一种含氟太阳能电池背板的制备方法与流程

文档序号:11509510阅读:507来源:国知局

本发明属于太阳能电池背板材料技术领域,具体涉及一种含氟太阳能电池背板的制备方法。



背景技术:

太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)、电池片、背板、接线盒和边框等组成。由于背板对电池片起支撑和保护作用,且背板作为直接与外界自然环境大面积接触的封装材料,其性能直接决定了光伏组件的发电效率和使用寿命,背板必须具备优异的绝缘性、水汽阻隔性和耐候性等,因此背板生产及测试技术的进步对太阳能光伏组件的影响十分重要。

现有的背板主要是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)为基板,在其单面或双面复合或涂覆具有功能性的氟材料,从而使背板具有良好阻隔、耐候及绝缘性能。随着太阳能电池背板技术的发展,据统计,全球含氟背板和非氟背板的比例为将达到9:1。氟材料中由于氟元素电负性大,碳氟键之间的键能非常强,加上氟材料结构中分子排列紧密、刚硬、平滑,使氟材料表现优异的耐候、耐热、耐温及耐化学品等性能,可满足组件在户外长期使用的要求。因此,氟材料是目前市场上背板中重要的支撑材料之一。



技术实现要素:

解决的技术问题:本发明的目的是提供一种含氟太阳能电池背板的制备方法,所得含氟太阳能电池背板水蒸气透过率可达1.02g/(m2·d)、耐候性在2500h以上。

技术方案:一种含氟太阳能电池背板的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,以重量份计,将1,1-二氟乙烯10-20份、苯乙烯3-5份、六氟丙烯10-20份加至水100份中,分散后加入引发剂0.2-0.6份,加热进行聚合反应,边搅拌边加入乳化剂3-6份、液体石蜡0.5-1.2份和二氧化钛颗粒0.8-1.5份,抽滤后得到含氟聚合物;

步骤2,将步骤1所得含氟聚合物、聚丙烯树脂颗粒5-7份、聚酰胺树脂2-4份、有机溶剂30-40份混合,升温回流,放冷后,得到涂布液;

步骤3,将步骤2所得涂布液涂在pet基材上,热风干燥,得到含氟太阳能电池背板。

进一步地,所述引发剂为过硫酸钾、过氧化二碳酸二异丙酯或异丙苯过氧化氢中的一种。

进一步地,所述乳化剂为全氟辛基磺酸胺。

进一步地,所述二氧化钛颗粒为金红石型二氧化钛,粒径在300-500nm。

进一步地,所述溶剂选自乙醇、乙酸乙酯、二甲苯中的一种或者几种的混合物。

进一步地,步骤1中聚合反应的温度为70-80℃、时间为1-3h。

进一步地,步骤2中升温回流的温度为70-80℃、时间为1-3h。

进一步地,步骤3中涂布液涂在pet基材上的厚度为20-40μm。

有益效果:本发明将1,1-二氟乙烯、苯乙烯和六氟丙烯聚合,并在聚合物中包覆二氧化钛颗粒,然后将含氟聚合物与聚丙烯树脂、聚酰胺树脂混合,所得太阳能电池背板不仅具有高水气透过率,而且耐老化性能好。

具体实施方式

实施例1

一种含氟太阳能电池背板的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,以重量份计,将1,1-二氟乙烯10份、苯乙烯3份、六氟丙烯10份加至水100份中,分散后加入引发剂0.2份,加热进行聚合反应,边搅拌边加入乳化剂3份、液体石蜡0.5份和二氧化钛颗粒0.8份,抽滤后得到含氟聚合物;

步骤2,将步骤1所得含氟聚合物、聚丙烯树脂颗粒5份、聚酰胺树脂2份、有机溶剂30份混合,升温回流,放冷后,得到涂布液;

步骤3,将步骤2所得涂布液涂在pet基材上,热风干燥,得到含氟太阳能电池背板。

其中,所述引发剂为过硫酸钾;所述乳化剂为全氟辛基磺酸胺;所述二氧化钛颗粒为金红石型二氧化钛,粒径在300-500nm;所述溶剂为乙醇。

步骤1中聚合反应的温度为70℃、时间为3h;步骤2中升温回流的温度为70℃、时间为3h;步骤3中涂布液涂在pet基材上的厚度为20-40μm。

实施例2

一种含氟太阳能电池背板的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,以重量份计,将1,1-二氟乙烯13份、苯乙烯4、六氟丙烯12份加至水100份中,分散后加入引发剂0.3份,加热进行聚合反应,边搅拌边加入乳化剂4份、液体石蜡0.8份和二氧化钛颗粒1.1份,抽滤后得到含氟聚合物;

步骤2,将步骤1所得含氟聚合物、聚丙烯树脂颗粒6份、聚酰胺树脂3份、有机溶剂35份混合,升温回流,放冷后,得到涂布液;

步骤3,将步骤2所得涂布液涂在pet基材上,热风干燥,得到含氟太阳能电池背板。

其中,所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯;所述乳化剂为全氟辛基磺酸胺;所述二氧化钛颗粒为金红石型二氧化钛,粒径在300-500nm;所述溶剂为乙酸乙酯。

步骤1中聚合反应的温度为75℃、时间为2h;步骤2中升温回流的温度为75℃、时间为2h;步骤3中涂布液涂在pet基材上的厚度为20-40μm。

实施例3

一种含氟太阳能电池背板的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,以重量份计,将1,1-二氟乙烯18份、苯乙烯4份、六氟丙烯18份加至水100份中,分散后加入引发剂0.5份,加热进行聚合反应,边搅拌边加入乳化剂5份、液体石蜡0.9份和二氧化钛颗粒1.3份,抽滤后得到含氟聚合物;

步骤2,将步骤1所得含氟聚合物、聚丙烯树脂颗粒6份、聚酰胺树脂3份、有机溶剂38份混合,升温回流,放冷后,得到涂布液;

步骤3,将步骤2所得涂布液涂在pet基材上,热风干燥,得到含氟太阳能电池背板。

其中,所述引发剂为异丙苯过氧化氢;所述乳化剂为全氟辛基磺酸胺;所述二氧化钛颗粒为金红石型二氧化钛,粒径在300-500nm;所述溶剂为乙醇、乙酸乙酯、二甲苯按体积比1:1:1组成的混合物。

步骤1中聚合反应的温度为70℃、时间为3h;步骤2中升温回流的温度为70℃、时间为3h;步骤3中涂布液涂在pet基材上的厚度为20-40μm。

实施例4

一种含氟太阳能电池背板的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,以重量份计,将1,1-二氟乙烯20份、苯乙烯5份、六氟丙烯20份加至水100份中,分散后加入引发剂0.6份,加热进行聚合反应,边搅拌边加入乳化剂6份、液体石蜡1.2份和二氧化钛颗粒1.5份,抽滤后得到含氟聚合物;

步骤2,将步骤1所得含氟聚合物、聚丙烯树脂颗粒7份、聚酰胺树脂4份、有机溶剂40份混合,升温回流,放冷后,得到涂布液;

步骤3,将步骤2所得涂布液涂在pet基材上,热风干燥,得到含氟太阳能电池背板。

其中,所述引发剂为过硫酸钾;所述乳化剂为全氟辛基磺酸胺;所述二氧化钛颗粒为金红石型二氧化钛,粒径在300-500nm;所述溶剂为乙醇。

步骤1中聚合反应的温度为80℃、时间为1h;步骤2中升温回流的温度为80℃、时间为1h;步骤3中涂布液涂在pet基材上的厚度为20-40μm。

将实施例1至4所得背板进行性能测试。水蒸汽透过性测试参照f-1249、击穿电压测试参照astmd-149、耐候性测试参照双85方法(温度85℃,湿度85%rh,当目测出现变黄、鼓包为停止时间)。结果如下:

由上表可知,本发明的含氟太阳能电池背板具有良好的耐候性、水蒸气透过血和击穿电压。

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