[發明專利]一種太陽能電池用阻燃增韌封裝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610415301.X
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN107513259A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 甄國棟
• 申請（專利權）人: 天津棟天新能源科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/00;C08L3/12;C08K13/06;C08K3/36;C08K3/08;C08K3/04;C08K5/17;H01L31/048
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技術領域

本發明涉及一種高分子材料技術領域，具體是一種太陽能電池用阻燃增韌材料及其制備方法。

背景技術

太陽能電池，又叫光伏電池，是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。目前，太陽能電池的應用已從軍事、航天領域進入工業、商業、農業、通信、家用電器以及公用設施等部門，尤其可以在邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村使用，以節省造價很貴的輸電線路。按照所用材料的不同，太陽能電池可以分為硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池等。其中，硅太陽能電池是目前發展最成熟的電池，在應用中居主導地位。硅太陽能電池又可分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池。眾所周知，太陽能晶硅電池由玻璃、透明EVA膜、電池片、透明EVA膜和背板依次層壓而成。市場上常見的太陽能背板是在PET基材兩側復合含氟樹脂膜的三層結構，其中PET基材為背板提供機械保護、電氣保護和水汽阻隔功能，但其本身是一種不耐UV和易于水解的材料，故在PET基材兩側復合含氟樹脂膜得到TPT或KPK結構，但是，含氟樹脂膜成本較高，為降低成本，將PET基材內側的含氟樹脂膜用未交聯固化的PE或EVA替代，復合得到TPE或KPE結構的背板來阻擋環境，特別是UV對PET基材的降解。但是，以TPE或KPE結構的背板制作的太陽能電池對太陽光的反射率很低，功率損失較大，紫外線很容易到達PET基材，從而會降低背板的耐候性，降低太陽能電池的使用壽命。

因此，如何制備太陽能電池用阻燃增韌封裝材料，同時降低其工藝成本及提高阻燃增韌性能，這始終是太陽能電池用阻燃增韌封裝材料推廣應用的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能電池用阻燃增韌材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種太陽能電池用阻燃增韌封裝材料，按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯30-40份、阻燃增韌劑10-15份、蔗糖多酯15-25份、二乙氨基丙胺15-30份、月桂酸5-15份、芳香胺類抗氧劑5-8份；所述含硅阻燃增韌劑，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅12-18份、鋁合金粉末6-12份、聚酯纖維25-35份、氧化石墨烯20-30份、高粱淀粉5-15份。

作為本發明進一步的方案：按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯35份、阻燃增韌劑13份、蔗糖多酯20份、二乙氨基丙胺23份、月桂酸10份、芳香胺類抗氧劑7份；所述含硅阻燃增韌劑，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅15份、鋁合金粉末9份、聚酯纖維30份、氧化石墨烯25份、高粱淀粉10份。

作為本發明進一步的方案：所述含硅阻燃增韌劑中聚酯纖維的長度為15μm。

所述的太陽能電池用阻燃增韌封裝材料的制備方法，具體步驟為：

首先，將所述聚碳酸酯與蔗糖多酯混合，得到混合物料I；其次，將含硅阻燃增韌劑與芳香胺類抗氧劑、月桂酸、二乙胺基丙胺混合，得到混合物料II；最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料斗中，混合物料II從側喂料口加入，螺桿轉速設定為400-600r/min，經過熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，在118℃下鼓風干燥2h，用注塑機注塑成型，即得太陽能電池用阻燃增韌封裝材料。

作為本發明進一步的方案：，具體步驟中螺桿轉速設定為500r/min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明中采用聚碳酸酯作為主要材料，完全綠色安全；其他原料也均安全無毒生態科循環。所述阻燃增韌劑，其中二氧化硅、鋁合金粉末的添加使用大大提升了材料的阻燃性；聚酯纖維和高粱淀粉可增強材料的韌性，尤其是高粱淀粉糊化過程形成了支鏈淀粉結構域，并通過分子間的交聯最終構成具三維網狀結構的連續相，極大增強材料的柔韌性。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

實施例1

一種太陽能電池用阻燃增韌封裝材料，按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯30份、阻燃增韌劑10份、蔗糖多酯15份、二乙氨基丙胺15份、月桂酸5份、芳香胺類抗氧劑5份；所述含硅阻燃增韌劑，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅12份、鋁合金粉末6份、聚酯纖維25份、氧化石墨烯20份、高粱淀粉5份；所述含硅阻燃增韌劑中聚酯纖維的長度為15μm。

所述的太陽能電池用阻燃增韌封裝材料的制備方法，具體步驟為：