[发明专利]一种太阳能电池背板复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种太阳能电池背板复合材料及其制备方法。

背景技术

太阳能电池背板位于组件背面的最外层，对电池片起保护和支撑作用，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。太阳能电池背板一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水汽侵蚀、抗紫外线灯)，中间层为PET聚酯薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，具有良好的绝缘性能和强度，内层PVDF和EVA具有良好的粘接性能。

现有的太阳能电池背板材料在保护太阳能电池片时易出现老化，力学性能下降的缺点，无法满足日益恶劣的环境因素的考验，会使太阳能电池板提早出现脱层、龟裂、起泡、黄变等不良现象，导致太阳能电池板的功能失效，不利于资源的可持续性利用。

CN 106046757 A中公开了一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，该专利所用原料成分过于复杂，虽然提高了太阳能电池的强度和耐老化性能，但会造成生产成本的提高。

有机硅树脂是一种良好的绝缘材料，具有卓越的耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能，对绝大多数含水的化学试剂如稀矿物酸的耐腐蚀性能良好。

发明内容

鉴于以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种耐老化、高强度、原料搭配合理、性能优良的太阳能电池背板复合材料。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述太阳能电池背板复合材料的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能电池背板复合材料，按重量份由以下原料制成：30-50份聚氨酯，60-100份羟基硅改性丙烯酸树脂，6-10份填料，5-8份稀释剂，3-5份抗氧剂，3-5份稳定剂。

优选的，所述太阳能电池背板复合材料按重量份由以下原料制成：35-45份聚氨酯，75-80份羟基硅改性丙烯酸树脂，7-8份填料，6-7份稀释剂，3-4份抗氧剂，3-4份稳定剂。

所述填料为石棉纤维。

所述稀释剂为环氧丙烷丁基醚。

所述抗氧剂为抗氧剂3114。

所述稳定剂为稀土钕化物。

一种太阳能电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚氨酯、羟基硅改性丙烯酸树脂按重量份混合后投入混炼机进行混炼，期间按重量份加入填料，混炼温度为75-90℃，时间为40-60分钟，混炼后得到混合物Ⅰ；

2)向混合物Ⅰ中加入配比好的稀释剂、抗氧剂和稳定剂，在温度为120-150℃，转速为300-400r/min下搅拌1-2h，得到混合物Ⅱ；

3)将混合物Ⅱ投入挤出机中，在温度130-160℃下挤出片材，冷却至室温，制得所述太阳能电池背板复合材料。

本发明的太阳能电池背板复合材料原料配方合理，成本较低，使用羟基硅改性丙烯酸树脂作为原料，充分发挥了有机硅树脂良好的耐候性能。该复合材料经检测，抗拉强度超过110Mpa，断裂伸长率在43％以上，击穿电压强度在36kv以上，具有优异的强度、绝缘性和耐老化性能。本发明的制备方法简单易行，利用本发明的太阳能电池背板复合材料制造的太阳能电池能在一定程度上延长使用寿命。

具体实施方式

为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

实施例1

一种太阳能电池背板复合材料，按照以下步骤制成：

1)按重量份将30份聚氨酯、80份羟基硅改性丙烯酸树脂混合后投入混炼机进行混炼，期间按重量份加入6份石棉纤维，混炼温度为90℃，时间为60分钟，混炼后得到混合物Ⅰ；

2)向混合物Ⅰ中按重量份加入8份环氧丙烷丁基醚、3份抗氧剂3114和3份稀土钕化物(氧化钕或硫酸钕)，在温度为120℃，转速为400r/min下搅拌2h，得到混合物Ⅱ；

3)将混合物Ⅱ投入挤出机中，在温度130℃下挤出片材，冷却至室温，制得所述太阳能电池背板复合材料。

实施例2

一种太阳能电池背板复合材料，按照以下步骤制成：

1)按重量份将45份聚氨酯、75份羟基硅改性丙烯酸树脂按重量份混合后投入混炼机进行混炼，期间按重量份加入10份石棉纤维，混炼温度为75℃，时间为40分钟，混炼后得到混合物Ⅰ；