[發明專利]一種防火防水光伏卷材及其制備方法

有效

• 申請號: 201310368141.4
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103437509A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李曉軍
• 申請（專利權）人: 煙臺斯坦普精工建設有限公司
• 主分類號: E04D13/18
• 分類號: E04D13/18;E04D13/16;H01L31/048
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術領域

本發明涉及建筑節能和光電建筑領域，具體涉及一種集防火、防水和光伏發電多種功能為一體的光伏防水卷材及其制備方法。

背景技術

建筑屋面是光伏發電在建筑上的首選位置，其光伏發電元件主要包括晶硅光伏電池板和非晶硅光伏薄膜電池卷材。晶硅光伏電池板安裝在建筑屋面上有兩種固定方式，一種是利用自重或增加壓重，直接安放在屋面上。由于荷載大，在輕型屋面和大跨度屋面上無法應用；另外在外露防水屋面上也不易應用，因為斜置的壓重電池板的分力會對屋面外露卷材產生正壓力，長期作用會破壞屋面防水層。另一種固定方式是固定件穿透屋面卷材防水層，和屋面結構層固定，這樣會破壞防水層，有滲透隱患，不符合防水的基本原則。以上兩種固定方法都有一個抗風揭的問題。非晶硅、銅銦鉀硒等柔性光伏薄膜電池卷材采用不銹鋼基板或高分子聚合物為基板，可在工程現場用特種膠粘合在普通金屬屋面板、TPO單層高分子防水卷材、改性瀝青防水卷材表面。使電池組件通過與防水卷材復合，形成為既可防火、防水，又可光伏發電的光伏建筑一體化產品。但該技術在工程應用中還存在以下問題：一是現場濕作業受環境和人為影響因素大，材料浪費、人工成本高、易出現質量問題；二是目前TPO單層高分子防水卷材、改性瀝青防水卷材等的價格昂貴、防火性差，難以滿足國家對屋面防水材料越發嚴格的防火安全要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種防火防水光伏卷材及其制備方法，所述防火防水光伏卷材既可以作為防水卷材，又可以進行光伏發電，為符合光伏建筑一體化要求的功能性光伏建材部品。

本發明公開了一種防火防水光伏卷材，為層狀結構，從下至上由防水卷材襯底和柔性光伏組件兩大部分組成，所述防水卷材襯底以高韌玻纖增強阻燃無紡布為胎基，胎基兩面刮涂阻燃聚合物改性水泥砂漿，具阻燃功能的胎基和聚合物砂漿賦予防水卷材襯底極強的防火功能，有效的保護了襯底上部的光伏電池組件。即便在建筑物著火的情況下也不會損壞帶電運行的光伏電池組件。所述太陽能光伏組件從下至上依次包括柔性薄膜光伏電池組件、膜層和涂料層。所述高韌玻纖增強阻燃無紡布主要成份為二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁等無機氧化物，材料本身具有較高的拉伸強度、隔熱、隔音、防潮、透氣、柔韌性能好，且容易分解、可循環再用，其在防水卷材的工藝中起著至關重要的載體作用。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述防水卷材襯底厚度為1.2～2.0mm；所述防水卷材襯底厚度為1.2～2.0mm；所述阻燃聚合物改性水泥砂漿層由如下重量份的原料組成：普硅42.5水泥12～17份，石英砂40～45份，丙酸乳液18～23份，水17～25份，復合阻燃劑4～8份。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述復合阻燃劑是由氫氧化鎂、氫氧化鋁、52#氯化石蠟和三氧化二銻混合而成，質量比為氫氧化鎂：氫氧化鋁：52#氯化石蠟：三氧化二銻=2:1:3:2。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述柔性薄膜光伏電池組件為非晶硅柔性太陽能薄膜電池、銅銦鉀硒薄膜太陽能電池、銻化鎘薄膜太陽能電池，染料敏化電池或有機薄膜電池。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述膜層為乙烯—四氟乙烯共聚物膜（ETFE），厚度為25um。該封裝膜特有的自潔性表面使其具有高抗污、易清洗、耐氣候性好的特點，通常雨水就可以清除膜層表面的主要污染物。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述涂料層為納米級有機硅改性丙烯酸涂料或納米級氟碳涂料，厚度為30～70um。有機硅改性丙烯酸樹脂的合成過程中使用了大量的硅元素，因此具有很強的抗紫外線能力和超長的耐久性。所述納米級有機硅改性丙烯酸涂料涂料既具有良好的表面強度，又具有極佳的耐水性，同時還具有較高的自潔性能，水珠在涂層表面有如落在荷葉上迅速滑落。光滑的涂層表面使灰塵及污漬難以附著，風和雨水就可對表面進行自動清潔。該涂層大大增強了乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE）封裝膜的抗污染性能，降低了粉塵和污物對光伏電池組件發電性能的影響。納米級氟碳涂料無色透明，表面張力低，接觸角大于120度，具有強勁的疏水、抗油污能力，使灰塵等污物與涂層表面接觸面積大大減少，從而具有無比優越的自動清潔特性。該涂層大大增強了乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE）封裝膜的抗污染性能，降低了酸雨、油污、汽車尾氣等大氣污染物對光伏電池組件發電性能的影響。

本發明所述的防火防水光伏卷材，其中所述防火防水光伏卷材還包括粘結層，所述粘結層由西卡單組分高模量聚氨酯密封膠粘劑Sikaflex-11FC(Pro)構成，粘結所述防水卷材襯底和柔性薄膜光伏電池組件。