[發明專利]纖維增強的熱塑性樹脂的制備方法及太陽能電池邊框的制備方法

無效

• 申請號: 201210024394.5
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102558799A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 任冬友;顧方明
• 申請（專利權）人: 杭州福膜新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L97/02;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/04;C08J5/04;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種纖維增強的熱塑性樹脂的制備方法及太陽能電池邊框的制備方法。

背景技術

隨著石化能源的枯竭，各種可再生新能源產業蓬勃興起，據歐盟聯合研究中心(JRC，Joint?Research?Center?European?Commission)預測，到2050年，可再生能源的比例將超過傳統能源，約占52％，其中太陽能占1/2強，約28％；到本世紀末，可再生能源的比例將占到86％，太陽能將占據其中的約67％。

太陽能發電是太陽能能源戰略中的重要組成部分，其中，太陽能光伏產業尤其得到各國政府的重視，產業化速度非常快。現有技術公開了多種光伏電池，又稱太陽能電池。太陽能電池主要分為以硅元素為主體的電池和以多元素半導體為主體的電池。以元素半導體為主的太陽能電池主要包括硒光電池、硫化鎘電池、銅銦鎵硒電池、碲化鎘電池、砷化鎵電池、磷化銦太陽電池、染料敏化太陽電池和有機薄膜太陽電池等，以元素半導體為主的太陽能電池具有元素使用量小的優點，有些還可以做成聚光太陽能電池以增加光電轉化效率，但是目前以元素半導體為主的光伏電池商業化成功的案例比較少，缺乏現場發電的工程積累經驗。此外，某些元素在地殼中含量有限，且提煉和使用過程中對環境有污染，如鎵、鎘和砷等。而硅在地殼中的含量為27.6％，僅次于氧；并且，提純高純度硅(≥99.9999％)的技術在工業上已較為成熟可靠，因此，包括多晶硅和單晶硅在內的晶硅太陽能電池等硅元素電池已形成一個蓬勃發展的產業，在可預見的將來將占據主流地位。

晶硅太陽能電池的主要構造為由高透明前板、封裝膜、銀漿或鋁漿導線、多晶或單晶硅片、封裝膜和電池背板等多層結構形成的疊層結構。將這些材料通過加熱層壓的方式成型，使用密封膠條和邊框組裝后，配上接線盒，即可得到晶硅太陽能電池。其中，邊框主要是對電池片等核心部件進行封裝保護，對晶硅太陽能電池的性能及使用壽命具有重要影響。

現有技術中，邊框主要采用鋁型材通過冷擠壓加工方式制成，不僅能耗、成本高，而且容易產生邊角廢料，造成浪費。另外，金屬鋁較易被氧化，導致太陽能電池在戶外使用過程中壽命較短。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種纖維增強的熱塑性樹脂的制備方法及太陽能電池邊框的制備方法，本發明提供的制備方法工藝簡單，得到的太陽能電池邊框具有良好的力學性能和老化性能。

本發明提供了一種纖維增強的熱塑性樹脂的制備方法，包括以下步驟：

將樹脂混合物熔融，得到熔融物，所述樹脂混合物包括環狀聚合物單體或環狀聚合物低聚物和催化劑；

將預熱后的纖維在所述熔融物中浸潤，成型后得到纖維增強的熱塑性樹脂。

優選的，所述環狀聚合物單體為己內酰胺。

優選的，所述環狀聚合物低聚物為環狀聚對苯二甲酸丁二醇酯低聚物。

優選的，所述樹脂混合物還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。

優選的，所述纖維為長纖維。

優選的，所述長纖維為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種。

優選的，所述纖維增強的熱塑性樹脂中，所述纖維的質量分數30％～80％。

與現有技術相比，本發明首先將包括環狀聚合物單體或環狀聚合物低聚物和催化劑的樹脂混合物熔融，然后將預熱后的纖維在所述熔融物中浸潤，環狀聚合物單體或環狀聚合物低聚物在催化劑的作用下開環聚合生成聚合物，生成聚合物的同時將纖維包覆，得到纖維增強的熱塑性樹脂。本發明直接以可發生開環聚合的環狀聚合物單體或環狀聚合物低聚物為原料，在開環聚合生成熱塑性樹脂的同時將纖維增強材料包覆，形成纖維增強的熱塑性樹脂，該方法操作簡單，條件溫和，能夠得到性能良好的纖維增強的熱塑性樹脂。所述纖維增強的熱塑性樹脂尤其適于用作太陽能電池邊框或門窗框等。

本發明還提供了一種太陽能電池邊框的制備方法，包括以下步驟：

將樹脂混合物熔融，得到熔融物，所述樹脂混合物包括環狀聚合物單體或環狀聚合物低聚物和催化劑；

將預熱后的纖維在所述熔融物中浸潤，在模具中成型后得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材；

將所述纖維增強的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。

優選的，所述樹脂混合物中還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。

優選的，所述組裝為通過螺絲連接、通過螺紋連接、通過卡口和卡槽連接、通過坡口連接、焊接或通過粘結劑粘結。