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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅太阳能电池,具体涉及到阻燃增强型背板的结构、制备工艺以及在轻柔组件的应用。
技术介绍
1、光伏建筑一体化(bipv)作为一种应用太阳能发电的新概念,得到了快速发展,光伏建筑一体化(bipv)是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。目前光伏组件的主流封装方式是从上至下依次层叠的光伏玻璃、设置于玻璃与电池片层之间的胶膜层、电池片层、胶膜层以及背板或玻璃层,经过热压合后封装,之后再于四周加装铝框来增加其强度,优点是机械强度高,缺点是重量重,每瓦功率约占90~100g左右。此外光伏组件的大尺寸化已是趋势,大尺寸化不仅使组件面积变大,其重量也有所增加。在屋顶上应用bipv技术时,组件的轻质、柔性等特点显得尤为重要。除此之外,组件搬运和安装过程还需要组件有足够的挺度。
2、目前轻柔组件的主流封装方式是将光伏玻璃替换为透明聚合塑料薄膜做到组件降低重量,可弯曲,但缺点是具有较差的机械强度和较差的挺度,在组件搬运和安装受力后容易造成组件内部的太阳能电池片受损而影响输出功率,为了提高轻柔组件强度,一些厂家开发了玻纤等纤维织物复合材料增强型背板,可以保证轻柔组件抗冲击性能提高,然而,添加玻璃纤维后复合材料具有了“烛芯效应”,像蜡烛燃烧时的烛芯一样引起燃烧,蜡烛被点燃时,由于烛芯的存在会产生导流作用,被融化的液体顺着烛芯流向温度高的方向,而烛芯的顶端由于靠近火焰,温度最高,使液体进而气化燃烧,燃烧发出的热量又促使液体继续向上输送气化燃烧,形成恶性循环。因此,单纯玻纤复合材料容易引发更大范围的燃烧,酿成分布式光伏发电系统
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种高阻燃玻纤增强复合材料及其制备方法和应用,所述的玻纤复合材料材料可以从根本上改善玻纤的灯芯效应,既不会影响玻纤复合材料本身的力学性能,又可以提升其阻燃性能。
2、本申请一方面提供一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,所述方法包括以下步骤:
3、s1将玻璃纤维和磷酸酯阻燃剂的组合物在环己烷中进行预反应,得到改性玻璃纤维;
4、s2将所述改性玻璃纤维与偶联剂、抗氧剂混合液进行预反应,对玻纤表面进行包覆;
5、s3树脂粒子造粒:将树脂粒子加入设定比例的协效阻燃剂硼酸盐、增塑剂、抗氧剂、紫外吸收剂加入到单螺杆挤出机物料仓内,经单螺杆挤出机熔融混炼,熔体经熔体分布器或流延模具,输送进浸渍模具内;
6、s4将连续玻璃纤维由纱架单元引出,经张力调节装置、展丝装置、预热装置后,引入至所述浸渍模具,与所述熔体进行浸渍,得到所述的玻纤增强复合材料。
7、进一步的,所述增塑剂包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
8、进一步的,所述偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
9、进一步的,所述抗氧剂包括β-丙酸正十八碳醇酯、2,6-三丁基-4-甲基苯酚、双硫醚、二缩三乙二醇双-β-丙酸酯n,n'-双己二胺中的任意一种或至少两种的组合。
10、本申请另一方面提供一种适用于轻柔光伏组件的增强型阻燃背板,所述背板采用如上述方法制备的玻纤增强聚丙烯材料制成,以玻纤与树脂复合材料为基材,所述玻纤为经过表面处理,加入磷酸酯及与之匹配的偶联剂将其与树脂基体融合;在所述基材表面涂覆有高阻隔涂层。
11、进一步的,所述玻纤与树脂复合材料厚度650-750um,所述高阻隔涂层的厚度为15~35μm。
12、进一步的,所述高阻隔涂层的原料包括碳酸氢盐,所述碳酸氢盐预先使用铝酸酯偶联剂进行处理,所述碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢铵中的一种或多种组成的混合物。
13、本专利技术采用上述技术方案有如下技术效果:
14、1、本专利技术合成的增强型阻燃背板具有高强度、高耐候性等优点,制备的轻柔组件挺度大幅度提升,在搬运、安装过程中降低电池片隐裂风险。
15、2、本专利技术的阻燃增强型背板结构解决了浮纤、凹坑不平等外观不良问题,保证强度的同时,具有高阻隔性及阻燃性。
16、3、本专利技术的通过对芯材及表面涂层的配方设计及结构设计有效提升产品的紫外性能及抗热氧老化性能,解决长期户外使用开裂问题。
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1.一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述增塑剂包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述抗氧剂包括β-丙酸正十八碳醇酯、2,6-三丁基-4-甲基苯酚、双硫醚、二缩三乙二醇双-β-丙酸酯N,N'-双己二胺中的任意一种或至少两种的组合。
5.一种适用于轻柔光伏组件的增强型阻燃背板,其特征在于,所述背板采用如权利要求1至4任一项所述方法制备的
6.根据权利要求5所述的适用于轻柔光伏组件的增强型阻燃背板,其特征在于,所述玻纤与树脂复合材料厚度650-750um,所述高阻隔涂层的厚度为15~35μm。
7.根据权利要求5所述的适用于轻柔光伏组件的增强型阻燃背板,其特征在于,所述高阻隔涂层的原料包括碳酸氢盐,所述碳酸氢盐预先使用铝酸酯偶联剂进行处理,所述碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢铵中的一种或多种组成的混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述增塑剂包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种玻纤增强聚丙烯材料的合成方法,其特征在于,所述抗氧剂包括β-丙酸正十八碳醇酯、2,6-三丁基-4...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙影,鲁文秀,梁东海,霍阳,游达,
申请(专利权)人:江苏日托光伏科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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