一种复合型高耐候性太阳能电池背板及其制备方法与流程

文档序号:33623133发布日期:2023-03-25 13:34阅读:88来源:国知局
一种复合型高耐候性太阳能电池背板及其制备方法与流程

1.本发明涉及ipc c08技术领域,尤其涉及一种复合型高耐候性太阳能电池背板及其制备方法。


背景技术:

2.现有的光伏背板结构中,pet层和其它层通过胶粘剂进行粘结时,存在着粘结性和加工性难以兼顾的问题;光伏背板的水汽透过率较高,在潮、热、暴晒等严苛条件下难以长效发挥作用。
3.中国专利cn104559080公开了一种热塑性聚酯聚乙烯组合物及其应用,采用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为热塑性树脂,与聚乙烯,马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯共聚物,抗氧剂1010和抗氧剂168作用,得到一种应用于太阳能电池背板的材料,所得到的材料的收缩率降低,机械性能提升;中国专利cn108075006公开了一种多层结构的太阳能电池背板,采用第一聚乙烯层、第一粘结性树脂层、聚酯层、第二粘结性树脂层、第二聚乙烯层复合,通过流延复合、电子束辐射交联,得到一种多层结构的太阳能电池背板,提高了背板的耐热性;中国专利cn205395342公开了一种高阻水高反射太阳能电池背板及包含其的太阳能电池组件,通过树脂薄膜层、阻水层和耐侯层共挤形成成本较低、阻水性好的背板结构。但是上述现有技术仍未同时解决光伏背板的耐热、阻水、耐紫外老化等技术问题;所得到的光伏背板不能满足严苛室外条件的使用需求,局限了光伏组件的应用。
4.针对上述问题,本技术通过对太阳能电池背板的pet结构层和胶粘剂进行多重优化,实现了光伏背板的耐湿热、耐uv、耐蒸煮、耐高低温循环、低水汽透过率等多项性能的提升。


技术实现要素:

5.为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板。所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
6.在一些优选的实施方式中,所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度比为(1-8):(10-36):(0.5-10)。
7.进一步优选,所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度比为(1-5):(15-30):(1-5)。
8.在一些优选的实施方式中,所述po内层的原料包括:pe基料,抗uv剂,抗氧剂,助剂a。
9.进一步优选,所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料94-99%,抗uv剂0.2-2%,抗氧剂0.1-2%,助剂a0-5%。
10.在一些优选的实施方式中,所述聚酯支撑层的原料包括:聚酯基料,填料,增韧剂,抗水解剂,抗uv剂,抗氧剂,助剂b。
11.进一步优选,所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料
80-99%,填料1-15%,增韧剂0.5-5%,抗水解剂0.1-2%,抗uv剂0.1-1.5%,抗氧剂0-2%,助剂b 0-3%。
12.在一些优选的实施方式中,所述po外层的原料包括:聚烯烃混合料,抗uv剂,填料,抗氧剂,助剂c。
13.进一步优选,所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料85-98%,抗uv剂0.1-2%,填料1-10%,抗氧剂0.1-2%,助剂c 0-1.5%。
14.在一些优选的实施方式中,所述pe基料的熔体流动速率为2-10g/10min,拉伸屈服强度为15-40mpa,断裂伸长率为400-800%。
15.进一步优选,所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
16.在一些优选的实施方式中,所述抗uv剂包括受阻胺类,二苯甲酮类,苯并三唑类,三嗪类,丙烯腈类,草酰胺类,有机镍类中的一种或多种的组合。
17.进一步优选,所述抗uv剂为受阻胺类,作为受阻胺类的实例,包括但不限于gw-480,gw-622,gw-944,gw-540,tinuvin 770,uv-3853,uv-3346,uv-3529中的一种或多种的组合。
18.更进一步优选,所述抗uv剂为uv-3529和/或uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
19.在一些优选的实施方式中,所述抗氧剂包括受阻酚类,硫醚酯类,亚磷酸酯类,硫醇类中的一种或多种的组合。
20.进一步优选,所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为(0.5-2.5):1。
21.作为受阻酚类的实例,包括抗氧剂1010,抗氧剂1076,抗氧剂1098,抗氧剂1024中的至少一种。
22.作为硫醚酯类的实例,包括抗氧剂dltp和/或抗氧剂dstp。
23.在一些优选的实施方式中,所述助剂a包括ps-g-egma,pp-g-st,abs-g-mah,pe-g-st,pp-g-mah,pe-g-mah中的一种或多种的组合。
24.在一些优选的实施方式中,所述聚酯基料为pet和/或tpee,进一步优选为tpee。
25.在一些优选的实施方式中,所述tpee(热塑性聚酯弹性体)的熔体流动速率为2-15g/10min,拉伸模量为15-35mpa,断裂伸长率>200%。
26.进一步优选,所述聚酯基料为tpee,其熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
27.在一些优选的实施方式中,所述填料包括钛白粉,碳酸钙,煅烧高岭土,滑石粉,硅灰石,空心玻璃微珠中的一种或多种的组合。
28.进一步优选,所述填料为钛白粉。所述钛白粉为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为30-60m2/g,平均粒径为15-30nm。
29.在一些优选的实施方式中,所述增韧剂优选为乙烯共聚物,例如杜邦elvaloy4170。
30.在一些优选的实施方式中,所述抗水解剂包括碳化二亚胺,具体为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
31.在一些优选的实施方式中,所述助剂b包括偶联剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,稀土偶联剂中的一种或多种的组合。
32.进一步优选,所述偶联剂优选为钛酸酯偶联剂,例如tc-131。
33.在一些优选的实施方式中,所述聚烯烃混合料包括pp,pe,epdm,poe,obc中的至少2种。
34.进一步优选,所述聚烯烃混合料包括pp(聚丙烯),pe(聚乙烯)和poe(聚乙烯辛烯共弹性体);所述pp,pe和poe的重量比为(1-4):(2.5-6):(0.5-3)
35.在一些优选的实施方式中,所述助剂c包括自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;自由基捕捉剂优选为受阻胺,例如basftinuvin123;自由基淬灭剂优选为镍的有机络合物,例如马蹄莲1084。
36.光伏背板位于太阳能电池背面,为光伏组件构建起最外层保护屏障,光伏背板的环境耐受性直接影响着组件的使用寿命。现有的光伏背板无法满足潮湿、闷热环境以及光照条件下的长期稳定使用,一方面是由于背板材料在严苛环境下容易发生降解、老化问题,制品的物理机械性能劣化;另一方面采用复合层结构虽然能够一定程度上形成性能互补效应,但是复合层之间通过胶介质连接时,胶层受水汽、温度影响,粘结强度无法维持,胶层容易出现脱落、开裂等问题。
37.本技术人经过大量探究发现,采用熔体流动速率为2-15g/10min,拉伸模量为15-35mpa,断裂伸长率>200%的聚酯基料作为背板中部支撑层的基料,配合比表面积为30-60m2/g,平均粒径为15-30nm的纳米级钛白粉共同作用,能够显著提升光伏背板的耐老化性能,所得背板在高低温循环处理后依然具有较高的机械强度,原因可能是该配方体系下聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解活性被抑制,在碱性小分子助剂的参与下碳-碳分子主链得到极性分子的保护,同时特定规格的无机粒子均匀分散于聚合物空间三维结构中,抑制了水气、酸性成分等渗透至背板结构中对材料产生侵蚀,从而提升了背板对环境变化的抵御能力,耐候性得以提升,在潮湿、高温、太阳暴晒等条件下也不容易出现龟裂、黄变缺陷,使用寿命延长。
38.本发明第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合,得到背板成品。
39.在一些优选的实施方式中,所述胶粘剂包括聚氨酯胶粘剂,环氧树脂胶粘剂,丙烯酸酯胶粘剂,有机硅胶粘剂中的一种或多种的组合。
40.进一步优选的,所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂;更进一步优选为聚醚型聚氨酯胶粘剂。
41.在一些优选的实施方式中,所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇50-70份,二异氰酸酯30-54份,催化剂0.1-2份,扩链剂2-15份,流变助剂0-5份,溶剂4-66份。
42.优选的,所述聚二元醇包括聚氧化丙烯二元醇,聚氧化乙烯二元醇中的至少一种。
43.优选的,所述聚二元醇的平均分子量为400-4000。
44.进一步优选,所述聚二元醇为重量比为1:(2-5)的聚氧化丙烯二元醇,聚氧化乙烯二元醇。
45.优选的,所述扩链剂包括1,4-丁二醇,一缩二丙二醇,一缩二乙二醇,1,2-丙二醇
中的一种或多种。
46.进一步优选,所述扩链剂为1,4-丁二醇和一缩二丙二醇;1,4-丁二醇和一缩二丙二醇的重量比为(0.5-3):1。
47.优选的,所述二异氰酸酯为本领域常用二异氰酸酯,例如tdi、mdi、hdi、ipdi。
48.采用特定的聚酯基料与助剂反应,能够提升tpee结构层的空间结构致密程度,优化背板机械性能和耐候性,但是衍生出了tpee结构层与胶粘剂的结合强度较差,中部聚酯支撑层与上下层容易分离,背板各功能层无法充分发挥作用的技术问题。本技术人进一步探究发现,采用聚醚型聚氨酯类胶粘剂能够促使聚酯支撑层与po内/外层形成有效粘结,提升材料的抗水解型。意外发现采用平均分子量为400-4000的聚二元醇与二异氰酸酯的反应活性较高,进一步配合重量比为(0.5-3):1的1,4-丁二醇和一缩二丙二醇作为扩链剂,反应生成的聚氨酯能够有效渗透至背板复合层结构中,复合材料结构中的粘结位点增多,形成机械互锁作用,背板在高固化强度的胶粘剂作用下,形成po内层-聚酯支撑层-po外层的紧密稳固连接效果。同时发现,当聚二元醇为重量比为1:(2-5)的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇时,胶粘剂在背板结构中的耐水性、耐老化性能也明显提升,配合性能优化的tpee结构层共同作用,抑制了高/低温层结构变化,高温高湿度环境以及光照条件下光伏背板内部结构的变化,从而提升了光伏背板的耐湿热、耐蒸煮性能,赋予光伏组件优异的加工性能和持久的使用寿命。
49.有益效果:
50.本发明提供的复合型高耐候性太阳能电池背板兼具加工性能和耐候性;通过对pet结构层和胶粘剂进行优化,实现光伏背板的耐湿热、耐uv、耐蒸煮、耐高低温循环、低水汽透过率等多项性能的同时提升,解决了常规太阳能电池背板在严苛条件下也容易出现的鼓泡、脱层、龟裂、黄变等缺陷,使背板兼具机械强度和化学稳定性,能够满足各种工作环境下光伏组件的使用需求。
具体实施方式
51.实施例1.
52.本实施例提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板,所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
53.所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度分别为30μm,200μm,40μm。
54.所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料96.5%,抗uv剂1%,抗氧剂1%,助剂a1.5%。
55.所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料85.7%,填料8%,增韧剂2.5%,抗水解剂1%,抗uv剂0.6%,抗氧剂1.2%,助剂b1%。
56.所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料90.6%,抗uv剂0.8%,填料6%,抗氧剂1%,助剂c1.6%。
57.所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
58.所述抗uv剂为受阻胺类,具体为重量比为2:1的uv-3529和uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
59.所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为1.4:1。
60.所述受阻酚类具体为抗氧剂235;所述硫醚酯类具体为抗氧剂dstp。
61.所述助剂a具体为ps-g-egma,来源于日本油脂株式会社。
62.所述聚酯基料为tpee,tpee的熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
63.所述填料为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为50m2/g,平均粒径为21nm;具体为德固赛aeroxide p25。
64.所述增韧剂为乙烯共聚物,熔流率为8g/10min,具体为美国杜邦elvaloy 4170。
65.所述抗水解剂为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
66.所述助剂b为偶联剂,具体为钛酸酯偶联剂tc-131。
67.所述聚烯烃混合料包括pp,pe和poe;pp,pe和poe的重量比为3:4:2。
68.所述pe的熔融指数为8g/10min,拉伸屈服强度为10.3mpa;具体为美国杜邦ldpe 0098 s le。
69.所述pp的熔融指数为8.7g/10min,弯曲模量为1500mpa;具体为马来西亚cipc pp-2301。
70.所述poe的熔融指数为0.5g/10min,拉伸强度为35kn/m;具体为美国埃克森美孚poe 5061。
71.所述助剂c为重量比为1:1的自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;所述自由基捕捉剂为受阻胺类化合物,具体为basftinuvin123;所述自由基淬灭剂为镍的有机络合物,具体为马蹄莲1084。
72.本实施例第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合(胶粘剂的涂覆厚度为10μm),在60℃条件下放置3h定型,得到背板成品。
73.所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,具体为聚醚型聚氨酯胶粘剂;所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇64份,二异氰酸酯40份,催化剂0.1份,扩链剂8份,流变助剂1份,溶剂20份。
74.所述聚二元醇为重量比为1:3的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇。
75.所述聚氧化丙烯二元醇的平均分子量为2000,来源于南京钟山石化公司。
76.所述聚氧化乙烯二元醇的平均分子量为1000,来源于南京钟山石化公司。
77.所述二异氰酸酯为tdi(甲苯二异氰酸酯)和ipdi(异氟尔酮二异氰酸酯);tdi和ipdi的重量比为1:2。
78.所述扩链剂为1,4-丁二醇和一缩二丙二醇;1,4-丁二醇和一缩二丙二醇的重量比为2:1。
79.所述流变助剂为的粘度为2900mpa.s(25℃),来源于罗门哈斯rm-2020。
80.所述催化剂为辛酸亚锡,cas号为301-10-0。
81.所述溶剂为乙酸乙酯。
82.所述聚醚型胶粘剂的制备步骤为:将除二异氰酸酯之外的原料按配方量混合,在800rpm的条件下搅拌均匀,得到a料;使用前先向a料中加入二异氰酸酯,混合均匀,即得聚醚型胶粘剂。
83.实施例2.
84.本实施例提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板,所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
85.所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度分别为30μm,200μm,40μm。
86.所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料98%,抗uv剂0.2%,抗氧剂0.8%,助剂a1%。
87.所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料86%,填料5%,增韧剂3%,抗水解剂1.2%,抗uv剂0.4%,抗氧剂1.4%,助剂b2%。
88.所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料88%,抗uv剂1.4%,填料9%,抗氧剂0.5%,助剂c1.1%。
89.所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
90.所述抗uv剂为受阻胺类,具体为重量比为2:1的uv-3529和uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
91.所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为1.4:1。
92.所述受阻酚类具体为抗氧剂235;所述硫醚酯类具体为抗氧剂dstp。
93.所述助剂a具体为ps-g-egma,来源于日本油脂株式会社。
94.所述聚酯基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
95.所述填料为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为50m2/g,平均粒径为21nm;具体为德固赛aeroxide p25。
96.所述增韧剂为乙烯共聚物,熔流率为8g/10min,具体为美国杜邦elvaloy 4170。
97.所述抗水解剂为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
98.所述助剂b为偶联剂,具体为钛酸酯偶联剂tc-131。
99.所述聚烯烃混合料包括pp,pe和poe;pp,pe和poe的重量比为3:4:2。
100.所述pe的熔融指数为8g/10min,拉伸屈服强度为10.3mpa;具体为美国杜邦ldpe 0098 s le。
101.所述pp的熔融指数为8.7g/10min,弯曲模量为1500mpa;具体为马来西亚cipcpp-2301。
102.所述poe的熔融指数为0.5g/10min,拉伸强度为35kn/m;具体为美国埃克森美孚poe 5061。
103.所述助剂c为重量比为1:1的自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;所述自由基捕捉剂为受阻胺类化合物,具体为basftinuvin123;所述自由基淬灭剂为镍的有机络合物,具体为马蹄莲1084。
104.本实施例第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合(胶粘剂的涂覆厚度为10μm),在60℃条件下放置3h定型,得到背板成品。
105.所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,具体为聚醚型聚氨酯胶粘剂;所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇64份,二异氰酸酯40份,催化剂0.1份,扩链剂8份,
流变助剂1份,溶剂20份。
106.所述聚二元醇为重量比为1:3的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇。
107.所述聚氧化丙烯二元醇的平均分子量为2000,来源于南京钟山石化公司。
108.所述聚氧化乙烯二元醇的平均分子量为1000,来源于南京钟山石化公司。
109.所述二异氰酸酯为tdi(甲苯二异氰酸酯)和ipdi(异氟尔酮二异氰酸酯);tdi和ipdi的重量比为1:2。
110.所述扩链剂为1,4-丁二醇和一缩二丙二醇;1,4-丁二醇和一缩二丙二醇的重量比为2:1。
111.所述流变助剂为的粘度为2900mpa.s(25℃),来源于罗门哈斯rm-2020。
112.所述催化剂为辛酸亚锡,cas号为301-10-0。
113.所述溶剂为乙酸乙酯。
114.所述聚醚型胶粘剂聚酯多元醇的制备步骤为:将除二异氰酸酯之外的原料按配方量混合,在800rpm的条件下搅拌均匀,得到a料;使用前先向a料中加入二异氰酸酯,混合均匀,即得聚醚型胶粘剂。
115.实施例3.
116.本实施例提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板,所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
117.所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度分别为30μm,240μm,30μm。
118.所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料96.5%,抗uv剂1%,抗氧剂1%,助剂a1.5%。
119.所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料85.7%,填料8%,增韧剂2.5%,抗水解剂1%,抗uv剂0.6%,抗氧剂1.2%,助剂b1%。
120.所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料90.6%,抗uv剂0.8%,填料6%,抗氧剂1%,助剂c1.6%。
121.所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
122.所述抗uv剂为受阻胺类,具体为重量比为2:1的uv-3529和uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
123.所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为1.4:1。
124.所述受阻酚类具体为抗氧剂235;所述硫醚酯类具体为抗氧剂dstp。
125.所述助剂a具体为ps-g-egma,来源于日本油脂株式会社。
126.所述聚酯基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
127.所述填料为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为50m2/g,平均粒径为21nm;具体为德固赛aeroxide p25。
128.所述增韧剂为乙烯共聚物,熔流率为8g/10min,具体为美国杜邦elvaloy 4170。
129.所述抗水解剂为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
130.所述助剂b为偶联剂,具体为钛酸酯偶联剂tc-131。
131.所述聚烯烃混合料包括pp,pe和poe;pp,pe和poe的重量比为2.5:5:1.5。
132.所述pe的熔融指数为8g/10min,拉伸屈服强度为10.3mpa;具体为美国杜邦ldpe 0098 s le。
133.所述pp的熔融指数为8.7g/10min,弯曲模量为1500mpa;具体为马来西亚cipcpp-2301。
134.所述poe的熔融指数为0.5g/10min,拉伸强度为35kn/m;具体为美国埃克森美孚poe 5061。
135.所述助剂c为重量比为1:1的自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;所述自由基捕捉剂为受阻胺类化合物,具体为basftinuvin123;所述自由基淬灭剂为镍的有机络合物,具体为马蹄莲1084。
136.本实施例第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合(胶粘剂的涂覆厚度为10μm),在60℃条件下放置3h定型,得到背板成品。
137.所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,具体为聚醚型聚氨酯胶粘剂;所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇64份,二异氰酸酯40份,催化剂0.1份,扩链剂8份,流变助剂1份,溶剂20份。
138.所述聚二元醇为重量比为1:3的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇。
139.所述聚氧化丙烯二元醇的平均分子量为2000,来源于南京钟山石化公司。
140.所述聚氧化乙烯二元醇的平均分子量为1000,来源于南京钟山石化公司。
141.所述二异氰酸酯为tdi(甲苯二异氰酸酯)和ipdi(异氟尔酮二异氰酸酯);tdi和ipdi的重量比为1:2。
142.所述扩链剂为1,4-丁二醇和一缩二丙二醇;1,4-丁二醇和一缩二丙二醇的重量比为2:1。
143.所述流变助剂为的粘度为2900mpa.s(25℃),来源于罗门哈斯rm-2020。
144.所述催化剂为辛酸亚锡,cas号为301-10-0。
145.所述溶剂为乙酸乙酯。
146.所述聚醚型胶粘剂聚酯多元醇的制备步骤为:将除二异氰酸酯之外的原料按配方量混合,在800rpm的条件下搅拌均匀,得到a料;使用前先向a料中加入二异氰酸酯,混合均匀,即得聚醚型胶粘剂。
147.实施例4.
148.本实施例提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板,所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
149.所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度分别为30μm,200μm,40μm。
150.所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料96.5%,抗uv剂1%,抗氧剂1%,助剂a 1.5%。
151.所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料85.7%,填料8%,增韧剂2.5%,抗水解剂1%,抗uv剂0.6%,抗氧剂1.2%,助剂b1%。
152.所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料90.6%,抗uv剂0.8%,填料6%,抗氧剂1%,助剂c1.6%。
153.所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为
650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
154.所述抗uv剂为受阻胺类,具体为重量比为2:1的uv-3529和uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
155.所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为1.4:1。
156.所述受阻酚类具体为抗氧剂235;所述硫醚酯类具体为抗氧剂dstp。
157.所述助剂a具体为ps-g-egma,来源于日本油脂株式会社。
158.所述聚酯基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
159.所述填料为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为50m2/g,平均粒径为21nm;具体为德固赛aeroxide p25
160.所述增韧剂为乙烯共聚物,熔流率为8g/10min,具体为美国杜邦elvaloy 4170。
161.所述抗水解剂为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
162.所述助剂b为偶联剂,具体为钛酸酯偶联剂tc-131。
163.所述聚烯烃混合料包括pp,pe和poe;pp,pe和poe的重量比为5:1:4。
164.所述pe的熔融指数为8g/10min,拉伸屈服强度为10.3mpa;具体为美国杜邦ldpe 0098 s le。
165.所述pp的熔融指数为8.7g/10min,弯曲模量为1500mpa;具体为马来西亚cipc pp-2301。
166.所述poe的熔融指数为0.5g/10min,拉伸强度为35kn/m;具体为美国埃克森美孚poe 5061。
167.所述助剂c为重量比为1:1的自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;所述自由基捕捉剂为受阻胺类化合物,具体为basftinuvin123;所述自由基淬灭剂为镍的有机络合物,具体为马蹄莲1084。
168.本实施例第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合(胶粘剂的涂覆厚度为10μm),在60℃条件下放置3h定型,得到背板成品。
169.所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,具体为聚醚型聚氨酯胶粘剂;所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇64份,二异氰酸酯40份,催化剂0.1份,扩链剂8份,流变助剂1份,溶剂20份。
170.所述聚二元醇为重量比为1:3的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇。
171.所述聚氧化丙烯二元醇的平均分子量为2000,来源于南京钟山石化公司。
172.所述聚氧化乙烯二元醇的平均分子量为1000,来源于南京钟山石化公司。
173.所述二异氰酸酯为tdi(甲苯二异氰酸酯)和ipdi(异氟尔酮二异氰酸酯);tdi和ipdi的重量比为1:2。
174.所述扩链剂为1,4-丁二醇和一缩二丙二醇;1,4-丁二醇和一缩二丙二醇的重量比为2:1。
175.所述流变助剂为的粘度为2900mpa.s(25℃),来源于罗门哈斯rm-2020。
176.所述催化剂为辛酸亚锡,cas号为301-10-0。
177.所述溶剂为乙酸乙酯。
178.所述聚醚型胶粘剂聚酯多元醇的制备步骤为:将除二异氰酸酯之外的原料按配方量混合,在800rpm的条件下搅拌均匀,得到a料;使用前先向a料中加入二异氰酸酯,混合均匀,即得聚醚型胶粘剂。
179.实施例5.
180.本实施例提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板,所述太阳能电池背板的结构为po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠。
181.所述po内层,聚酯支撑层和po外层的厚度分别为30μm,200μm,40μm。
182.所述po内层的原料包括:以po内层的总质量计,pe基料96.5%,抗uv剂1%,抗氧剂1%,助剂a1.5%。
183.所述聚酯支撑层的原料包括:以聚酯支撑层的总质量计,聚酯基料85.7%,填料8%,增韧剂2.5%,抗水解剂1%,抗uv剂0.6%,抗氧剂1.2%,助剂b1%。
184.所述po外层的原料包括:以po外层的总质量计,聚烯烃混合料90.6%,抗uv剂0.8%,填料6%,抗氧剂1%,助剂c1.6%。
185.所述pe基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸屈服强度为27mpa,断裂伸长率为650%;具体为美国陶氏hdpe 05962b。
186.所述抗uv剂为受阻胺类,具体为重量比为2:1的uv-3529和uv-3853,uv-3529和uv-3853均来源于美国氰特化工。
187.所述抗氧剂为受阻酚类和硫醚酯类,受阻酚类和硫醚酯类的质量比为1.4:1。
188.所述受阻酚类具体为抗氧剂235;所述硫醚酯类具体为抗氧剂dstp。
189.所述助剂a具体为ps-g-egma,来源于日本油脂株式会社。
190.所述聚酯基料的熔体流动速率为5g/10min,拉伸模量为240mpa,断裂伸长率为300%;具体为美国杜邦tpee htr8425 nc010。
191.所述填料为气相法生产的纳米级钛白粉,纳米级钛白粉的比表面积为50m2/g,平均粒径为21nm;具体为德固赛aeroxide p25
192.所述增韧剂为乙烯共聚物,熔流率为8g/10min,具体为美国杜邦elvaloy 4170。
193.所述抗水解剂为n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺,cas号为2162-74-5。
194.所述助剂b为偶联剂,具体为钛酸酯偶联剂tc-131。
195.所述聚烯烃混合料包括pp,pe和poe;pp,pe和poe的重量比为3:4:2。
196.所述pe的熔融指数为8g/10min,拉伸屈服强度为10.3mpa;具体为美国杜邦ldpe 0098 s le。
197.所述pp的熔融指数为8.7g/10min,弯曲模量为1500mpa;具体为马来西亚cipc pp-2301。
198.所述poe的熔融指数为0.5g/10min,拉伸强度为35kn/m;具体为美国埃克森美孚poe 5061。
199.所述助剂c为重量比为1:1的自由基捕捉剂和自由基淬灭剂;所述自由基捕捉剂为受阻胺类化合物,具体为basftinuvin123;所述自由基淬灭剂为镍的有机络合物,具体为马蹄莲1084。
200.本实施例第二方面提供了一种复合型高耐候性太阳能电池背板的制备方法,采用胶粘剂将po内层,聚酯支撑层和po外层依次层叠粘合(胶粘剂的涂覆厚度为10μm),在60℃
条件下放置3h定型,得到背板成品。
201.所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,具体为聚醚型聚氨酯胶粘剂;所述聚醚型聚氨酯胶粘剂的原料为,按照重量份计,聚二元醇64份,二异氰酸酯40份,催化剂0.1份,扩链剂8份,流变助剂1份,溶剂20份。
202.所述聚二元醇为重量比为1:1的聚氧化丙烯二元醇和聚氧化乙烯二元醇。
203.所述聚氧化丙烯二元醇的平均分子量为2000,来源于南京钟山石化公司。
204.所述聚氧化乙烯二元醇的平均分子量为1000,来源于南京钟山石化公司。
205.所述二异氰酸酯为tdi(甲苯二异氰酸酯)和ipdi(异氟尔酮二异氰酸酯);tdi和ipdi的重量比为1:2。
206.所述扩链剂为1,4-丁二醇。
207.所述流变助剂为的粘度为2900mpa.s(25℃),来源于罗门哈斯rm-2020。
208.所述催化剂为辛酸亚锡,cas号为301-10-0。
209.所述溶剂为乙酸乙酯。
210.所述聚醚型胶粘剂聚酯多元醇的制备步骤为:将除二异氰酸酯之外的原料按配方量混合,在800rpm的条件下搅拌均匀,得到a料;使用前先向a料中加入二异氰酸酯,混合均匀,即得聚醚型胶粘剂。
211.性能测试方法
212.1.冷热循环测试
213.参考gb/t 31034 2014,测试实施例1-5提供的太阳能电池背板的耐温性能;
214.测试条件为-40℃~85℃,6h/周期,400周期。
215.每组实施例设置15个平行样品,观察并记录冷热循环后出现分层、起泡、变色、裂纹、胶层发黏的样品个数m于表1。
216.2.uv测试
217.参考gb/t 31034 2014,测试实施例1-5提供的太阳能电池背板的耐uv性能;测试条件为60kwh
·
m-2
,72h;记录太阳能电池背板的断裂伸长率的初始值和保持率k1于表1。
218.3.恒定湿热测试
219.参考gb/t 31034 2014,测试实施例1-5提供的太阳能电池背板的耐湿热性能;测试条件为85℃,85%r.h.,3000h;记录太阳能电池背板的断裂伸长率的初始值和保持率k2于表1。
220.4.拉伸强度
221.参考iso 1184,测试实施例1-5提供的太阳能电池背板的拉伸强度,记录于表1。
222.性能测试数据
223.表1.性能测试结果
224.
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