一种三维黑色光伏背板膜及其制备方法与流程

本申请涉及光伏电池领域，具体地涉及一种三维黑色光伏背板膜及其制备方法。

背景技术：

1、目前，人们正面临着能源短缺、环境污染、全球气候变暖等严峻问题。太阳能作为绿色无污染的新能源，清洁可再生。随着太阳能电池的持续发展，带动了太阳能电池用背板的巨大市场需求。为了提高太阳能电池的光电转化率和使用寿命，光伏背板在太阳能电池中起到了支撑和保护的作用。

2、市面上的光伏背板一般有黑色、白色和透明色三种颜色规格，其中黑色光伏背板与组件的颜色最为接近，安装完成后外观精致统一、富有美感，黑色光伏组件受到越来越多的欢迎。传统的黑色光伏背板膜存在物理和化学性能较差、容易出现磨损破裂、易氧化腐蚀等问题，这些问题就需要对传统的光伏背板膜进行改进，因此，在这里我们提出一种新型改性黑色光伏背板膜及其制备方法。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种拉伸强度好、与eva粘接强度高、耐湿热老化和低水汽透过的黑色光伏背板膜。

2、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种三维黑色光伏背板膜，自内而外包括黑色内层、黑色支撑层和黑色外层，所述黑色内层包括以下制备原料：pvdf树脂、gma丙烯酸功能共聚物和da-go-pa6复合纤维；所述黑色支撑层的制备原料包括所述gma丙烯酸功能共聚物和所述da-go-pa6复合纤维。

3、作为一种优选，所述黑色内层包括以下制备原料：所述pvdf树脂、黑色染料、所述gma丙烯酸功能共聚物、所述da-go-pa6复合纤维、抗氧化剂、抗水解剂和分散阻聚剂；

4、所述黑色支撑层包括以下制备原料：所述黑色染料、pet树脂、所述gma丙烯酸功能共聚物、所述da-go-pa6复合纤维、所述抗氧化剂、所述抗水解剂和所述分散阻聚剂。

5、作为另一种优选，所述黑色外层包括以下制备原料：所述黑色染料、所述pvdf树脂、二氧化钛、蒙脱土、所述抗氧化剂、所述抗水解剂和所述分散阻聚剂。

6、作为另一种优选，所述gma丙烯酸功能共聚物包括以下制备原料：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、引发剂和固化剂。

7、作为另一种优选，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的添加量占所述gma丙烯酸功能共聚物总质量的2%~10%。

8、作为另一种优选，所述da-go-pa6复合纤维是由十二胺改性的氧化石墨烯与尼龙6熔融共混纺丝制成。

9、作为另一种优选，所述黑色内层包括以下制备原料，按质量份计：所述黑色染料0.1~10份、所述pvdf树脂70~80份、所述gma丙烯酸功能共聚物5~20份、所述da-go-pa6复合纤维1~10份，所述抗氧化剂0.1~2份、所述抗水解剂0.1~2份、所述分散阻聚剂0.5~2份；所述黑色支撑层包括以下制备原料，按质量份计：所述黑色染料0.1~10份、所述pet树脂70~80份、所述gma丙烯酸功能共聚物5~20份、所述da-go-pa6复合纤维1~10份，所述抗氧化剂0.1~2份、所述抗水解剂0.1~2份、所述分散阻聚剂0.5~2份；所述黑色外层包括以下制备原料，按质量份计：所述黑色染料0.1~10份、所述pvdf树脂80~95份、所述二氧化钛1~5份、所述蒙脱土1~5份、所述抗氧化剂0.1~2份、所述抗水解剂0.1~2份、分散阻聚剂0.1~2份。

10、本申请还提供一种三维黑色光伏背板膜的制备方法，将黑色内层、黑色支撑层和黑色外层的原料分别经过螺旋杆挤压机熔融塑化后，分别得到所述黑色内层、所述黑色支撑层和所述黑色外层，将各层叠放，经过三层共挤流延机成型，得到所述三维黑色光伏背板膜；所述黑色内层的制备方法为：将黑色染料、pvdf树脂、gma丙烯酸功能共聚物、da-go-pa6复合纤维、抗氧化剂、抗水解剂和分散阻聚剂在高速混合机中混合均匀，随后在螺旋杆挤出机中熔融挤压塑化，得到所述黑色内层；所述黑色支撑层的制备方法为：将所述黑色染料、pet树脂、所述gma丙烯酸功能共聚物、所述da-go-pa6复合纤维、所述抗氧化剂、所述抗水解剂和所述分散阻聚剂在高速混合机中混合均匀，随后在螺旋杆挤出机中熔融挤压塑化，得到所述黑色支撑层。

11、进一步优选，所述gma丙烯酸功能共聚物的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和十二烷二酸进行聚合反应，产物在双螺杆挤出机中挤出，除杂后得到所述gma丙烯酸功能共聚物。

12、进一步优选，所述da-go-pa6复合纤维的制备方法为：将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，将十二胺溶解在无水乙醇中得到十二胺乙醇溶液，将所述十二胺乙醇溶液缓慢滴加到所述氧化石墨烯分散液中，搅拌反应一段时间，产物分离洗涤干燥后得到十二胺改性的氧化石墨烯；将尼龙6母粒与所述十二胺改性的氧化石墨烯混合均匀，在微型纺丝机下熔融共混纺丝，制得所述da-go-pa6复合纤维。

13、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

14、（1）本申请的三维黑色光伏背板膜，设计有包括黑色内层、黑色支撑层和黑色外层的三层结构，黑色外层具有良好的抗环境侵蚀的能力，黑色支撑层有良好的绝缘性，而黑色内层与eva具有良好的粘接性能。

15、（2）本申请的三维黑色光伏背板膜，通过向黑色内层和黑色支撑层中添加da-go-pa6三维网状材料，使得光伏背板膜具有优异的力学性能和机械性能，具有一定的抗水解性和耐高温性。

16、（3）本申请的三维黑色光伏背板膜，利用da-go-pa6三维网状材料与gma丙烯酸功能共聚物协同作用，有效提高了膜的极性以及与eva之间的粘接强度，使得封装性能更佳。

技术特征：

1.一种三维黑色光伏背板膜，其特征在于，自内而外包括黑色内层、黑色支撑层和黑色外层，

2.如权利要求1所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，

3.如权利要求2所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，所述黑色外层包括以下制备原料：所述黑色染料、所述pvdf树脂、二氧化钛、蒙脱土、所述抗氧化剂、所述抗水解剂和所述分散阻聚剂。

4.如权利要求1所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，所述gma丙烯酸功能共聚物包括以下制备原料：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、引发剂和固化剂。

5.如权利要求4所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的添加量占所述gma丙烯酸功能共聚物总质量的2%~10%。

6.如权利要求1所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，所述da-go-pa6复合纤维是由十二胺改性的氧化石墨烯与尼龙6熔融共混纺丝制成。

7.如权利要求3所述的三维黑色光伏背板膜，其特征在于，所述黑色内层包括以下制备原料，按质量份计：所述黑色染料0.1~10份、所述pvdf树脂70~80份、所述gma丙烯酸功能共聚物5~20份、所述da-go-pa6复合纤维1~10份，所述抗氧化剂0.1~2份、所述抗水解剂0.1~2份和所述分散阻聚剂0.5~2份；

8.一种三维黑色光伏背板膜的制备方法，其特征在于，将黑色内层、黑色支撑层和黑色外层的原料分别经过螺旋杆挤压机熔融塑化后，分别得到所述黑色内层、所述黑色支撑层和所述黑色外层，将各层叠放，经过三层共挤流延机成型，得到所述三维黑色光伏背板膜；

9.如权利要求8所述的三维黑色光伏背板膜的制备方法，其特征在于，所述gma丙烯酸功能共聚物的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和十二烷二酸进行聚合反应，产物在双螺杆挤出机中挤出，除杂后得到所述gma丙烯酸功能共聚物。

10.如权利要求8所述的三维黑色光伏背板膜的制备方法，其特征在于，所述da-go-pa6复合纤维的制备方法为：将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，将十二胺溶解在无水乙醇中得到十二胺乙醇溶液，将所述十二胺乙醇溶液缓慢滴加到所述氧化石墨烯分散液中，搅拌反应一段时间，产物分离洗涤干燥后得到十二胺改性的氧化石墨烯；将尼龙6母粒与所述十二胺改性的氧化石墨烯混合均匀，在微型纺丝机下熔融共混纺丝，制得所述da-go-pa6复合纤维。

技术总结
本申请公开了一种三维黑色光伏背板膜及其制备方法，三维黑色光伏背板膜自内而外包括黑色内层、黑色支撑层和黑色外层，黑色内层包括以下制备原料：PVDF树脂、GMA丙烯酸功能共聚物和DA‑GO‑PA6复合纤维；黑色支撑层的制备原料包括GMA丙烯酸功能共聚物和DA‑GO‑PA6复合纤维。本申请的三维黑色光伏背板膜，通过向黑色内层和黑色支撑层中添加GMA丙烯酸功能共聚物和DA‑GO‑PA6三维网状材料，使得光伏背板膜具有优异的力学性能和机械性能，具有一定的抗水解性和耐高温性。

技术研发人员：夏寅,刘勤学,冯金刚,颜子富
受保护的技术使用者：宁波勤邦新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2