一种用于柔性光伏组件的前板材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于柔性光伏组件的前板材料，包括表面涂层、耐候层、压敏胶层及改性胶膜层，表面涂层为无机涂层，耐候层为含氟薄膜层，压敏胶层为以树脂型压敏胶为主体的粘结层，改性胶膜层为添加改性玻璃纤维的胶膜层。该前板材料可直接与封装胶膜层压粘接，耐磨性好、透明度高、粘接性好。粘接性好。粘接性好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于柔性光伏组件的前板材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种用于柔性光伏组件的前板材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于建筑屋顶材质、结构的多样性，以及各类屋顶承载能力的不同，以玻璃封装的常规光伏组件在轻质化、柔韧性等方面处于劣势，这阻碍了其在分布式光伏领域中的应用。轻质柔性组件是通过高分子聚合物材料实现组件的无玻璃化封装，具有轻量化、薄片化、可弯曲等优势，可直接贴合于立面、弧形棚面、曲面屋顶等多种场景，广泛应用于分布式光伏领域。
[0003]现有的柔性光伏组件前板材料大多采用玻璃纤维布作为支撑层，这虽然显著提高了拉伸强度，但大幅降低了前板材料的断裂伸长率，导致前板材料的柔韧性性下降，这极大限制了柔性光伏组件的最大弯曲度，阻碍了柔性光伏组件在曲面场景中的应用。本专利旨在提高前板材料拉伸强度的同时，维持其足够的断裂伸长率，保证柔性光伏组件具有较好的柔韧性，从而拓宽柔性光伏组件在分布式光伏领域中的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于一种用于柔性光伏组件的前板材料及其制备方法，该前板材料可直接与封装胶膜层压粘接，耐磨性好、透明度高、粘接性好。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种用于柔性光伏组件的前板材料，包括表面涂层、耐候层、压敏胶层及改性胶膜层，表面涂层为无机涂层，耐候层为含氟薄膜层，压敏胶层为以树脂型压敏胶为主体的粘结层，改性胶膜层为添加改性玻璃纤维的胶膜层。
[0007]优选的，无机涂层为TiO2涂层或SiO2涂层，厚度为10
‑
500纳米。无机涂层通过真空镀膜的方式在耐候层上制备得到，真空镀膜包括真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜和离子镀膜3种方式，更优选的，采用磁控溅射镀膜。
[0008]优选的，含氟薄膜层包括PVDF、PVF、ETFE中的一种，厚度为5
‑
100微米。更优选的，15
‑
50微米厚的ETFE薄膜。
[0009]优选的，树脂型压敏胶包括丙烯酸酯压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂。丙烯酸酯压敏胶粘剂分为溶剂型、乳液型和光固化型，更优选的，采用溶剂型丙烯酸酯压敏胶粘剂。压敏胶层厚度为10
‑
100微米。
[0010]优选的，改性胶膜层包括0.1
‑
10wt％的改性玻璃纤维和90
‑
99.9wt％的胶膜，厚度为100
‑
600微米。
[0011]优选的，改性玻璃纤维为硅烷偶联剂A改性的磨碎玻璃纤维，单丝直径5
‑
20微米，颗粒粒径10
‑
300微米。更优选的，采用单丝直径8
‑
10微米，颗粒粒径20
‑
50微米磨碎玻璃纤维。
[0012]优选的，硅烷偶联剂A包括N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
[0013]优选的，胶膜包括90
‑
99.6wt％的热熔或热固型树脂、0.1
‑
5wt％的交联剂、0.1
‑
3wt％的硅烷偶联剂B、0.1
‑
1wt％的抗氧剂、0.1
‑
1wt％的紫外光吸收剂。
[0014]优选的，热熔或热固树脂包括乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚乙烯
‑
丁烯共聚物、聚乙烯
‑
辛烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种，交联剂采用过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯，硅烷偶联剂B采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种，抗氧剂采用四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，紫外光吸收剂采用2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮、2
‑
(2
’‑
羟基
‑3’
，5
’‑
二叔苯基)
‑5‑
氯化苯并三唑中的一种或几种。
[0015]一种用于柔性光伏组件的前板材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)将耐候层表面清理干净后，利用磁控溅射法，在耐候层上制备无机涂层，靶材选用纯度在99.99％以上的金属靶材，金属靶材与耐候层的间距为80
‑
120mm，工作电流为0.1
‑
3A的直流电，工作电压为300
‑
800V，氩气流量10
‑
50sccm，氧气流量2
‑
20sccm，工作气压为0.5
‑
2Pa，此外，将耐候层的另一面进行电晕处理；
[0017](2)将磨碎玻璃纤维浸入含硅烷偶联剂A的乙醇溶液中，连续搅拌8
‑
12h，过滤，过滤时用无水乙醇进行轻度淋洗，最后将过滤后的磨碎玻璃纤维放置在100℃的鼓风烘箱中干燥4
‑
6h，得到改性磨碎玻璃纤维；
[0018](3)将热熔或热固树脂、交联剂、硅烷偶联剂B、抗氧剂、紫外光吸收剂、改性磨碎玻璃纤维倒入混料机中，充分混合均匀，将共混物加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，工作温度80
‑
90℃，用流延机将粒料挤出流延成膜，工作温度80
‑
100℃，冷却得到改性胶膜层；
[0019](4)用涂布机对改性胶膜层的一面涂上压敏胶层，涂布车速为5
‑
20m/min之间，烘箱温度在70
‑
110℃，控制干胶涂布量为10
‑
50g/m2；
[0020](5)将改性胶膜层的压敏胶层与耐候层的电晕面进行热压复合，温度为70
‑
110℃，经冷却辊冷却后收卷得到本产品。
[0021]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术的前板材料可直接与封装胶膜层压粘接，减少了柔性光伏组件的铺设层数，缩短了铺设工艺时间。表面无机涂层提供耐磨性、截止紫外的功能。压敏胶层具有透明度高、粘接性好和耐老化优点。改性胶膜层既提高了力学强度，又保障了与封装胶膜的相容性。
[0023]磁控溅射镀膜以其设备简单、易操作、对基体表面的损伤小、镀膜附着力强、几乎可溅射任何材料等优点，广泛应用于材料表面改性。本专利使用磁控溅射法可满足无机涂层与基材的结合力强，涂层致密、均匀等要求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：包括表面涂层、耐候层、压敏胶层及改性胶膜层，所述表面涂层为无机涂层，所述耐候层为含氟薄膜层，所述压敏胶层为以树脂型压敏胶为主体的粘结层，所述改性胶膜层为添加改性玻璃纤维的胶膜层。2.根据权利要求1所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述无机涂层为TiO2涂层或SiO2涂层，厚度为10
‑
500纳米。3.根据权利要求1所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述含氟薄膜层包括PVDF、PVF、ETFE中的一种，厚度为5
‑
100微米。4.根据权利要求1所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述树脂型压敏胶包括丙烯酸酯压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂。5.根据权利要求1所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述改性胶膜层包括0.1
‑
10wt％的改性玻璃纤维和90
‑
99.9wt％的胶膜，厚度为100
‑
600微米。6.根据权利要求5所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述改性玻璃纤维为硅烷偶联剂A改性的磨碎玻璃纤维，单丝直径5
‑
20微米，颗粒粒径10
‑
300微米。7.根据权利要求6所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂A包括N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。8.根据权利要求5所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述胶膜包括90
‑
99.6wt％的热熔或热固型树脂、0.1
‑
5wt％的交联剂、0.1
‑
3wt％的硅烷偶联剂B、0.1
‑
1wt％的抗氧剂、0.1
‑
1wt％的紫外光吸收剂。9.根据权利要求5所述一种用于柔性光伏组件的前板材料，其特征在于：所述热熔或热固树脂包括乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚乙烯
‑
丁烯共聚物、聚乙烯
‑
辛烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种，所述交联剂采用过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯，所述硅烷偶联...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐诚，许锡均，徐鑫，景亚宾，陈向荣，罗晓寒，
申请(专利权)人：浙江歌瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：