[發明專利]一種光伏級PVB樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201711381356.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107936149B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王世偉
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F8/28
• 分類號: C08F8/28;C08F16/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種光伏級聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂的制備方法，包括以下步驟：A)將丁醛溶解在有機溶劑中，得到丁醛溶液；所述有機溶劑為正己烷、環氧氯丙烷、環己烷、二氧六烷、乙醚和正丁烷中的一種或幾種；所述丁醛與有機溶劑的質量比為1：(0.1～10)；B)在PVA的水溶液中先依次滴加1/2量的酸液和1/2量的丁醛溶液，然后再滴加剩余1/2量的酸液和剩余1/2量的丁醛溶液，在攪拌條件下進行反應，得到PVB樹脂。本發明中的PVA和丁醛在兩種溶液的界面處發生接觸并聚合，得到的PVB直接析出，提高了PVB的產率和純度，制備的PVB夾層玻璃透光率達到87％以上，且重復率和生產可靠性非常高。

技術領域

本發明屬于光伏材料技術領域，尤其涉及一種光伏級PVB樹脂的制備方法。

背景技術

近年來，新型太陽能光伏的研發和產業化成為科學界和工業界一個熱門的課題，包括：硅電池、染料敏化光伏電池，有機聚合物薄膜電池，鈣鈦礦薄膜電池等等，隨著研究水平的不斷進步，薄膜電池的光電轉換效率可以超過20％，器件的穩定性已成為制約新型薄膜電池產業化的關鍵技術瓶頸，盡管人們通過多種手段和技術提高光伏器件的穩定性，但實際使用中，產品的穩定性和保護還要依賴于電池的封裝，只有高質量的封裝才能保證光伏產品能長期承受外界光、熱、氧、水等復雜環境，確保其使用多年。

傳統光伏組件最常用的封裝材料是EVA(乙烯和醋酸乙烯酯共聚物)，它具有良好的透光性、柔韌性、粘結性、操作性和絕緣性，但是該材料結構不夠致密，水汽透過率高，自身化學結構不穩定，在紫外環境下容易降解，并且分子結構中存在叔氫和醋酸酯，容易被氧化和水解，從而導致EVA在使用過程中出現黃變、脫層、氣泡和腐蝕電極等現象，嚴重影響光伏組件的性能和使用壽命，導致組件外觀異常、功率下降、電池柵線變色及蝸牛紋等失效問題。

PVB(聚乙烯醇縮丁醛)為熱塑性膠膜，羥基結構提供了很強的抗撕裂強度及與玻璃或塑料的良好粘結性，縮丁醛的六元環結構提高了分子鏈的強度及非結晶性。與EVA相比，PVB的儲存期更長，不交聯固化，耐候性、柔韌性和抗沖擊性均較優，水汽透過較低，戶外使用年限為50年，廣泛應用于雙玻光伏組件、BIVP材料對玻璃碎片的粘結性能好，出于安全性、產品可靠性等因素，建筑用雙玻光伏組件一般不用EVA作為封裝材料，而是使用熱塑性PVB薄膜。PVB薄膜是通過PVB樹脂在增塑劑作用下擠出得到的，而PVB樹脂在合成過程中，經常因為縮聚不完全，殘存醛的量過大及表面活性劑清洗不徹底等因素導致PVB夾膠玻璃透光率低，最高不超過80％。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光伏級PVB樹脂的制備方法，本發明中的制備方法制得的PVB樹脂的夾膠玻璃透光率大于87％。

本發明提供一種光伏級PVB樹脂的制備方法，包括以下步驟：

A)將丁醛溶解在有機溶劑中，得到丁醛溶液；

所述有機溶劑為正己烷、環氧氯丙烷、環己烷、二氧六烷、乙醚和正丁烷中的一種或幾種；

所述丁醛與有機溶劑的質量比為1：(0.1～10)；

B)在PVA的水溶液中先依次滴加1/2量的酸液和1/2量的丁醛溶液，然后再滴加剩余1/2量的酸液和剩余1/2量的丁醛溶液，在攪拌條件下進行反應，得到PVB樹脂。

優選的，所述PVA水溶液中PVA與水的質量比為1：(0.5～15)。

優選的，所述丁醛與PVA的質量比為(0.01～1)：1。

優選的，所述PVA與丁醛的質量之和與酸液的質量之比為100：(0.1～15)。

優選的，所述酸液為鹽酸、硫酸、硝酸和醋酸中的一種或幾種。

優選的，所述反應的溫度為5～40℃；

所述反應的時間為1～4小時。