【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种快速固化硅氧烷封装剂及其制备方法和应用，属于电池封装。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池具有光吸收能力强、对杂质不敏感、载流子寿命长等优势，在效率提升和降低成本等方面均具备较大潜力，因而受到全球研究者的广泛关注。由于钙钛矿吸光层存在易水解、高温易分解、温度变化下相变、光照和氧气作用下发生光致分解等问题。因此，钙钛矿器件的稳定性是钙钛矿光伏产业发展亟待解决的关键难题。(science,2023,379,399；sci.adv.,2021,7,eabg0633；joule,2022,6,1032；adv.mater.,2019,31,1806823；chem.soc.rev.,2022,51,7509.)。
2、目前，产业界普遍采用聚烯烃弹性体(poe)加丁基胶(pib)的封装方式，该封装策略可以有效阻隔外部水汽和氧气对器件的破坏，显著提升钙钛矿器件的稳定性。然而，该封装策略在封装过程中需进行真空热压，这无疑增加了器件制造成本，同时，高温真空环境对钙钛矿电池极为不利，易诱发钙钛矿的晶格畸变，对器件效率造成影响。紫外光固化是一种温和可控的封装工艺，但是有报道紫外固化过程中释放的有机蒸汽会损害器件的效率。(energy environ.sci.,2022,15,13)因此，开发适用于钙钛矿电池的新型封装材料对提升器件性能，推进钙钛矿电池走向产业化具有极为重要的意义。
3、对于钙钛矿太阳能电池的封装聚合物材料而言，出色的水氧阻隔性能、良好的电绝缘性、优异的抗老化和粘接性能是其所必须具有的。聚硅氧烷是
技术实现思路
1、本专利技术提供一种快速固化硅氧烷封装剂及其制备方法和应用
2、快速固化硅氧烷封装剂，按照质量份数，包括：
3、10份～90份的乙烯基硅氧烷；
4、10份～90份的巯基硅氧烷；
5、0.1份～1份的光引发剂。
6、所述乙烯基硅氧烷的双键含量为0.01～0.5mol/100g。
7、所述巯基硅氧烷的巯基含量为0.01～0.4mol/100g。
8、快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，具体步骤如下：
9、乙烯基硅氧烷的制备：
10、室温下将环硅氧烷、乙烯基硅氧烷单体、六甲基二硅氧烷和浓盐酸混合，在30～120℃条件下回流反应0.5～5h，静置至室温后，采用饱和碳酸氢钠/水/乙醇溶液洗涤3次，在真空度为-0.1mpa的环境中120℃下蒸馏2h，得到无色透明油状液体。
11、巯基硅氧烷的制备：
12、室温下将环硅氧烷、巯基硅氧烷单体、六甲基二硅氧烷和浓盐酸混合，在30～120℃条件下回流反应0.5～5h，静置至室温后，采用饱和碳酸氢钠/水/乙醇溶液洗涤3次，在真空度为-0.1mpa的环境中120℃下蒸馏2h，得到无色透明油状液体。
13、所述环硅氧烷为八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、四苯基四甲基环四硅氧烷的一种或两种以上。
14、所述乙烯基硅氧烷单体为四乙烯基环四硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的一种或两种以上。
15、所述快速固化硅氧烷封装剂混合制备过程无需添加溶剂，在紫外条件下，通过光引发巯基-烯点击反应，快速固化，实现钙钛矿太阳能电池的无损封装。
16、所述封装过程为：
17、将光引发剂溶于乙烯基硅氧烷中，随后和巯基硅氧烷单体混合均匀，将未固化的聚合物硅氧烷溶液旋涂于干净的玻璃盖板上，制备厚度均一的硅氧烷封装胶薄膜；
18、然后，将带有硅氧烷封装胶薄膜的玻璃盖板覆盖于钙钛矿太阳能电池上，采用紫外光引发，使双键和巯基进行巯基-烯点击交联，实现钙钛矿太阳能电池的快速原位的无损化封装。
19、所述旋涂速率为3000rpm，旋涂时间为30s。
20、所述紫外光为365nm，强度为50mw/cm2，光照时间为10～60s。
21、钙钛矿太阳能电池的封装材料首先需要具有水氧阻隔性能，同时为防止封装使用过程的机械应力对器件的损害。因此，本专利技术通过控制功能性官能团在分子链上的分布来获得合适的“聚集度”，以此在聚硅氧烷封装胶的三维网络结构中形成合适的“软段”和“硬端”分布，形成致密而柔韧的交联结构，实现良好的水氧阻隔性能和与钙钛矿太阳能电池相匹配的机械强度。
22、封装材料良好的水氧阻隔和合适的机械强度是实现钙钛矿太阳能电池封装重要条件，而聚合物的交联密度是影响材料致密性和机械性能的重要因素。因此，本专利技术通过控制各组分的物料配比来调控聚硅氧烷封装的交联密度，以获得水氧阻隔性好、机械强度合适的聚硅氧烷封装胶。
23、本专利技术首先是制备乙烯基硅氧烷和巯基硅氧烷前体材料，通过调控功能性硅氧烷单体的物料比例、功能性硅氧烷前体的物料配比、旋涂工艺和光固化工艺程序，制备透明性好、抗老化、耐高低温、介电损耗小、粘接性能好和对钙钛矿太阳能电池无损伤的聚合物封装胶。液态的前体材料避免了溶剂的使用，同时通过巯基-烯点击反应实现室温下快速无损封装。这种封装工艺可以满足钙钛矿器件的商业化生产流程，提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。
24、相比于现有的乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.快速固化硅氧烷封装剂，其特征在于，按照质量份数，包括：
2.根据权利要求1所述的快速固化硅氧烷封装剂，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷的双键含量为0.01～0.5mol/100g。所述巯基硅氧烷的巯基含量为0.01～0.4mol/100g。
3.权利要求1或2所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.权利要求3所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，所述环硅氧烷为八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、四苯基四甲基环四硅氧烷中的一种或两种以上。
5.权利要求3所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷单体为四乙烯基环四硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上。
6.权利要求1或2所述的快速固化硅氧烷封装剂的应用，其特征在于，用于钙钛矿太阳能电池的封装。
7.钙钛矿太阳能电池的封装方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的快速固化硅氧烷封装剂，在紫外条件下，通过光引发巯基-烯点击反应，快速固化，实现钙钛矿太阳能电池的无损封装。
...【技术特征摘要】
1.快速固化硅氧烷封装剂，其特征在于，按照质量份数，包括：
2.根据权利要求1所述的快速固化硅氧烷封装剂，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷的双键含量为0.01～0.5mol/100g。所述巯基硅氧烷的巯基含量为0.01～0.4mol/100g。
3.权利要求1或2所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.权利要求3所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，所述环硅氧烷为八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、四苯基四甲基环四硅氧烷中的一种或两种以上。
5.权利要求3所述的快速固化硅氧烷封装剂的制备方法，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷单体为四乙烯基环四硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上。
6.权利要求1或2所述的快速固化硅氧烷封装...
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