System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种玻璃纤维复合基材光伏板及其制备方法和应用技术_技高网

一种玻璃纤维复合基材光伏板及其制备方法和应用技术

技术编号:40543816 阅读:10 留言:0更新日期:2024-03-05 19:00
本发明专利技术涉及光伏板技术领域,公开一种玻璃纤维复合基材光伏板及其制备方法和应用;其制备方法包括:将定量的中低熔点的聚氨酯、紫外吸收剂、抗氧剂和其他助剂混合,挤出造粒,得功能化聚氨酯母粒;将功能化聚氨酯熔体从模头挤出并流延于流延辊与加压辊间;将抗紫外玻璃纤维布和基材平整贴合成一体,经加压辊引入功能化聚氨酯熔体与加压辊间,使基材软化,再施加压力,使功能化聚氨酯熔体、抗紫外玻璃纤维布及基材粘合成一体,冷却,即得玻纤复合基材光伏板。该玻纤复合基材光伏板的柔韧性及机械强度优良,克服了玻纤布与基材间易脱层问题,与胶膜粘接牢固,透光性、抗紫外老化及水汽阻隔性较好,量轻,可代替双玻或单玻组件的前板和/或背板玻璃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏板,具体涉及一种玻璃纤维复合基材光伏板及其制备方法和应用


技术介绍

1、目前市场上的光伏组件大多还是以玻璃作为光伏板来进行封装。玻璃具有强度高、透光性好、价格优等优点;但就目前趋于轻量化发展的光伏组件来说,玻璃较为笨重且不易弯折,无法适配一些有限定重量要求或者有弯曲面(如柔性光伏组件)的安装环境。

2、基于此,cn114373815a公开了一种半柔性轻质光伏组件,其光伏组件包括从上到下依次敷设通过层压机一次层压成型的高分子前板、第一高分子胶膜、超薄玻璃、第二高分子胶膜、电池片层、第三高分子胶膜和高分子背板。虽然该专利技术将前后板玻璃替换成高分子前后板,光伏组件间夹了一块超薄玻璃从而降低光伏组件的质量,强度较高且可以抗冰雹。但这种光伏组件不能做到柔性弯曲,无法适应有弯曲面的安装环境。

3、而现有的柔性光伏组件主要是透明有机薄膜前板、复合玻纤材料、封装胶膜、晶硅电池、封装胶膜、背板搭配封装而成。这种使用透明有机薄膜替换玻璃前板的封装方式,降低了光伏组件的重量,且具有一定的柔韧性,但其机械强度和耐磨性都较差,透水率高,在遭遇风沙、冰雹等恶劣天气时,光伏组件表面的透明有机薄膜容易破损,内部晶硅电池片也会受到震动甚至裂损,影响了光伏组件输出功率、大大缩短了光伏组件的使用寿命。

4、而目前光伏组件所使用的复合玻纤材料大多使用热固化工艺(如cn110854226b所示),即有机树脂将玻纤浸润后,高温固化冷却形成;或者直接将玻纤与塑料薄膜粘接而成。但这两类复合玻纤材料在高温高湿或者紫外湿热等条件下容易分层变黄,严重影响光伏组件的透光率和强度的持久性,导致光伏组件功率降低、老化失效。

5、此外,现有技术,如cn213936204u公开了一种具有耐候防护效果的光伏封装板材以及光伏组件,在热固性粉末涂料复合纤维布形成的柔性封装层上进一步设置固化成型的透光耐候涂层,这种透光耐候涂层虽然可以提高耐候性能和耐刮擦性能;但是在热固化工艺过程中,涂覆的透光耐候涂层会挥发溶剂,透光耐候涂料中的紫外吸收剂、抗氧剂等助剂的添加量有限(因为透光耐候涂料中的紫外吸收剂、抗氧剂等助剂的添加量过多,会影响如透光率、剥离强度等性能),耐候程度也有限,且在长期高温高湿或紫外湿热条件下容易出现层间脱层、涂层发黄,不能满足作为光伏组件的最外层材料(如光伏前板或光伏背板)的苛刻要求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种玻璃纤维复合基材光伏板及其制备方法和应用。

2、基于此,本专利技术公开了一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其制备步骤包括:

3、s1、将按重量份数计的中低熔点的聚氨酯91~98.5份、紫外吸收剂0.5~2份、抗氧剂0.5~2份和其他助剂0.5~5份混合均匀后,经挤出造粒,冷却干燥后,得到功能化聚氨酯母粒;

4、s2、将功能化聚氨酯母粒熔融后从模头挤出,以使挤出的功能化聚氨酯熔体流延于流延辊与加压辊之间;

5、s3、将抗紫外玻璃纤维布和基材平整贴合成一体,经加压辊引入至挤出的功能化聚氨酯熔体与加压辊之间,通过功能化聚氨酯熔体及流延辊的加热使基材的表面温度达到软化点以上,然后加压辊施加压力,使功能化聚氨酯熔体、抗紫外玻璃纤维布及基材在加压辊与流延辊之间相互粘合成一体结构,再输出至冷却辊冷却,即得玻璃纤维复合基材光伏板。

6、优选地,所述中低熔点的聚氨酯为热塑性聚氨酯,其熔点为150~170℃,其分子量为5~15万,其不易析出及分解;

7、所述紫外吸收剂包括但不限于三嗪紫外吸收剂、水杨酸酯紫外吸收剂、三嗪紫外吸收剂与受阻胺紫外吸收剂的复配物中的至少一种;

8、所述抗氧剂包括但不限于受阻酚类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂和辅助抗氧剂及其复配物中的至少一种,具体包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的至少一种;

9、所述其他助剂为耐水解剂、分散剂、润湿剂、扩链剂中的至少一种。

10、进一步优选地,步骤s1中,采用双螺杆造粒机进行所述挤出造粒,双螺杆造粒机的进料口温度为170~190℃、其他各区的温度为190~220℃,经冷却切粒后,在100~120℃下干燥2~4h,即得所述功能化聚氨酯母粒

11、进一步优选地,步骤s2中,所述模头的温度为170~220℃。

12、优选地,步骤s3中,所述抗紫外玻璃纤维布的制备过程为:选用克重为130~260g/m2的玻璃纤维布,将玻璃纤维布浸入至含有紫外吸收剂0.5~5wt%(如0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%、4wt%或5wt%)和硅烷偶联剂1~8wt%(如1wt%、3wt%、5wt%或8wt%)的抗紫外整理液中,捞出浸轧烘干后,得到所述抗紫外玻璃纤维布。

13、进一步优选地,步骤s3中,所述玻璃纤维布的克重为200g/m2。

14、优选地,步骤s3中,所述抗紫外玻璃纤维布及基材的宽幅均裁剪至与加压辊的宽度相适宜,在贴合成一体之前,抗紫外玻璃纤维布及基材均经等离子体表面电晕处理;

15、所述基材的厚度≤305μm,基材的材质为pet、pmma、petg、pa、pc、petg中的一种或多种。其中,基材优选为pet基材。

16、优选地,步骤s3中,所述流延辊和加压辊的温度为110~130℃,流延辊与加压辊之间的缝隙宽度为1~2mm、压力为300~500kpa;所述冷却辊的温度为0~10℃。

17、需要说明的是,本专利技术在制备玻璃纤维复合基材光伏板时,使用中低熔点的聚氨酯(尤其是中低熔点的热塑性),粘度较小,流动性好,从而使熔融的功能化聚氨酯母粒具有较好的成膜性,容易在贴合成一体的抗紫外玻璃纤维布和基材(简称玻纤基材层,其中,基材优选为pet基材)的表面平铺成均匀的一层,使功能化聚氨酯与抗紫外玻璃纤维布的界面结合紧密;而且,中低熔点的聚氨酯(尤其是中低熔点的热塑性)对抗紫外玻璃纤维布具有较好的润湿与渗透效果,在流延至抗紫外玻璃纤维布的表面时,经过加压辊的施压,熔融态的功能化聚氨酯渗透进入抗紫外玻璃纤维布的内部,并透过该抗紫外玻璃纤维布与基材(如pet基材)的界面紧密粘结。

18、进一步,熔融态的功能化聚氨酯中的极性基团o=c=n与基材(如pet基材)中的少量极性基团及经等离子体电晕处理的抗紫外玻璃纤维布和基材的表面短时间出现的大量羟基、羧基等极性基团发生反应;同时,熔融态的功能化聚氨酯及流延辊的高温使基材的表面温度达到其软化点以上,使功能化聚氨酯材料与基材的接触界面发生物理交联的网状结构和分子链缠结,进而增加了功能化聚氨酯、抗紫外玻璃纤维布、基材这三者之间的粘结性能,使这三者经加压流延挤出成紧密的一体结构(即玻璃纤维复合基材光伏板)。故而,本专利技术所制得的玻璃纤维复合基材光伏板经高温高湿及老化处理都不易分层,初期剥离强度及pct48h老化后的剥离强度均较高,抗拉强度也很优异。

19、与此同时,聚氨酯(尤其是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,其制备步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,所述中低熔点的聚氨酯为热塑性聚氨酯,其熔点为150~170℃,其分子量为5~15万;

3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S1中,采用双螺杆造粒机进行所述挤出造粒,双螺杆造粒机的进料口温度为170~190℃、其他各区的温度为190~220℃,经冷却切粒后,在100~120℃下干燥2~4h,即得所述功能化聚氨酯母粒。

4.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述模头的温度为170~220℃。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述抗紫外玻璃纤维布的制备过程为:选用克重为130~260g/m2的玻璃纤维布,将玻璃纤维布浸入至含有紫外吸收剂0.5~5wt%和硅烷偶联剂1~8wt%的抗紫外整理液中,捞出浸轧烘干后,得到所述抗紫外玻璃纤维布。

>6.根据权利要求5所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述玻璃纤维布的克重为200g/m2。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述抗紫外玻璃纤维布及基材的宽幅均裁剪至与加压辊的宽度相适宜,在贴合成一体之前,抗紫外玻璃纤维布及基材均经等离子体表面电晕处理;

8.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述流延辊和加压辊的温度为110~130℃,流延辊与加压辊之间的缝隙宽度为1~2mm、压力为300~500Kpa;所述冷却辊的温度为0~10℃。

9.一种玻璃纤维复合基材光伏板,其特征在于,其采用权利要求1-8任一项所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法所制得。

10.权利要求9所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的应用,其特征在于,将玻璃纤维复合基材光伏板应用于光伏组件中,以替代光伏组件的前板玻璃和/或背板玻璃;

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【技术特征摘要】

1.一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,其制备步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,所述中低熔点的聚氨酯为热塑性聚氨酯,其熔点为150~170℃,其分子量为5~15万;

3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤s1中,采用双螺杆造粒机进行所述挤出造粒,双螺杆造粒机的进料口温度为170~190℃、其他各区的温度为190~220℃,经冷却切粒后,在100~120℃下干燥2~4h,即得所述功能化聚氨酯母粒。

4.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述模头的温度为170~220℃。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合基材光伏板的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述抗紫外玻璃纤维布的制备过程为:选用克重为130~260g/m2的玻璃纤维布,将玻璃纤维布浸入至含有紫外吸收剂0.5~5wt%和硅烷偶联剂1~8wt%的抗紫外整理液中,捞出浸...

【专利技术属性】
技术研发人员:林建伟张付特常朱宁子张大为李君君王展
申请(专利权)人:苏州中来光伏新材股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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