳能电池相比成本低廉，不久将会在太阳能电池市场中占据主导地位。根据太阳能电池的特点，封装材料必须满足以下几个条件：首先，封装材料必须具有足够高的透光率，以保证封装后的电池组件有较高的光电转换效率；其次，封装材料需要有良好的抗紫外老化性能和光热稳定性，以满足电池长时间的高效率运行；另外，封装材料的耐湿气渗透性也要达到一定要求，否则电池片在水汽的侵蚀下也会失去其光电转换能力。现在市场上应用最多的封装材料是乙烯-醋酸乙烯酯聚合物（EVA），然而EVA胶膜仍然存在易黄变，抗紫外老化性不足的缺点，缩短了封装胶膜的使用寿命，同时粘结强度低，耐候性不好。因此，亟待寻找一种不易发黄，抗紫外老化性能佳，同时粘结强度和耐候性能好的封装胶膜。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前使用的封装胶膜易变黄，抗紫外老化性不足，缩短了封装胶膜的使用寿命，同时粘结强度低，耐候性不好的缺陷，提供了一种太阳能电池用封装胶膜材料。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种太阳能电池用封装胶膜材料，按重量份数计，包括：100～120份乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末、3～5份乳化剂、2～4份阴离子型表面活性剂、50～60份混炼物粉末、10～15份抗老化填料、1～3份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2～4份二乙烯基苯、0.5～0.7份抗氧化剂和0.3～0.5份硅烷偶联剂；其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末是通过辐照处理后的，辐照处理的步骤为：称取醋酸乙烯含量为5～15%的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入粉碎机中粉碎后置于辐照箱中，利用β射线，在12～15kGy辐照剂量条件下进行辐照处理3～5min，得乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末。所述的混炼物粉末的制备步骤为：按重量份数计，包括20～40份甲基丙烯酸甲酯、120～150份聚丙烯和40～60份马来酸酐，加入密炼机中，在转速为80～100r/min和温度为120～130℃的条件下混炼20～30min，得混炼物后放入烘箱中，在60～80℃温度下干燥6～8h，得干燥物粉碎，即可得混炼物粉末。所述的乳化剂为单硬脂酸甘油酯。所述的阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-570。所述的抗老化填料的制备方法为：（1）按质量比1:2:10，分别称取氯化亚铁、硝酸铁和去离子水，混合后得混合液，加热至50～60℃后滴加氯化亚铁质量2～4倍质量分数25%氨水，滴加结束后升温至85～90℃，搅拌40～60min后冷却至室温，采用磁分离技术收集得到固体颗粒，按质量比1:10将固体颗粒加入水中，超声分散后得分散液；（2）按质量比1:5，分别称取硫酸钛和质量分数5%硫酸溶液混合，加热至55～60℃后加热硫酸钛等质量质量分数5%氢氧化钠溶液和硫酸钛质量3～5倍分散液，搅拌后保温陈化12～14h；（3）待陈化后冷却至室温，离心分离，收集沉淀物，洗涤后干燥，得干燥物，按重量份数计，分别选取70～80份干燥物、10～20份石墨烯、3～5份云母石和1～3份氧化镁，混合后加入研磨机中研磨，过筛，得抗老化填料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术将氯化亚铁、硝酸铁制备得磁性颗粒，与石墨烯、云母石等混合研磨得抗老化填料，添加在封装胶膜材料中，使制备的太阳能电池用封装胶膜粘结强度高，不易黄变，能有效降低紫外光对封装胶膜的破坏，延长封装胶膜的使用寿命；（2）乙烯-醋酸乙烯共聚物粉碎，辐照处理后可以改善共聚物与抗老化填料之间的界面力，使抗老化填料在共聚物中分散均匀，并使用甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯和马来酸酐对乙烯-醋酸乙烯共聚物进行改性，提高乙烯-醋酸乙烯共聚物的耐候性能和粘结强度；（3）本专利技术在2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和交联剂二乙烯基苯的作用下，可以形成强化交联光引发体系，在辐射条件下，抗老化填料能和乙烯-醋酸乙烯共聚物迅速交联，交联后提高乙烯-醋酸乙烯共聚物的拉伸强度和热老化性能。具体实施方式按质量比1:2:10，分别向三口烧瓶中依次加入氯化亚铁、硝酸铁和去离子水，搅拌混合15～20min后得混合液，将三口烧瓶放入水浴锅中，并设置水浴温度为50～60℃，向三口烧瓶中滴加氯化亚铁质量2～4倍质量分数25%氨水，控制滴加速度为1～3mL/min，滴加同时以500～700r/min转速进行搅拌，滴加结束后升温至85～90℃，保温搅拌40～60min，搅拌后冷却至室温，并采用磁分离技术收集得到固体颗粒，按质量比1:10将固体颗粒加入水中，在100～120W功率下超声分散10～20min，得分散液；按质量比1:5，分别称取硫酸钛和质量分数5%硫酸溶液加入四口烧瓶中，搅拌混合10～15min后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至55～60℃后向四口烧瓶中同时滴加硫酸钛等质量质量分数5%氢氧化钠溶液和硫酸钛质量3～5倍分散液，控制氢氧化钠溶液滴加速度为2～4g/min，控制分散液滴加速度为7～9g/min，滴加结束后以500～700r/min转速搅拌混合30～40min，搅拌后保温陈化12～14h；待陈化后冷却至室温，并取出四口烧瓶中的物料，在1000～1200r/min转速下离心分离，收集沉淀物，用去离子洗涤2～4次后放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥5～7h，得干燥物，按重量份数计，分别选取70～80份干燥物、10～20份石墨烯、3～5份云母石和1～3份氧化镁，混合后加入研磨机中研磨2～4h，过300～320目筛，得抗老化填料；按重量份数计，分别选取20～40份甲基丙烯酸甲酯、120～150份聚丙烯和40～60份马来酸酐，加入密炼机中，在转速为80～100r/min和温度为120～130℃的条件下混炼20～30min，得混炼物后放入烘箱中，在60～80℃温度下干燥6～8h，得干燥物并加入粉碎机中粉碎，过100～120目筛，得混炼物粉末；称取400～600g醋酸乙烯含量为5～15%的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入粉碎机中粉碎，粉碎后过70～80目筛后置于辐照箱中，利用β射线，在12～15kGy辐照剂量条件下进行辐照处理3～5min，得乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末；按重量份数计，分别选取100～120份乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末、3～5份单硬脂酸甘油酯、2～4份十二烷基苯磺酸钠、50～60份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池用封装胶膜材料，按重量份数计，包括：100～120份乙烯‑醋酸乙烯共聚物粉末、3～5份乳化剂、2～4份阴离子型表面活性剂、50～60份混炼物粉末、10～15份抗老化填料、1～3份2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮、2～4份二乙烯基苯、0.5～0.7份抗氧化剂和0.3～0.5份硅烷偶联剂；其特征在于：所述的乙烯‑醋酸乙烯共聚物粉末是通过辐照处理后的，辐照处理的步骤为：称取醋酸乙烯含量为5～15%的乙烯‑醋酸乙烯共聚物加入粉碎机中粉碎后置于辐照箱中，利用β射线，在12～15kGy辐照剂量条件下进行辐照处理3～5min，得乙烯‑醋酸乙烯共聚物粉末。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池用封装胶膜材料，按重量份数计，包括：100～120份乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末、3～5份乳化剂、2～4份阴离子型表面活性剂、50～60份混炼物粉末、10～15份抗老化填料、1～3份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2～4份二乙烯基苯、0.5～0.7份抗氧化剂和0.3～0.5份硅烷偶联剂；其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末是通过辐照处理后的，辐照处理的步骤为：称取醋酸乙烯含量为5～15%的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入粉碎机中粉碎后置于辐照箱中，利用β射线，在12～15kGy辐照剂量条件下进行辐照处理3～5min，得乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用封装胶膜材料，其特征在于：所述的混炼物粉末的制备步骤为：按重量份数计，包括20～40份甲基丙烯酸甲酯、120～150份聚丙烯和40～60份马来酸酐，加入密炼机中，在转速为80～100r/min和温度为120～130℃的条件下混炼20～30min，得混炼物后放入烘箱中，在60～80℃温度下干燥6～8h，得干燥物粉碎，即可得混炼物粉末。3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用封装胶膜材料，其特征在于：所述的乳化剂为单硬脂酸甘油酯。4.根据权利要求1所述的一种太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐啸飞，葛明月，李雪晴，
申请(专利权)人：常州市沃兰特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32