专利名称：一种太阳能电池封装用桐油基材料，其封装方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于光伏产品封装领域，涉及一种太阳能电池封装用桐油基材料。
背景技术：
面对已影响民生与经济发展的能源短缺，我们长期依赖的化石能源更会在未来一二百年间耗尽，人们正努力寻找低碳或零碳的新能源与生产技术，在众多新能源途径中，太阳能由于用之不竭的特点，而预期在未来五十年间成为人类主要能源。在2010年全世界的太阳能发电的安装总量约为18GW，而中国太阳能电池同年总生产量约为10GW，两者都在飞快增长；太阳能电池封装技术成为太阳能这个新兴产业发展的关键技术之一。在当前产业中，常用的太阳能电池受光正面的封装工序有以下多项步骤(a) 生产聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热粘材料的封装膜或相关封装膜；(b)根据太阳能电池板的尺寸裁好EVA封装膜；(c)形成电池-封装膜-玻璃板的夹层结构及(d)热粘结。在封装电池底面时，工序步骤更多(a)生产聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热粘材料的封装膜或相关封装膜；(b)根据太阳能电池板的尺寸裁好EVA封装膜；(c)覆盖好电池底面；(d)生产多层的密封膜(通常包括如聚四氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/ 聚四氟乙烯，简称TPT的膜材)；(e)在EVA热粘的封装膜上加盖TPT密封膜；及(f) 热粘结。在这封装工序中所使用的塑料制品均来自石油化工路线，都并非绿色产品，而且热粘法是耗能、费时。另一个更大的问题是我们一方面以太阳能电池去克服化石能源即将耗尽的能源问题，另一方面在封装太阳能电池成为能源工具时，我们还是依赖着主材是石油基的化工塑料和耗能的工序，这一矛盾亟待解决。千多年来，我国长期采用桐油涂层保护家具和船及建筑结构，因为桐油涂层可以被氧致交联固化，粘性强，不透水，耐磨耐用。而且我国气候与其他自然环境适宜桐树生长，因此我国一直在桐油生产方面遥领其他国家。但长期以来，桐油产业沿用传统工艺，利用高科技把桐油产业革新只是刚起步；多项专利公布了利用桐油做涂料和树脂原料的方法(申请号 200810031013. X ;201110093579. 7 ；201110002171. 4 ； 200410065369. 7 ；200910185732. 1 ；200910070756. 2 ；200910218768. 5 等)；申请号为 201110076740. X的中国专利介绍了利用桐油酸酐制备全生物基环氧树脂组合物及固化物的方法；可以预见，通过系统科研创新开发新桐油技术及应用，桐油将会成为多用途的生物塑料重要来源。本发明将桐油基材料代替石油基聚合物材料用于太阳能电池的封装，来源广泛、制备简便、操作方便，产品性能优异、环境友好，降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的消耗，绿色节能，有着广泛的应用前景，是一种创新的绿色封装技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能电池封装用桐油基材料。本发明要解决的另一技术问题是提供一种太阳能电池封装用桐油基材料的封装方法。本发明要解决的另一技术问题是提供一种太阳能电池封装用桐油基材料的在太阳能电池的待封装部位或封装部件上的应用。本发明的一种太阳能电池封装用桐油基材料，按重量百分比其原料配方如下 桐油基树脂10% 99%
工业树月旨0% 90%
引发剂0.1% 20%
添加剂0 20%。所述的桐油基树脂为天然桐油、聚合桐油、环氧桐油、丙烯酸酯化桐油中的一种或以上。所述的工业树脂是指来源于石油路线的环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂、 丙烯酸酯、乙烯基单体中的一种或以上。所述的引发剂是光致引发剂、热致引发剂中的一种或两种。所述的添加剂是指萤光粉、紫外线吸收剂、抗氧化剂、固化剂中的一种或以上。太阳能电池封装用桐油基材料在太阳能电池与保护板之间的叠层封装、太阳能电池板底面的封装、太阳能电池板边缘的封装以及太阳能电池组件接线盒的封装中的应用。太阳能电池封装用桐油基材料的封装方法，依次包括以下步骤
将桐油基树脂、工业树脂、引发剂、添加剂混合均勻，得到桐油基材料；将桐油基材料涂覆于太阳能电池的待封装部位或封装部件上，涂覆过程中需消除气泡残留；再通过光照射或热致交联的方法进行太阳能电池的快速固化封装。所述的光致引发剂包括离子型、自由基型，离子型光引发剂包括重氮盐、芳基碘鐺盐、芳基硫鐺盐、烷基硫鐺盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及芳基硅氧醚等；自由基型光引发剂包括羰基化合物、染料类、金属有机类、含商化合物、偶氮化合物及过氧化物等。所述的光致交联是指用可见光源或紫外光源去导致有机分子交联成聚合物，光源包括碳弧、汞(蒸汽弧)灯、发射紫外光的荧光灯、氩和氙辉光灯、钨灯、无极灯或紫外激光、放射源、太阳光等各种人工及自然光源。所述的热致引发剂包括离子型、自由基型，离子型热引发剂包括六氟锑酸盐、甲磺酸盐、二茂铁四氟硼酸盐等，自由基型热引发剂包括过氧化物、偶氮苯化合物等。所述的热致交联是指采用自由基型或离子型热引发剂去导致有机分子可聚合官能团化学交联成聚合物。桐油分子含有大量的不饱和共轭双键，利用此双键可实现桐油的聚合，或者将桐油改性，将双键改性成其他可聚合的单明的基团，将桐油树脂涂覆于待封装部位，然后采用合适的方式实现桐油分子的交联聚合，形成聚合物，最终实现封装的目的。本发明将桐油基材料应用于太阳能电池封装行业，增加太阳能电池封装中可再生材料的使用，缩短太阳能电池封装固化时间，达到绿色节能降本的目的；本发明所述桐油基材料可用于太阳能电池与保护板之间的叠层封装、太阳能电池板底面的封装、太阳能电池板边缘的封装以及太阳能电池组件接线盒的封装。采用本发明，降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的消耗，有利于环境保护，封装方法采用的设备简单、操作方便，有着广泛的应用前景，是一种绿色封装技术。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。实施例1
将100份环氧桐油与2份阳离子型光引发剂双(4-对甲苯基)六氟磷酸碘鐺盐混合均勻；将混合物涂覆在太阳能电池的受光正面，然后以玻璃板盖好，并除去夹层的气泡； 然后以功率为800W的中压汞灯辐照桐油涂层％iin，灯距为20cm，涂层即快速光固化，将太阳能电池牢固地粘结在玻璃板上，完成受光面的封装工序。制成品的桐油基黏结层不厚于 0. 5mm,无色。实施例2:
将90份环氧桐油与10份大赛璐脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P (日本大赛璐化学工业株式会社商品牌号)、1. 5份阳离子型光引发剂双(4-对甲苯基)六氟磷酸碘鐺盐混合均勻；混合物均勻涂覆在太阳能电池的受光正面，然后以玻璃板盖好，并除去夹层的气泡； 然后以功率为800W的中压汞灯辐照桐油涂层3min，灯距为20cm，涂层即快速光固化，将太阳能电池牢固地粘结在玻璃板上，完成受光面的封装工序。制成品的桐油基黏结层不厚于 0. 5mm,无色。实施例3:
将90份环氧桐油与10份大赛璐脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P (日本大赛璐化学工业株式会社商品牌号)、1. 5份阳离子型光引发剂双(4-对甲苯基)六氟磷酸碘鐺盐、0.5 份荧光粉、0. 5份紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻；混合物均勻涂覆在太阳能电池的受光正面，然后以玻璃板盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W 的中压汞灯辐照桐油涂层3min，灯距为20cm，涂层即快速光固化，将太阳能电池牢固地粘结在玻璃板上，完成受光面的封装工序。制成品的桐油基黏结层不厚于0.5mm，无色。实施例4:
将100份环氧桐油与150份聚硫醇固化剂Capcure 3-800 (德国BASF公司商品牌号)、 2份DMP-30 (2，4，6—三(二甲胺基甲基)苯酚)、0. 5份紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻；混合物均勻涂覆在太阳能电池的受光正面，然后以玻璃板盖好，并除去夹层的气泡；然后50° C加热30min，涂层即快速固化，将太阳能电池牢固地粘结在玻璃板上，完成受光面的封装工序。实施例5
将80份环氧桐油与20份E-44环氧树脂、2份阳离子光引发剂三芳基六氟磷酸硫鐺盐混合均勻，将混合物在太阳能电池的底面涂覆均勻，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照涂层aiiin，灯距为20cm，涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结，完成底面的封装。实施例6
将90份环氧桐油与10份E-51环氧树脂、2份胺封闭六氟锑酸盐混合均勻，将混合物在太阳能电池的底面涂好，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后80° C加热 4min,涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结，完成底面的封装工序。实施例7 将85份除水、除杂质的聚合桐油与15份二乙烯基苯、3份阳离子光引发剂双(4-对甲苯基)六氟磷酸碘鐺盐混合均勻。将混合物在太阳能电池的底面涂覆均勻，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照涂层;3min，灯距为20cm， 涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结，完成底面的封装。实施例8
将85份环氧桐油与15份E-51环氧树脂、3份阳离子光引发剂三芳基六氟磷酸硫鐺盐混合均勻，将混合物在太阳能电池板的边缘涂覆均勻，并除去胶层中的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照3min，灯距为20cm，胶层即快速固化并将太阳能电池板边缘密封，完成太阳能电池板的封装工序。实施例9
将85份环氧桐油与15份E-51环氧树脂、3份阳离子光引发剂三芳基六氟磷酸硫鐺盐、 0. 5份抗氧剂二丁基羟基甲苯混合均勻，将混合物在太阳能电池板的边缘涂覆均勻，并除去胶层中的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照;3min，灯距为20cm，胶层即快速固化并将太阳能电池板边缘密封，完成太阳能电池板的封装工序。实施例10
将100份环氧桐油，搅拌加热到90°C待用，将1. 5份三苯基膦、0. 5份对甲氧基苯酚溶入60份丙烯酸中，搅拌均勻，将丙烯酸混合液加入环氧桐油中反应，当反应体系酸值小于 ;3mgK0H/g时，结束反应；
将100份上述丙烯酸酯化的环氧桐油与20份苯乙烯、10份甲基丙烯酸甲酯、3份1-羟基环己基苯基甲酮、1份辛酸亚锡混合均勻，涂置于光保护板上；将混合物在太阳能电池的底面涂覆均勻，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照涂层3min，灯距为20cm，涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结， 完成底面的封装。实施例11
将60份丙烯酸酯化的环氧桐油与20份苯乙烯、20份双酚A环氧乙烯酯树脂、2份1-羟基环己基苯基甲酮、1份辛酸亚锡混合均勻，涂置于光保护板上；将混合物在太阳能电池的底面涂覆均勻，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W的中压汞灯辐照涂层3min，灯距为20cm，涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结， 完成底面的封装。实施例12
将60份丙烯酸酯化的环氧桐油与25份苯乙烯、15份双酚A不饱和聚酯树脂、2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1份辛酸亚锡混合均勻，涂置于光保护板上；将混合物在太阳能电池的底面涂覆均勻，以防水保护膜盖好，并除去夹层的气泡；然后以功率为800W 的中压汞灯辐照涂层3min，灯距为20cm，涂层即快速固化并将太阳能电池与防水保护膜牢固地粘结，完成底面的封装。
权利要求
1. 一种太阳能电池封装用桐油基材料，其特征在于，所述桐油基材料按重量百分比其原料配方如下
2.根据权利要求1所述的太阳能电池封装用桐油基材料，其特征在于所述桐油基树脂为天然桐油、聚合桐油、环氧桐油、丙烯酸酯化环氧桐油中的一种或以上。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池封装用桐油基材料，其特征在于所述的工业树脂是指来源于石油路线的环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸酯、乙烯基单体中的一种或以上。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池封装用桐油基材料，其特征在于所述引发剂是光致弓I发剂、热致引发剂中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池封装用桐油基材料，其特征在于所述的添加剂是指萤光粉、紫外线吸收剂、抗氧化剂、固化剂中的一种或以上。
6.权利要求1 5任一所述的太阳能电池封装用桐油基材料在太阳能电池与保护板之间的叠层封装、太阳能电池板底面的封装、太阳能电池板边缘的封装以及太阳能电池组件接线盒的封装中的应用。
7.权利要求1所述的桐油基材料用于太阳能电池的封装方法，其特征在于，依次包括以下步骤将桐油基树脂、工业树脂、引发剂、添加剂混合均勻，得到桐油基材料；将桐油基材料涂覆于太阳能电池的待封装部位或封装部件上，涂覆过程中需消除气泡残留；再通过光照射或热致交联的方法进行太阳能电池的快速固化封装。桐油基树脂10% 99% ； 0% 90% ； 0. 1% 20% ； 0 20%。工业树脂引发剂添加剂
全文摘要
本发明公开了一种太阳能电池封装用桐油基材料，其封装方法及应用。本发明的桐油基材料，其原料重量百分比按下列成分组合制备而成桐油基树脂10%～99%；工业树脂0%～90%；引发剂0.1%～20%；添加剂0～20%。本发明的桐油基材料在封装过程中采用光或热致交联法快速将桐油基材料固化并来封装太阳能电池封装。本发明采用桐油基材料代替石油基聚合物材料用于光伏产品的封装，降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的消耗。本发明的桐油基材料具有来源广泛、环境友好、制备简便、绿色节能，操作方便的特点，有着广泛的应用前景。
文档编号C09J11/00GK102559134SQ20121000296
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者任伍杨, 刘焕明, 唐昶宇, 郭伟民 申请人:中国工程物理研究院化工材料研究所