[發明專利]一種引入納米氧化鋅保護的封裝材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110730926.6
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113234249B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 孫寶全;姜聰慧;張國華;宋濤;李雅娟
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08J7/048
• 分類號: C08J7/048;C08L67/02;C09D5/32;C09D127/12;C09D133/04;C09D7/61
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

本發明公開了一種引入納米氧化鋅保護的封裝材料及其制備方法，該封裝材料包含納米氧化鋅的樹脂層、二氧化鈦樹脂層及基底，其制備方法主要包括以下步驟：(1)將氟碳、丙烯酸樹脂、異氰酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、含二氧化鈦的第一色漿、分散劑、環氧樹脂、流平劑、催化劑和溶劑混合均勻，涂覆在PET薄膜上，烘干；(2)將氟碳、丙烯酸樹脂、異氰酸酯、PGMEA、含納米氧化鋅的第二色漿、分散劑、環氧樹脂、流平劑、催化劑和溶劑混合均勻，均勻涂覆在步驟(1)所得的薄膜涂層上方，烘干得到引入納米氧化鋅保護的封裝材料。通過引入的納米氧化鋅吸收高能量的紫外線保護內層二氧化鈦，此外，增透樹脂的添加增加了薄膜對其他波段的光的透過率，提高光利用率。

技術領域

本發明涉及太陽能電池背板領域，具體涉及一種引入納米氧化鋅保護的封裝材料及其制備方法與應用。

背景技術

太陽能電池背板是一種位于太陽能電池組件背面的封裝材料，憑借其優異的耐高低溫、耐紫外線輻照、耐環境老化和水汽阻隔、電氣絕緣等獨特性能，用于在戶外環境下保護太陽能電池組件抵抗光、濕、熱等環境因素對EVA膠膜、電池片等材料的侵蝕，起耐候絕緣保護作用。

納米TiO₂能夠吸收、反射、散射紫外線，通常被添加至太陽能電池背板的涂層中改善涂料的物理性能，達到提高遮蓋力、消色力、防腐蝕性、耐光性、耐候性，增強涂層的力學強度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分的透過，從而延緩老化，達到延長壽命的作用，但長期在日光中紫外線的作用下TiO₂中的氧原子會溢出，形成氧空位轉變為灰色的TiO_1-x，影響光的透過率，進而影響太陽能電池的光轉化效率。

發明內容

本發明提供了一種引入納米氧化鋅保護的封裝材料及其用作太陽能電池背板，以解決現有技術中太陽電池背板中二氧化鈦變質影響透光率及性能的問題。

本發明第一方面提供一種引入納米氧化鋅保護的封裝材料，從上至下依次為第二涂層、第一涂層以及薄膜基底；所述涂層中包含氟碳樹脂、丙烯酸樹脂、異氰酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和紫外阻隔劑；所述第一涂層中的紫外阻隔劑為二氧化鈦；所述第二涂層中的紫外阻隔劑為納米氧化鋅。

進一步地，所述薄膜基底為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)。

進一步地，所述第一涂層中二氧化鈦的質量分數優選為0.1wt％-0.2wt％。

進一步地，所述第二涂層中納米氧化鋅的質量分數優選為0.1wt％-0.2wt％。

進一步地，所述紫外阻隔劑以色漿形式混入涂料中。

將紫外阻隔劑等功能性物質通過色漿形式加入涂料中混合，使紫外阻隔劑等物質在涂料中分布的更均勻。

進一步地，所述色漿中還包括聚甲基丙烯酸丁酯、硫酸鋇和石墨烯。

聚甲基丙烯酸丁酯具有碳鏈比較長、柔韌性較好的優點，加入涂料中涂層成膜后脆性較低、耐溶劑性較好；硫酸鋇的加入可以提高涂漠的厚度、耐磨性、耐水性、耐熱性、表面硬度、耐沖擊性，此外，硫酸鋇在波長300-400微米范圍內有很高的反射性，可以保護漆膜免遭光老化；石墨烯具有高比表面積，其表面吸附力強，能在涂料干燥時形成網狀結構，從而增強涂層與基底的吸附作用，使涂層更加致密，提高涂料對基材的附著力，同時有助于提高涂料的耐沖擊性能、耐摩擦性能、導熱性及防腐性能。

進一步地，色漿中聚甲基丙烯酸丁酯、紫外阻隔劑、硫酸鋇和石墨烯質量比為50:40:2:0.5。

進一步地，所述第一涂層及第二涂層中還包括環氧樹脂、分散劑、流平劑、催化劑和溶劑。