一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法，包括导热层及喷涂在导热层表面的吸热层，所述导热层由以下原料组成：丙烯酸树脂、聚酯树脂、氮化铝、碳纤维、颜料、石墨烯、防沉剂、去离子水、分散剂及流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂、吸热材料、去离子水、Sr‑CuO纳米复合粉、改性氧化铬绿、功能助剂。本发明专利技术通过通过导热层与设置在导热层上的吸热层配合，对太阳能具有较高的吸收率，且辐射率低，同时可将吸收的太阳能及时转换为热能传递到太阳能电池板中，并且耐候性强，使用寿命长。

A Heat Absorbing Coating for Solar Panels and Its Preparation Method

The invention relates to an endothermic coating for solar panels and a preparation method thereof, which comprises a heat conducting layer and a heat absorbing layer sprayed on the surface of the heat conducting layer. The heat conducting layer consists of the following raw materials: acrylic resin, polyester resin, aluminum nitride, carbon fibers, pigments, graphene, anti-sedimentation agent, deionized water, dispersant and leveling agent; the heat absorbing layer consists of the following raw material groups according to weight. Cheng: fluorocarbon resin, heat absorbing material, deionized water, Sr CuO nanocomposite powder, modified chromium oxide green, functional additives. The invention has high absorptivity and low radiation rate for solar energy through the combination of the heat conducting layer and the heat absorbing layer arranged on the heat conducting layer. At the same time, the absorbed solar energy can be converted into heat energy in time and transferred to the solar panels, with strong weather resistance and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法
本专利技术涉及吸热涂料
，尤其涉及一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法。
技术介绍
太阳能光热应用是人类利用太阳能最简单、最直接、最有效的方法之一，但由于太阳能到达地球后能量密度较小又不连续，因此，为大规模的开发利用带来了困难。长期以来，如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能，并对太阳能进行富集，以便最大限度地利用太阳能，成为研究的热门话题。在现有的光热应用技术当中，选择性吸收涂层技术被公认为是其中较为核心的技术，它对提高太阳能热转换效率，大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。太阳能吸收涂层主要分为光谱选择性吸收涂层和高吸收率吸收涂层，光谱选择性吸热涂层是一种具有对可见-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂层，即它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成的热损失很小，广泛应用于太阳能光热转换，如太阳能热水器、太阳能发电等。太阳能吸热涂层担负着接收并吸收太阳能量的重要作用,影响着整个太阳能吸热系统的稳定性及效率的高低。在中国专利申请201410041807.X一种含噻唑环二胺化合物在制备太阳能吸热涂料中的应用，是在氩气保护下，将含噻唑环二胺化合物溶解于有机溶剂中，再向其中加入二酐单体或其衍生物，使其发生聚合反应，得到含噻唑环的聚酰亚胺树脂；再将含噻唑环的聚酰亚胺树脂与颜料、溶剂混合，再通过球磨分散均匀即得。该专利技术制备的太阳能吸热涂料具有较高的太阳能吸收率和较低的发射率，可有效提高太阳能集热器的光热转化效率。但是由于含噻唑环的聚酰亚胺树脂制备时间较长，经济效益不显著。而在中国专利申请201210287343.1公开了一种太阳能吸热涂料及其制作方法，在常温下将纳米磁铁粉、多种纳米金属粉、陶瓷粉、环氧树脂和多种添加剂充分搅拌均匀制备而成。本专利技术的涂料具有高吸收率、高导热率、低辐射率，可广泛应用于太阳能集热器的吸热涂层。由于涂料中使用了多种纳米粉料导致其价格较高、且环氧树脂的固化剂没有提及，这些因素可以影响该专利技术的太阳能涂料的应用。基于此，有必要提供一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法，通过导热层与设置在导热层上的吸热层配合，对太阳能具有较高的吸收率，且辐射率低，同时可将吸收的太阳能及时转换为热能传递到太阳能电池板中，并且耐候性强，使用寿命长。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种太阳能电池板吸热涂料，包括导热层及喷涂在导热层表面的吸热层，所述导热层由以下按照重量份的原料组成：30-55份的丙烯酸树脂、10-20份的聚酯树脂、5-10份的氮化铝、2-15份的碳纤维、3-8份的颜料、5-15份的石墨烯、1-2份的防沉剂、10-20份的溶剂、1-2份的分散剂及0.5-2份流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂44-54份、吸热材料14-18份、溶剂15-25份、Sr-CuO纳米复合粉10-16份、改性氧化铬绿3-5份、功能助剂2-4份。进一步的，所述导热层由以下按照重量份的原料组成：42份的丙烯酸树脂、15份的聚酯树脂、7.5份的氮化铝、9份的碳纤维、5.5份的颜料、10份的石墨烯、1.5份的防沉剂、15份的溶剂、1.5份的分散剂及1.2份流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂49份、吸热材料16份、溶剂20份、Cr-CuO纳米复合粉13份、改性氧化铬绿4份、功能助剂3份。进一步的，所述导热层中的丙烯酸树脂为羟值在2-5之间的中羟基丙烯酸树脂，以质量百分比计，固含量为40-50％；所述的颜料为粒径在30-50μm的钛白粉；所述的防沉剂为粒径在3-10μm的气相二氧化硅；以质量百分比计，所述的溶剂为20-80％的二丙酮醇和20-80％的丁酯的混合物；所述的分散剂为BYK-ATU类润湿分散剂；所述的流平剂为有机硅类流平剂。进一步的，所述导热层中的所述的氮化铝为粒径在1-5μm的氮化铝粉末；所述的碳纤维为粒径为7-9μm，长度为20-40μm的碳纤维粉末。进一步的，所述吸热层中的吸热材料由以下重量份的原料组成：氧化铁黑35-45份、氧化钴25-35份、氧化锰8-16份、铁红粉4-8份。进一步的，所述吸热层中的吸热材料的制备方法为：按照重量份数比计，将氧化铁黑、氧化钴、氧化锰和铁红粉进行均匀混合，并用砂磨机砂磨10-15min，控制粒径为15-25μm，然后加入50-60mL的去离子水，在70-80℃下以60-80r/min的搅拌速度搅拌3-5min，静止冷却至室温，抽滤，洗涤3次，又加入50-60mL的去离子水，用离心机离心3-5min,将除了沉淀的大颗粒以外部分又再次抽滤，洗涤3次，在60-80℃下将过滤物烘干，在1000-1600℃条件下对过滤物进行烧结，并对烧结后的产物进行粉碎，砂磨，即可得到吸热材料。进一步的，所述吸热层中的Cr-CuO纳米复合粉制备方法为：将Al(NO3)2·5H2O和Cr(NO3)2·9H2O溶于一定量的去离子水中形成混合溶液，并滴入到3-5mol/L的碳酸氢铵溶液中，采用超声分散并向溶液中加聚乙二醇，不断搅拌，析出沉淀物；将沉淀物用去离子水洗涤多次后于90℃下干燥，所得粉体在惰性气氛下1200-1750℃烧结2h，最后将粉体放入管式炉中通入氢气，在700-900℃还原1h即获得Cr-CuO纳米复合粉纳米复合粉。进一步的，所述吸热层中的改性氧化铬绿的制备方法为：先按重量份计取出氧化铬绿10-20份，加入40-50mL的浓硫酸，搅拌5-10min后，加热至80-100℃加热回流，趁热抽滤，用去离子水将过滤物洗至pH＝7，在8-12℃下干燥；再按重量份数比加入硅烷偶联剂2-5份和氨基酸型表面活性剂1-3份，混合均匀，加入50-70mL的浓硫酸，搅拌5-10min后，用超声波进行超声10-15min后，过滤，在8-12℃下干燥后，研磨，混合均匀，即得到改性氧化铬绿。进一步的，所述吸热层中的功能助剂包括润湿剂、分散剂和流平剂，且润湿剂为吸热层总量的0.1-0.5%，分散剂为吸热层总量的0.4-1%，所述润湿剂为吸热层的总量的0.4-1%。进一步的，本专利技术还提供了上述太阳能电池板吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）导热层涂料的制备：在高速分散器中加入溶剂、分散剂、流平剂，搅拌下加入氮化铝、颜料、石墨烯，搅拌15min后，再加入丙烯酸树脂、聚酯树脂，并将温度升至75℃，搅拌20min后，再加入碳纤维、防沉剂，充分搅拌后，制得导热层涂料；（2）吸热层涂料的制备：将氟碳树脂加入到溶剂中，搅拌均匀，形成氟碳树脂浆液；然后加入吸热材料，升温至60-70℃，超声波震荡2-3h；再加入Sr-CuO纳米复合粉，升温至80-90℃并在该温度下边搅拌边加入改性氧化铬绿；最后升温至95℃并加入润湿剂、分散剂和流平剂，搅拌3-5min，即得吸热层涂料；（3）将导热层用涂料用喷枪均匀喷到太阳能电池板表面，固化后，形成导热层，再用喷枪将吸热层涂料均匀喷到导热层上，固化完成后，即得太阳能电池板吸热涂料。本专利技术与现有技术相比，其具有以下有益效果：本专利技术通过通过导热层与设置在导热层上的吸热层配合，对太阳能具有较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，包括导热层及喷涂在导热层表面的吸热层，所述导热层由以下按照重量份的原料组成：30‑55份的丙烯酸树脂、10‑20份的聚酯树脂、5‑10份的氮化铝、2‑15份的碳纤维、3‑8份的颜料、5‑15份的石墨烯、1‑2份的防沉剂、10‑20份的溶剂、1‑2份的分散剂及0.5‑2份流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂44‑54份、吸热材料14‑18份、溶剂15‑25份、Sr‑CuO纳米复合粉10‑16份、改性氧化铬绿3‑5份、功能助剂2‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，包括导热层及喷涂在导热层表面的吸热层，所述导热层由以下按照重量份的原料组成：30-55份的丙烯酸树脂、10-20份的聚酯树脂、5-10份的氮化铝、2-15份的碳纤维、3-8份的颜料、5-15份的石墨烯、1-2份的防沉剂、10-20份的溶剂、1-2份的分散剂及0.5-2份流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂44-54份、吸热材料14-18份、溶剂15-25份、Sr-CuO纳米复合粉10-16份、改性氧化铬绿3-5份、功能助剂2-4份。2.根据权利要求1所述的太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，所述导热层由以下按照重量份的原料组成：42份的丙烯酸树脂、15份的聚酯树脂、7.5份的氮化铝、9份的碳纤维、5.5份的颜料、10份的石墨烯、1.5份的防沉剂、15份的溶剂、1.5份的分散剂及1.2份流平剂；所述吸热层由以下按照重量份的原料组成：氟碳树脂49份、吸热材料16份、溶剂20份、Cr-CuO纳米复合粉13份、改性氧化铬绿4份、功能助剂3份。3.根据权利要求1所述的太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，所述导热层中的丙烯酸树脂为羟值在2-5之间的中羟基丙烯酸树脂，以质量百分比计，固含量为40-50％；所述的颜料为粒径在30-50μm的钛白粉；所述的防沉剂为粒径在3-10μm的气相二氧化硅；以质量百分比计，所述的溶剂为20-80％的二丙酮醇和20-80％的丁酯的混合物；所述的分散剂为BYK-ATU类润湿分散剂；所述的流平剂为有机硅类流平剂。4.根据权利要求1所述的太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，所述导热层中的所述的氮化铝为粒径在1-5μm的氮化铝粉末；所述的碳纤维为粒径为7-9μm，长度为20-40μm的碳纤维粉末。5.根据权利要求1所述的太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，所述吸热层中的吸热材料由以下重量份的原料组成：氧化铁黑35-45份、氧化钴25-35份、氧化锰8-16份、铁红粉4-8份。6.根据权利要求5所述的太阳能电池板吸热涂料，其特征在于，所述吸热层中的吸热材料的制备方法为：按照重量份数比计，将氧化铁黑、氧化钴、氧化锰和铁红粉进行均匀混合，并用砂磨机砂磨10-15min，控制粒径为15-25μm，然后加入50-60mL的去离子水，在70-80℃下以60-80r/min的搅拌速度搅拌3-5min，静止冷却至室温，抽滤，洗涤3次，又加入50-60mL的去离子水，用离心机离心3-5min,将除了沉淀的大颗粒以外部分又再次抽滤，洗涤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆志鹏，
申请(专利权)人：安徽兆拓新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34