一种黑色辐射降温功能涂料及制作方法、背板及应用技术

本发明专利技术涉及光伏组件技术领域，公开了一种黑色辐射降温功能涂料及制作方法、背板及应用。该黑色辐射降温功能涂料按质量百分比计，其原料配方为：氟碳树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种黑色辐射降温功能涂料及制作方法、背板及应用


[0001]本专利技术涉及光伏组件
，具体涉及一种黑色辐射降温功能涂料及制作方法、背板及应用。

技术介绍

[0002]太阳能光伏组件在户外发电使用过程中，由于受到阳光直射及自身在发电过程中产生的热量的影响，所以光伏组件的温度会明显升高，尤其是搭配黑色背板的光伏组件的温度升高现象会更加严重。光伏组件在发电过程中，尤其在阳光充足的中午时刻，其表面温度可达60
‑
80℃。高温光伏组件在发电过程中其功率会受到严重影响。有数据表明，光伏组件在工作过程中其温度每升高1℃，则发电效率会降低0.4
‑
0.5％。因此，如何降低光伏组件的工作温度成为光伏组件研究的一项重要环节。
[0003]基于此，现有技术，如公开号CN110391310B提供的一种辐射自降温太阳能电池背板膜及其制备方法，其8～14μm红外选择性辐射纳米功能组合物由纳米二氧化硅、稀土硅酸盐化合物和钼酸盐化合物按照质量比例1:(0.5～2):(0.5～2)组合而成，再搭配含氟聚合物、柔性高反射膜以及如绝缘阻隔层、粘结层的其他背板材料，使制得的背板膜具有优异的紫外
‑
可见
‑
近红外太阳光反射性能、导热性能和红外选择性辐射自降温功能，在降低电池背板温度，提高光电转换效率上具有一定应用前景。
[0004]该现有技术使用了辐射降温技术，通过8～14μm红外选择性辐射功能层来改善背板膜在使用过程中的温升现象。其中，红外辐射降温的原理是：大气层阻碍了地面物体向太空直接散热，但在8～14微米波段内，大气层中的水蒸汽、CO2和O3的吸收能力很弱，即大气层在这个波段内的透明度很高，通常称这个波段为“大气窗口”，地面上的辐射体可以直接透过“大气窗口”辐射热量到大气层外的外层空间，从而达到降温效果。
[0005]近年来辐射降温的材料层出不穷，无机材料和有机材料均在不断的验证使用。其中，聚二甲基硅烷是目前极具适用价值的辐射降温材料；但是，聚二甲基硅烷成膜后过于柔软，力学性能较差，与附着物的粘结性能也不好。因此，目前尚未有采用聚二甲基硅烷作为辐射降温材料层的光伏背板。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种黑色辐射降温功能涂料及制作方法、背板及应用，以有效避免大量聚二甲基硅烷加入带来的涂层发花问题以及附着力、粘结性能及老化性能的下降问题，并能有效降低光伏组件的工作温度，增益其发电功率。
[0007]基于此，本专利技术公开了一种黑色辐射降温功能涂料，按质量百分比计，其原料配方为：
[0008][0009]其中，所述氟碳树脂为羟基型氟碳树脂，所述辐射降温功能材料为羟基封端聚二甲基硅烷，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂；
[0010]其中，所述二氧化硅是粒径D
50
为100nm
‑
10μm的二氧化硅粉末。
[0011]优选地，所述的一种黑色辐射降温功能涂料，按质量百分比计，其原料配方为：
[0012][0013]优选地，所述二氧化硅是粒径D
50
为100nm
‑
2μm的二氧化硅白色粉末。对二氧化硅的粒径做进一步限定，以进一步确保黑色辐射降温功能涂料无颗粒感和粗糙感，外观细腻的同时，还进一步确保该黑色辐射降温功能涂料在黑色辐射降温背板上使用的剥离强度、附着及粘结性能。
[0014]优选地，所述黑色颜料为铜铬黑、苯胺黑、绝缘炭黑中的一种或多种组合，以确保黑色颜料提供较好的黑色外观的同时，还具备优异的绝缘性能。
[0015]优选地，所述助剂为流平剂、消泡剂和分散剂；
[0016]所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、二甲苯、丙二醇甲醚中的一种或多种组合。
[0017]本专利技术还公开了一种黑色辐射降温功能涂料的制作方法，包括如下制作步骤：
[0018]步骤S1：组分A的制备：
[0019]步骤S11：将按原料配比称取的羟基型氟碳树脂、羟基封端聚二甲基硅烷、部分助剂、黑色颜料及部分溶剂混合，经机械搅拌后，进行研磨，以将其物料细度研磨至5μ以下，得到黑色色浆；
[0020]步骤S12：在黑色色浆中加入剩余助剂、二氧化硅及剩余溶剂，进行机械搅拌，即得组分A；
[0021]步骤S2：组分B的制备：按原料配比称取脂肪族异氰酸酯固化剂，即得组分B；
[0022]步骤S3：将组分A与组分B混合，充分搅拌，即得黑色辐射降温功能涂料。
[0023]优选地，所述步骤S11中，混合的部分助剂占溶剂总质量的1
‑
3％；混合的部分助剂为分散剂，分散剂在黑色辐射降温功能涂料中的质量占比为0.5
‑
2％；
[0024]所述步骤S12中，加入的剩余助剂为流平剂和消泡剂，流平剂和消泡剂在黑色辐射降温功能涂料中的质量占比分别为2
‑
5％。
[0025]本专利技术还公开了一种黑色辐射降温背板，包括依次叠层设置的黑色辐射降温功能涂料层、支撑基膜和黑色耐候涂料层；所述黑色辐射降温功能涂料层采用本
技术实现思路
上述的一种黑色辐射降温功能涂料制成。
[0026]优选地，所述黑色耐候涂料层为黑色耐候氟碳涂料层；
[0027]所述支撑基膜为PET基膜、PBT基膜、聚烯烃基膜中的一种或多种叠加组合。
[0028]本专利技术还公开了一种黑色辐射降温背板的应用，将本
技术实现思路
上述的一种黑色辐射降温背板应用于光伏组件中。
[0029]与现有技术相比，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0030]本专利技术的黑色辐射降温功能涂料，在黑色颜料、助剂、溶剂及粒径D
50
为100nm
‑
10μm的二氧化硅白色粉末的基础上，再搭配羟基型氟碳树脂、羟基封端聚二甲基硅烷及异氰酸酯类固化剂，以使引入的羟基封端聚二甲基硅烷参与羟基型氟碳树脂及脂肪族异氰酸酯固化剂的固化交联反应，既能有效避免大量聚二甲基硅烷加入带来的附着力、粘结性能及老化性能的下降，又能起到很好的辐射降温效果。
[0031]因此，本专利技术的黑色辐射降温背板，在PET基膜及黑色耐候氟碳涂料层的基础上，搭配黑色辐射降温功能涂料层，既能有效改善由于聚二甲基硅烷的大量添加所带来的涂层发花问题以及老化后的附着力、粘结强度下降的问题，有效避免光伏组件因在长期高温环境中使用所带来的寿命缩短、组件失效；又能通过黑色辐射降温功能涂料层将温度较高的光伏组件的热量以辐射形式向大气层外的外层空间传播，有效降低光伏组件的工作温度，对光伏组件的发电功率有明显的增益效果；同时，此黑色辐射降温背板的结构简单、成本较低，能应用于光伏组件中。
附图说明
[0032]图1为本实施例的一种黑色辐射降温背板的截面结构示意图。
[0033]附图标号说明：黑色辐射降温功能涂料层1；支撑基膜2；黑色耐候氟碳涂料层3。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑色辐射降温功能涂料，其特征在于，按质量百分比计，其原料配方为：其中，所述氟碳树脂为羟基型氟碳树脂，所述辐射降温功能材料为羟基封端聚二甲基硅烷，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂；其中，所述二氧化硅是粒径D
50
为100nm
‑
10μm的二氧化硅粉末。2.根据权利要求1所述的一种黑色辐射降温功能涂料，其特征在于，按质量百分比计，其原料配方为：羟基型氟碳树脂40
‑
50％羟基封端聚二甲基硅烷10
‑
20％脂肪族异氰酸酯固化剂8
‑
10％助剂4
‑
11％黑色颜料 10
‑
15％二氧化硅3
‑
5％溶剂15
‑
17％。3.根据权利要求1所述的一种黑色辐射降温功能涂料，其特征在于，所述二氧化硅是粒径D
50
为100nm
‑
2μm的二氧化硅白色粉末。4.根据权利要求1所述的一种黑色辐射降温功能涂料，其特征在于，所述黑色颜料为铜铬黑、苯胺黑、绝缘炭黑中的一种或多种组合。5.根据权利要求1所述的一种黑色辐射降温功能涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、消泡剂和分散剂；所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、二甲苯、丙二醇甲醚中的一种或多种组合。6.权利要求1
‑
5任一项所述的一种黑色辐射降温功能涂料的制作方法，其特征在于，包括如下制作步骤：步骤S1：组分A的制备：步骤S11...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张付特，高洋，唐邓，
申请(专利权)人：江苏中来新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：