【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏eva胶膜，具体涉及一种光伏用eva导热胶膜材料及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池在光伏发电过程中会产生大量的热量，这是使太阳能电池温度升高的主要原因。研究表明，太阳能电池温度每升高1℃，其光电转换效率将以0.4～0.6%的速率下降，所以温度对电池的影响非常大。其次，太阳能电池内的温度过高，对eva胶膜稳定性的影响也较大，容易热老氧化。所以，太阳能电池内的温度过高，一方面会大幅降低电池的光电转化效率，另一方面会影响电池组件的使用寿命。因此，如何将太阳能电池组件内多余的热量及时导出，降低组件的温度是改善光伏电池使用寿命的关键。
2、目前，绝大多数eva胶膜的导热材料所采用的是单一导热材质，而太阳能电池产生的热量主要集中在中间层，电池的厚度很小，从四周散失的热量非常低，大部分热量的导出只有通过上下组件，因此单一的导热材质并不能完全将光伏电池运行过程中所产生的热量全部导出，此外单一导热材质的添加可能会在eva胶膜内形成团聚，造成体积电阻率过低。另外，单一填料往往不容易形成导热通路，严重影响光伏电池的散热能力。
3、现有的eva导热胶膜还存在热稳定差的问题，长期光照会造成胶膜的老化与黄化。例如申请号为201711480286.8的中国专利技术专利公开一种交联eva导热封装胶膜及其制备方法，其主要是通过缩短胶膜的层压时间，提高胶膜的交联度来提升导热性。申请号为201410382044.5的中国专利技术专利公开一种光伏封装用eva导热复合胶膜的制备方法，该方法主要目的是获得粘接性良好、抗冲击性
技术实现思路
1、针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种光伏用eva导热胶膜材料及其制备方法，用于解决现有eva胶膜导热材料导热性能差、组件传热热阻高、绝缘性低、散热性差、体积电阻率低、热稳定性差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
3、一种光伏用eva导热胶膜材料，按重量份计，包括：eva树脂100份、复合导热剂10-20份、偶联剂0.3-2份；所述复合导热剂包括氮化硼纳米片与具有三维空间网状结构的短碳纤维。
4、优选的，氮化硼纳米片与短碳纤维的质量比为1:5~5:1。
5、优选的，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯氧基三甲氧基硅烷中的至少一种。
6、优选的，上述导热胶膜材料还包括添加剂，所述添加剂包括交联剂0.2-3份、助交联剂0.2-2份、除酸剂0.5-4份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.4份、固化剂8-14份。
7、优选的，交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯中的至少一种。
8、优选的，助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、二丙烯酸乙二醇酯中的至少一种。
9、优选的，紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的至少一种。
10、优选的，除酸剂为氢氧化钠、氧化镁中的至少一种；固化剂为有机酸酐类固化剂。
11、优选的，抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基，4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯中的至少一种。
12、本专利技术还提供一种光伏用eva导热胶膜材料的制备方法，包括以下步骤：
13、（1）将短碳纤维编织成三维空间网状结构，得到三维空间网状碳纤维；
14、（2）将eva树脂、三维空间网状碳纤维、偶联剂和溶剂混合均匀，之后向混合液中加入添加剂，利用自模板法使得在eva树脂基体表面形成分离碳纤维和添加剂的主导热网络体系；
15、（3）将氮化硼纳米片与异丙醇均匀混合后，加入步骤（2）得到的混合料；然后置于真空烘箱中脱泡，反复抽气直至无气泡冒出，固化后得到复合材料；
16、（4）使用多级拉伸挤压成型法将复合材料在双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出，再将熔融挤出的物料进行流延压花，冷却、收卷，得到所述光伏用eva导热胶膜材料。
17、自模板法，顾名思义即是作为模板的材料最终转化为混合物的一部分，因此该方法具有不需要额外去除模板的优势。本专利技术步骤（2）中自模板法是指在制备主导热网络腔体过程中不引入第三相，直接利用eva树脂颗粒之间的界面作为模板，利用自模板法构建填料的分离结构，使得添加剂主要位于eva树脂表面，以实现短碳纤维和添加剂之间的充分接触，并形成导热网状腔体。自模板法的优势在于空心短碳纤维网里面不放支撑件，与完全分散填料相比，能形成3d网络空腔。
18、直接将氮化硼纳米片等进行混合，将导致氮化硼堆积在整个空腔内，而本专利技术步骤（3）利用溶解后的eva树脂作为一层一层的隔板，将氮化硼纳米片通过真空辅助分层灌注法加入，在导热腔体内构建次级导热体系，最终形成双导热材质互穿的导热胶膜材料，提升材料的导热性。
19、本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术选取氮化硼纳米片、短碳纤维作为导热填充材料。为了发挥更为优异的导热性能，使用具有三维空间网状结构的短碳纤维构建主导热网络腔体，然后使用真空辅助分层灌注法将氮化硼纳米片注入主导热腔体内，在主导热腔体内构建次级导热体系从而形成双导热材质互穿的复合导热材料，最后采用多级拉伸挤压成型工艺制得光伏用eva导热胶膜，该制备工艺所制得的导热胶膜具有优异的导热性与绝缘性，同时提高了胶膜与玻璃基底的剥离强度，具有良好的粘接强度、较高的热稳定性和优异的力学性能。
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1.一种光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，按重量份计，包括：EVA树脂100份、复合导热剂10-20份、偶联剂0.3-2份；所述复合导热剂包括氮化硼纳米片与具有三维空间网状结构的短碳纤维。
2.根据权利要求1所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片与短碳纤维的质量比为1:5~5:1。
3.根据权利要求1所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯氧基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，还包括添加剂，所述添加剂包括交联剂0.2-3份、助交联剂0.2-2份、除酸剂0.5-4份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.4份、固化剂8-14份。
5.根据权利要求4所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、二丙烯酸乙二醇酯中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述除酸剂为氢氧化钠、氧化镁中的至少一种；所述固化剂为有机酸酐类固化剂。
9.根据权利要求4所述的光伏用EVA导热胶膜材料，其特征在于，所述抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基，4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯中的至少一种。
10.根据权利要求1~9任一项所述的光伏用EVA导热胶膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏用eva导热胶膜材料，其特征在于，按重量份计，包括：eva树脂100份、复合导热剂10-20份、偶联剂0.3-2份；所述复合导热剂包括氮化硼纳米片与具有三维空间网状结构的短碳纤维。
2.根据权利要求1所述的光伏用eva导热胶膜材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片与短碳纤维的质量比为1:5~5:1。
3.根据权利要求1所述的光伏用eva导热胶膜材料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯氧基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光伏用eva导热胶膜材料，其特征在于，还包括添加剂，所述添加剂包括交联剂0.2-3份、助交联剂0.2-2份、除酸剂0.5-4份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.4份、固化剂8-14份。
5.根据权利要求4所述的光伏用eva导热胶膜材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈思安，范晶，张海波，余猛，管道安，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
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