一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯纳米薄膜的方法技术

一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯薄膜的方法，将光伏电池EVA封装胶膜作为基底材料，在其表面制备石墨烯纳米薄膜。按照一定的体积比在配制以醇为溶剂的硅烷偶联剂溶液，充分搅拌使之混合均匀；在硅烷偶联剂溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超声分散1‑3小时，得到石墨烯悬浮液；将石墨烯悬浮液喷涂或旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；对EVA封装胶膜表面附有的纳米薄膜进行热压处理。这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA封装胶膜。本发明专利技术工艺方法简单，成本低，适合大规模工业化应用。石墨烯能均匀分布在EVA封装胶膜表面，更有利于发挥石墨烯的导热、导电性能，延长EVA封装胶膜的使用寿命。

A method for preparing graphene nano film on the surface of EVA packaging film of photovoltaic cell

A method for the preparation of graphene film on the surface of a photovoltaic cell EVA encapsulated on the surface of the film is used to prepare the graphene Nanothin film on the surface of the photovoltaic cell EVA packaging film as the substrate material. In accordance with a certain volume ratio, a silane coupling agent is prepared with alcohol as the solvent, and the mixture is well mixed, and graphene is added to the silane coupling agent in the proportion of 0.1 to 0.2mg/ml, and the ultrasonic dispersion is 1 for 3 hours, and the graphene suspension is obtained; the graphene suspension is sprayed or swirled to the surface of the surface of the EVA packaging film. Drying and curing; hot pressing of nano film attached to the surface of EVA packaging film. In this way, the EVA packaging film with graphene nano film deposited on the surface can be obtained. The invention has simple process and low cost, and is suitable for large-scale industrial application. Graphene can be evenly distributed on the surface of EVA packaging film, which is more conducive to the thermal conductivity and conductivity of graphene, and prolongs the service life of EVA packaging film.

【技术实现步骤摘要】
一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯纳米薄膜的方法
本专利技术属于纳米薄膜制备领域，涉及一种石墨烯纳米薄膜的制备方法，尤其涉及一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯纳米薄膜的方法。
技术介绍
乙烯－醋酸乙烯酯(Ethylene-vinylacetatecopolymer,EVA)是一种支化度高的无规共聚物，由乙烯单体和醋酸乙烯单体共聚而成。EVA具有优良的弹性、柔韧性、耐冲击性、填料相容性和热密封性，且具有良好的耐应力开裂性、耐低温性、化学稳定性及无毒等特点，使其广泛地应用于薄膜制品、发泡材料、电线电缆、制鞋、光伏电池封装胶膜以及热熔胶等领域。光伏电池封装用EVA是以EVA(醋酸乙烯含量为30-33％)为基料，辅以数种改性剂，经成膜设备热轧成EVA薄膜型产品。EVA薄膜在太阳能电池封装过程中受热，产生交联反应，属热固性的热熔胶膜。固化后的胶膜具有相当高的透光率、粘接强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。作为光伏电池封装胶膜，EVA胶膜主要是起粘结密封作用，即将硅晶片包封，并与上层保护玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合为一体，构成太阳电池组件。同时，还能起到对玻璃的增透作用，有利于太阳电池光电转换效率的提高。石墨烯(Graphene)是一种二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学及力学特性。它在常温下的杨氏模量高达1.0TPa，断裂强度高达130GPa，导热系数高达5300W/m·K，电子迁移率超过1500cm2/V·s，电阻率约为10-8Q·m。石墨烯常作为纳米级填充料广泛应用于聚合物改性。研究表明，聚合物基材添加石墨烯后，可以有效提高聚合物基材的力学、电学和热学性能。但石墨烯化学惰性强，分散性较差，易团聚，在绝大部分溶剂中不溶，湿润性能差，很难与基体材料形成有效粘结。为了提高石墨烯的分散性并增加其与基体界面的结合力，必须通过对石墨烯的表面改性等方法。目前，石墨烯在EVA中的使用主要通过制备复合材料的形式，加工方法是用物理或化学方法将石墨和EVA共混，制成复合材料，最后熔融拉制成膜。肖淑娟等将石墨烯的二甲苯溶液加入到EVA的二甲苯溶液中，机械搅拌及超声震荡，得到EVA/石墨烯复合材料(肖淑娟，于守武，谭小耀.EVA/石墨烯复合材料的制备及性能研究[J].化学世界，2015，8，501-505.)。赵立平等一种原位聚合制备EVA/石墨烯复合材料的方法，该方法采用机械分散法使石墨烯与醇洛剂充分混合，然后加入醋酸乙烯脂和引发剂溶液，充分搅拌均匀，使醋酸乙烯脂和引发剂吸附并嵌入在石墨烯表面，通入乙烯，采用溶液聚合原位制备EVA/石墨烯复合材料(见公开号为CN105504125A的中国专利技术专利申请)。研究表明：物理混合达不到理想的分散效果，而且物理混合中石墨烯在材料温度升高等环境发生变化后，易重新出现团聚现象。化学复合的难点在于复合过程相当复杂，不易控制，成本较高，很难真正实现工业化应用。因此，石墨烯在EVA中应用需要一种简便易行、成本较低的、可供工业操作的制备方法。尚未见在EVA表面制备石墨烯复合纳米薄膜的报道，为石墨烯在EVA材料中应用开辟了一条新的路径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种在光伏电池EVA胶膜表面制备石墨烯纳米薄膜的方法。该方法可实现石墨烯分散均匀并固定在EVA胶膜表面，有利于保持石墨烯的纳米特性，发挥其导电导热性能，提高EVA胶膜的使用寿命，而且工艺简单，操作方便，是一种有效、易实施的方法。本专利技术的方法具体包括如下步骤：1)制备各种醇为溶剂的硅烷偶联剂溶液。在醇溶剂中加入硅烷偶联剂，按照体积百分比由以下组成：醇溶剂98％-99.5％，硅烷偶联剂0.5％-2％。充分搅拌使之混合均匀；2)制备石墨烯悬浮液。在硅烷偶联剂溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超声分散1-3小时，得到石墨烯悬浮液；3)涂覆。将上述石墨烯悬浮液喷涂或旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；4)热压。对EVA封装胶膜表面附有的纳米薄膜进行热压处理。这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA胶膜。本专利技术所述的石墨烯包括氧化石墨烯、含羟基、羧基和氨基的功能化石墨烯。本专利技术所述的硅烷偶联剂为KH550、Z6032、Z6030、Z6020的一种或两种复配。本专利技术所述的所述醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、叔丁醇中的一种或两种复配。本专利技术工艺方法简单，成本低，反应条件较为温和，适合大规模工业化应用,且对环境无污染。石墨烯能得到充分的分散，以醇为溶剂，在EAV封装胶膜表面喷涂或旋涂更均匀，降低了烘干温度、减少了烘干时间，在烘干过程中石墨烯不会发生再团聚现象，薄膜不易脱落，可长期使用，更有利于发挥石墨烯的导热、导电性能。选用适量的硅烷偶联剂作为改性剂和粘结剂，有利于石墨烯的分散和固定，使石墨烯纳米薄膜不易脱落，可长期使用。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述，实施例是对本专利技术技术特征的支持，而不是限定。实施例1：1)在98ml乙醇溶剂中分别加入1ml硅烷偶联剂KH550和1mlZ6020，充分搅拌使之混合均匀，得到KH550-Z6020/乙醇溶液；2)在步骤1中加入20mg加入石墨烯，超声分散2小时，得到石墨烯悬浮液；3)涂覆:将上述步骤2中的石墨烯悬浮液喷涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；4)热压:对上述步骤3中表面附有的石墨烯薄膜的EVA封装胶膜进行热压处理，这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA封装胶膜。实施例2：1)在99ml甲醇溶剂中加入1mlZ6032硅烷偶联剂，充分搅拌使之混合均匀，得到KH570/甲醇溶液；2)在步骤1中加入10mg加入石墨烯，超声分散1小时，得到石墨烯悬浮液；3)涂覆:将上述石墨烯悬浮液旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；4)热压:对EVA封装胶膜表面附有的纳米涂层进行热压处理。这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA封装胶膜。实施例3：1)在99.5ml丙醇溶剂中加入0.5mlZ6030硅烷偶联剂，充分搅拌使之混合均匀，得到KH550/丙醇溶液；2)在步骤1中加入15mg加入石墨烯，超声分散1.5小时，得到石墨烯悬浮液；3)涂覆:将上述石墨烯悬浮液旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；4)热压:对EVA封装胶膜表面附有的纳米涂层进行热压处理。这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA封装胶膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于包括如下步骤：在醇溶剂中加入硅烷偶联剂，按照体积百分比由以下组成：醇溶剂98％‑99.5％，硅烷偶联剂0.5％‑2％，充分搅拌使之混合均匀；在硅烷偶联剂溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超声分散1‑3小时，得到石墨烯悬浮液；将石墨烯悬浮液喷涂或旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；对EVA封装胶膜表面的纳米薄膜进行热压处理。这样就得到表面沉积有石墨烯纳米薄膜的EVA封装胶膜。

【技术特征摘要】
1.一种在光伏电池EVA封装胶膜表面制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于包括如下步骤：在醇溶剂中加入硅烷偶联剂，按照体积百分比由以下组成：醇溶剂98％-99.5％，硅烷偶联剂0.5％-2％，充分搅拌使之混合均匀；在硅烷偶联剂溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超声分散1-3小时，得到石墨烯悬浮液；将石墨烯悬浮液喷涂或旋涂到EVA封装胶膜表面后干燥、固化；对EVA封装胶膜表面的纳米薄膜进行热压处理。这样就得到表面沉积有...

【专利技术属性】
技术研发人员：程先华，梁海，孙志永，汤皓，姜铭仁，赖儒丹，
申请(专利权)人：浙江启鑫新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33