[發明專利]提升光伏組件接線盒散熱的定向高導熱硅膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202111245243.8
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113956663A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 錢兵;黃國平;陳如意;龔琴赟;李菁楠
• 申請（專利權）人: 中節能太陽能科技（鎮江）有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K9/10;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/08;C08K3/26;C08K5/544;C08K5/5435;C09K5/14
• 代理公司: 北京創賦致遠知識產權代理有限公司 11972
• 代理人: 邱曉寧

本發明公開了一種提升光伏組件接線盒散熱的定向高導熱硅膠及其制備方法，包含按以下重量份配比的各原料：基礎聚合物50～90份、導熱填料40～70份、鐵磁性填料15～25份、粘接劑5～15份、交聯劑5～10份、催化劑1～2份、偶聯劑10～20份。通過原料的選取、原料的配比、原料的形貌和粒徑控制，以及制備過程控制，形成導熱粒子并在定向磁場作用下堆砌形成導熱通道，得到高導熱硅膠，填充于光伏組件接線盒包裹其中的二極管，以增強其散熱性能。

技術領域

本發明涉及一種導熱硅膠及其制備方法，特別是一種應用于光伏組件接線盒來提升其散熱性能的定向高導熱硅膠及其制備方法。

背景技術

根據權威機構統計數據得出，光伏組件發生異常問題主要是在接線盒方面。而隨著市場對高功率組件需求的日益增長，對接線盒的性能提出新的挑戰。就目前市場上的主流組件而言，166組件的額定電流是11.6A左右，182組件的額定電流是13.9A左右，210組件的額定電流已經達到18.6A。接線盒中的熱量主要是由于高電流通過二極管產生，隨著額定電流增大，使得二極管通過高電流后發生嚴重的熱阻損耗，進而釋放大量的熱，從而影響接線盒的散熱性能。而目前對于接線盒的散熱問題的研究，還是處于熱點課題。

現有的解決接線盒散熱的方法，主要是通過新增散熱片裝置進行散熱，是一種被動式的散熱方式，因此散熱性能不佳。

發明內容

發明目的：本發明的目的之一是提供一種高導熱硅膠，對光伏組件接線盒中的二極管放熱有效散熱，提升接線盒散熱性能；本發明的目的之二是提供這種高導熱硅膠的制備方法。

技術方案：一種提升光伏組件接線盒散熱的定向高導熱硅膠，包含按以下重量份配比的各原料：

進一步的，所述基礎聚合物為α,ω-二羥基聚硅氧烷；

所述導熱填料為石墨烯、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫的其中一種或者至少兩種混合；

所述鐵磁性填料為鐵粉、鈷粉、鎳粉的其中一種或者至少兩種混合；

所述粘接劑為納米碳酸鈣；

所述交聯劑為二乙胺基甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、甲基三甲氧基硅烷的其中一種；

所述催化劑為二月桂酸二丁錫、二醋酸二丁基錫、酸四異丙酯、二乙酰乙酸乙酯二異丙酯鈦的其中一種；

所述偶聯劑為γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的其中一種。

最佳的，所述導熱填料為石墨烯、氧化鋁、氧化鋅的混合物；所述交聯劑為苯胺甲基三乙氧基硅烷；所述催化劑為二月桂酸二丁錫；所述偶聯劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。

進一步的，所述導熱填料的粒徑為1～150μm，所述鐵磁性填料的粒徑為20～180μm。

一種上述的提升光伏組件接線盒散熱的定向高導熱硅膠的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將導熱填料、鐵磁性填料進行包覆處理，得到包覆產物；

步驟二：將包覆產物與粘接劑均勻的分散在基礎聚合物中，在溫度為120～150℃的密閉條件下攪拌3～6小時，而后冷卻至室溫，得到混合物A；

步驟三：將交聯劑、催化劑、偶聯劑均勻的混合在一起，在常溫的密閉條件下攪拌2～3小時，得到混合物B；

步驟四：將混合物A、混合物B加入真空攪拌箱中進行真空脫泡和混合，得到混合物C；