[發明專利]一種防紫外老化太陽能電池背板膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710355689.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107221573B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 魏亮
• 申請（專利權）人: 浙江帝恒實業有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/049;C09D1/00;C09J11/04;C09J151/08
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1.一種防紫外老化太陽能電池背板膜，是由內表層、芯層和外表層通過粘合劑粘接而成的，其特征在于：所述內表層和外表層均為改性二氧化硅納米涂層，芯層為非氟聚合物膜，所述非氟聚合物膜是由4,4'-二羥基二苯甲酮與4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶經縮聚反應制得，所述粘合劑是由硅烷改性環氧樹脂、雙酚A二縮水甘油醚、二丙烯三胺和二氧化硅粉制備而成的。

2.如權利要求1所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于，所述粘合劑是由如下重量份的原料充分混合后制備而成的：硅烷改性環氧樹脂60-70份、雙酚A二縮水甘油醚20-25份、二丙烯三胺10-15份、二氧化硅粉2-4份，所述二氧化硅粉的粒徑為5-55nm。

3.如權利要求1所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于，所述硅烷改性環氧樹脂的制備方法為：在帶有冷凝管、滴液漏斗、溫控裝置和機械攪拌器的四口燒瓶中，將環氧樹脂溶于混合溶劑中，回流升溫至100-130℃，15-20min后加入乙烯基三乙氧基硅烷、引發劑偶氮二異丁腈，保溫反應4-5h后，再分三次每隔30-40min加入一次偶氮二異丁腈，后繼續保溫2-3h，停止反應，得到硅烷改性環氧樹脂。

4.如權利要求3所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于：所述混合溶劑由乙醇與乙二醇醚按(3-4):1的重量比混合而成的，環氧樹脂、混合溶劑、乙烯基三乙氧基硅烷和引發劑偶氮二異丁腈的質量比為60:(300-420):10:(0.5-1)，所述引發劑偶氮二異丁腈每次加入的量相等。

5.如權利要求1所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于，所述改性二氧化硅納米涂層材料的制備方法為：將1-(甲氧基甲基)-1H-苯并三唑加入到懸浮有二氧化硅納米粒子的氯仿中，在惰性氣氛下，在80-90℃下回流攪拌20-30h，將所得物質離心分離，將分離得到的固體用氯仿洗凈后，在60-80℃下干燥15-26h得到改性二氧化硅涂層材料。

6.如權利要求5所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于：所述1-(甲氧基甲基)-1H-苯并三唑、二氧化硅納米粒子、氯仿的質量比為1:(8-12):(40-60)。

7.如權利要求1所述防紫外老化太陽能電池背板膜，其特征在于，制備所述非氟聚合物膜所用的非氟聚合物材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)在惰性氣體保護氛圍下，將4,4'-二羥基二苯甲酮、4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶、甲苯、堿溶于溶劑，滴加到接有分水器的三口瓶中于110-130℃下回流反應4-8h，以甲苯為共沸劑將反應體系中的水通過分水器進行部分除去后，冷卻至室溫,在反應體系中加入分子篩4A型除去反應體系中剩余的水；

(2)在無水條件下，提高反應溫度至180-200℃，回流反應24-36h，后將反應體系冷卻至室溫，將反應后的溶液滴加到去離子水中，聚合物從去離子水中沉淀析出，將析出的聚合物用水和乙醇分別洗3-5遍，置于80-90℃下的真空干燥箱中干燥24h，得到芯層非氟聚合物膜材料；

其中，所述堿為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫中的一種；

所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮中的一種；

所述4,4'-二羥基二苯甲酮、4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶、甲苯、堿和溶劑的質量比為1:(0.9-1.3):(7-13):(0.8-1.2):(16-25)。

8.如權利要求1-7中任一所述防紫外老化太陽能電池背板膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)芯層非氟聚合物膜的制備：將權利要求7制備得到的非氟聚合物溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成濃度為2-5wt％的溶液，再將其澆注在聚四氟乙烯板上，在60-80℃下的干燥箱中干燥10-15h，制備得到厚度為35-50μm的非氟聚合物膜；

2)基膜處理：將步驟1)中制備得到的非氟聚合物膜放入等離子體腔內，在功率為100-200W下電暈處理12-30min；

3)膜上下兩表面涂覆膠黏劑：將步驟2)經電暈處理的非氟聚合物膜上下兩表面涂布膠黏劑，涂布厚度10-20μm，涂布速率為6mm/s；將涂布后的非氟聚合物膜在室溫下干燥10min，再在100℃下干燥40min；最后在130℃下干燥5min；

4)膜表面處理：將步驟3)中處理得到的非氟聚合物膜放入等離子體腔內，在功率為100-200W下電暈處理12-30min后，再在100-110℃下加熱2-3h，最后在室溫下靜置30h；

5)膜上下兩表面涂覆納米二氧化硅涂層：將改性二氧化硅涂層蒸鍍于步驟4)所述經表面處理后的涂覆有膠黏劑的非氟聚合物膜上下表面；

6)膜疊層：在100-110℃下通過層壓機將上述背板復合層進行層壓后，在100-110℃下硬化所述膜16-25min，然后再在室溫下硬化2-3天即可。