[发明专利]一种太阳能光伏组件用有机硅密封胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子密封材料技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏组件用有机硅密封胶及其制备方法。

背景技术

随着全球能源形势的趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展，从而获得大面积的推广和应用。太阳能光伏发电的重要组件一太阳能光伏电池，是由高转换效率的单片太阳能电池、EVA胶膜、低铁钢化玻璃和由氟塑料、涤纶复合而成的Tedlar(TPT)背膜组成。这些元件在真空下加热层压成为一个整体，最后经安装防腐铝合金边框和电源转换盒(即接线盒)，成为组件成品。

为了防止空气中的水和氧气进入太阳能电池组件中，以防止组件中的硅电池片被氧化而导致转换率降低，必须在太阳能电池板四周铝制边框，即电池板向阳面玻璃板反面TPT板和铝框的间隙，采用粘结密封性和耐气候老化性能良好的密封胶进行密封；在电源转换盒壳体四周也必须采用密封胶进行粘结固定密封，以保护线路板，延长使用寿命。

与其它类型的密封胶相比，普通硅酮密封胶尽管具有卓越的耐紫外光、耐大气老化和耐久性能，但由于太阳能光伏电池组件主要用于户外相对恶劣的环境，其使用环境特殊，加之行业对组件的使用要求，因此，用于太阳能光伏电池组件的硅酮密封胶，其性能要求与普通的硅酮胶有所不同，需要具有更好的耐紫外线照射性能、更为优异的耐高低温性能。否则，容易产生黄变，不仅影响外观，而且导致光伏组件性能下降。此外，太阳能光伏组件在组装过程中涉及到的需粘接材料种类较多，因此密封胶需要具有广泛的粘接性，而粘接性的好坏直接影响到光伏组件的密封性。因此，研制一种耐气候、抗黄变、粘接性广泛的用于太阳能光伏组件的有机硅密封胶是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于太阳能光伏组件的单组分有机硅密封胶，使其具有很好的物理力学性能、优异的耐气候及抗黄变性能、广泛的粘结性及良好的储存稳定性。本发明的另一目的在于提供上述有机硅密封胶的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种太阳能光伏组件用有机硅密封胶，按重量份数其原料组成为：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷                   100份

活性纳米碳酸钙                                60～80份

气相白炭黑                                    5～10份

交联剂                                        10～20份

硅烷偶联剂                                    1～4份

催化剂                                        1～6份

硅油增塑剂                                    1～10份

其中，所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的结构式为n＝100～2000，25℃时粘度为20Pa.S～60Pa.S。

本发明所述活性纳米碳酸钙为经脂肪酸或树脂酸处理的纳米碳酸钙。所述气相白炭黑为经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑，比表面积为100-200m²/g。

本发明所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷的一种或组合。所述硅烷偶联剂为γ-〔2，3-环氧丙氧〕丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种组合。

本发明所述催化剂为钛酸异丙酯的乙酰乙酸乙酯的螯合物。所述硅油增塑剂为分子末端为甲基的聚二甲基硅氧烷，25℃时粘度为0.35Pa.S～0.5Pa.S。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述太阳能光伏组件用有机硅密封胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、活性纳米碳酸钙加入真空捏合机内，于温度100～150℃、真空度为0.085～0.099MPa，脱水共混捏合100～200分钟，冷却得基料；

(2)在室温下，再将气相白炭黑、交联剂、硅烷偶联剂、催化剂、硅油增塑剂，加入装有上述基料的高速分散搅拌机或行星搅拌机内，于真空度0.085～0.099MPa，转速200～600rpm下搅拌100～150分钟制得太阳能光伏组件用有机硅密封胶。

本发明具有以下有益效果：