一种太阳能电池用导热胶膜及其应用制造技术

本发明专利技术涉及IPC分类的C09J7/00领域，尤其涉及一种太阳能电池用导热胶膜及其应用。导热胶膜的结构主要包括至少一层间隔层和至少一层导热胶层；所述间隔层贴附于导热胶层表面。导热胶层的原料至少包含以下成分：基料60～80份，导热填料20～40份，功能粒子10～15份，助剂5～10份。本申请制备的导热胶膜具有优异的使用寿命，导热效率和体系电阻的同时，还有效减少了导热胶膜的吸湿现象，增强胶膜的防水性和力学性能，适宜在电池组件领域推广，具有广阔的发展前景。的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池用导热胶膜及其应用


[0001]本专利技术涉及IPC分类的C09J7/00领域，尤其涉及一种太阳能电池用导热胶膜及其应用。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和社会的进步，电能电子产业的发展也在近些年中得到了突飞猛进般的发展，尤其是电池领域的发展最为迅猛。电池作为电能电子产业的能源基石，其发展的水平基本上决定了电子产业的发展上限，因此，电池领域的发展成为近些年最热门的研究课题。但随着对于电池能量的需求不断变大，电池组件也不断的在提升尺寸，而电池组件在发电过程中容易产生大量的热能，而热能的存在又极大地影响了电池组件的发电效率，温度每升高1℃就会使得太阳能电池组件的发电效率降低0.3～1％左右，因此，提升电池组件的导热散热效率也是太阳能电池组件领域的重要课题，而近些年出现的导热胶膜材料则有效地解决了这一问题。
[0003]传统的导热胶膜都多为高分子材料与导热填料的结合，例如，现有技术(CN201811632231.9)提供了一种石墨烯导热胶膜，其主要的导热功能层为胶黏剂，固化剂，石墨烯和纳米氧化锌等材料制备的导热材料，其声称导热胶膜具有简洁的设计，具有良好的柔韧性和较薄的厚度，且工艺简单操作；但是在实际的使用制备和使用过程中，常用的石墨烯材料因为其边缘和表面缺陷以及氧化锌导热材料的使用，为导热胶膜带来了大量的亲水性基团，这使得在一些外部环境情况的影响下，导热胶膜很容易出现吸湿脱落和损坏的现象，从而进一步的影响电池组件的散热性能，并且吸湿性的出现热进一步降低了导热能力和胶膜力学性能以及抗PID性能。
[0004]因此，亟需一种在具有优异的导热性能的同时，还能够具有良好的防吸湿性，力学性能，粘结性能和抗PID性能的太阳能电池专用导热胶膜。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：导热胶膜的结构主要包括至少一层间隔层和至少一层导热胶层；所述。
[0006]作为一种优选的方案，所述间隔层的厚度为200～400微米。
[0007]作为一种优选的方案，所述导热胶层的厚度为80～300微米。
[0008]作为一种优选的方案，按重量份计，所述导热胶层的原料至少包含以下成分：基料60～80份，导热填料20～40份，功能粒子10～15份，助剂5～10份。
[0009]作为一种优选的方案，按重量份计，所述间隔层的原料至少包含以下成分：基料80～90份，助剂5～10份。
[0010]作为一种优选的方案，所述基料为EVA、POE、PO、EAA、EMA、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。
[0011]作为一种优选的方案，所述导热胶层的基料为EVA(乙烯
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乙酸乙烯共聚物)和POE。
[0012]作为一种优选的方案，所述EVA和POE的质量比为5～6:1～2。
[0013]作为一种优选的方案，所述EVA和POE的质量比为5.5:1.5。
[0014]作为一种优选的方案，所述间隔层的基料为EVA。
[0015]作为一种优选的方案，所述导热填料为石墨烯、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳化硅中的至少一种。
[0016]作为一种优选的方案，所述导热填料为石墨烯，改性氧化铝和改性氧化锌。
[0017]作为一种优选的方案，所述改性氧化锌的制备方法包含以下几步：(1)将丁二酸酐溶解于DMF溶液中，并加入一定量的硅烷偶联剂，在水浴温度40～50℃下加热搅拌3～4小时；(2)之后将氧化锌加入反应溶液，保持搅拌速度为100～150rpm，持续搅拌反应3～5小时后获得预处理氧化锌；(3)将预处理氧化锌与2
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甲基咪唑和硝酸锌混合并加入的乙醇溶剂，在600～800W的水浴超声装置下超声反应一段时间，将得到的产物洗涤、干燥，得到改性氧化锌。
[0018]作为一种优选的方案，所述超声反应时间为4～5小时。
[0019]作为一种优选的方案，所述超声反应时间为4.5小时。
[0020]作为一种优选的方案，所述2
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甲基咪唑和硝酸锌的质量比为6～8:2～3。
[0021]本申请中，通过对于氧化锌的改性，使得胶膜在具有优异的导热性能的同时，能够有效地减少亲水基团的引入，从而使得胶膜具有优异的防水耐吸湿性能，使得胶膜在复杂环境下具有良好的使用性能和寿命。本申请人推测为：本申请中通过对于氧化锌的改性，有效的形成了氧化锌在有机框架材料上的有序聚集现象，并且通过控制反应原料的配比和反应时间，控制氧化锌在框架材料表明的负载数量，裸露出有机框架材料，使得改性氧化锌转变为疏水性复合粒子，有效的降低了体系的亲水性，提高防水效果。并且尤其当超声反应时间为4.5小时且2
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甲基咪唑和硝酸锌的质量比为6～8:2～3时，形成的复合材料为规整的立方体或复合球体状，并且明显增加了复合粒子的表面粗糙度，降低了氧化锌在体系中的团聚现象，并且形成的异质结结构，将电子控制在改性氧化锌和石墨烯复合体系内进行流通，降低了胶膜对于太阳能电池材料的导电性的负面影响。
[0022]作为一种优选的方案，所述改性氧化铝为高分子材料核壳包覆改性氧化铝。
[0023]作为一种优选的方案，所述高分子材料为聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、阿拉伯胶中的至少一种。
[0024]作为一种优选的方案，所述高分子材料为聚氯乙烯。
[0025]作为一种优选的方案，所述高分子材料壳厚度为20～40nm。
[0026]作为一种优选的方案，所述改性氧化铝的制备方法包含以下几步：(1)称取预定量60～70wt％的氯乙烯单体，置入反应容器，升温至60～80℃，同时加入80wt％的引发剂，剧烈搅拌反应20～30分钟；(2)将上述反应液置入新反应容器，加入剩余的氯乙烯单体和引发剂以及氧化铝，温度固定至60～65℃，持续低速搅拌反应3～5小时；(3)反应完成，过滤烘干，精细研磨既得。
[0027]本申请中，通过对三氧化二铝的核壳包裹改性，以及将其与氧化锌的复配加入，有效的提高了导热胶膜的整体导热性能、稳定性以及抗PID性能。在进行导热作用时，由于核壳颗粒具有良好的导热性能，当光伏组件受局部遮挡或高辐照下工作时核壳颗粒能够快速吸热、快速散热，降低电池温度，提升组件输出功率。同时，由于核壳颗粒具有良好的绝缘性
能，可以阻隔电流通道、从而提高胶膜的体积电阻率，大幅提升组件的抗PID性能。并且由于核壳包裹作用，使得三氧化二铝粒子的团聚现象明显降低，能够在胶膜体系中均匀的流动分散，达到最佳的分散稳定性，尤其是当高分子核壳改性三氧化二铝复合粒子的粒径为30～100nm，且高分子壳的厚度为20～40nm时，复合粒子具有最佳的分散性能，且能够有效的在微观体系中，形成储存微孔，作为外力冲击作用时的因为吸收点，而这些为微孔因为高分子壳层的存在能够有效的随时填补，减少裂纹发生几率，从而还能进一步防止水分的渗入。
[0028]作为一种优选的方案，所述石墨烯，改性氧化铝和改性氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：导热胶膜的结构主要包括至少一层间隔层和至少一层导热胶层；所述间隔层贴附于导热胶层表面。2.根据权利要求1所述的太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：按重量份计，所述导热胶层的原料至少包含以下成分：基料60～80份，导热填料20～40份，功能粒子10～15份，助剂5～10份。3.根据权利要求2所述的太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：所述基料为EVA、POE、PO、EAA、EMA、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。4.根据权利要求2～3任一项所述的太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：所述导热填料为石墨烯、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳化硅中的至少一种。5.根据权利要求2～4任一项所述的太阳能电池用导热胶膜，其特征在于：所述导热填料的平均粒径为20～500nm。6.根据权利要求2～5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦华，蔡书义，
申请(专利权)人：浙江中聚材料有限公司，
类型：发明
国别省市：