[发明专利]一种太阳能组件用复合材料、太阳能组件边框及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种太阳能组件用复合材料、太阳 能组件边框及其制备方法和应用。

背景技术

随着太阳能组件的广泛应用，太阳能边框的使用引起了业内的大量关注， 传统的太阳能组件采用的边框为金属材质，铝合金、不锈钢等金属材质的产品 为主，其主要作用是对整体结构进行保护，提高整体机械强度，防止灰尘、杂 质、水等进入到组件内部。但是这些金属材料有其固有的弊端：由于金属离子 迁移，金属边框会带来更强烈的PID效应。

CN 104467641A公开了一种牢靠强的太阳能边框，所述的牢靠强的太阳能 边框包括最上层的太阳能电池板层、中间层的粘合剂和最下层的有色金属结构 材料层组合而成，，所述有色金属结构材料层为铝合金型材，所述的太阳能电池 板层占牢靠强的太阳能边框总体分量的35％-46％，所述的粘合剂占牢靠强的太 阳能边框总体分量的14％-20％，所述的有色金属结构材料层占牢靠强的太阳能 边框总体分量的36％-47％，这样的边框仍然会由于金属材料而会带来比较严重 的PID效应。

此外，金属密度较大，组件整体质量更大，带来的物流成本较高；钢、铝 的金属冶炼是一个高能耗的生产过程，本身与新能源可持续的宗旨不一致。

面对这种问题，更多地使用新型环保可回收材料尽可能的替代原有金属材 料成为一种有效的方式，尤其以高分子基复合材料为主，其优异的力学性能完 全可以满足要求，然而传统的高分子材料在抗紫外以及抗老化方等方面性能较 差，如何提高边框在抗热氧老化、臭氧老化等方面性能，提升其使用寿命是本 领域的研究重点。

发明内容

针对如上所述技术问题，本发明的目的在于提供一种太阳能组件用复合材 料、太阳能组件边框及其制备方法和应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种太阳能组件用复合材料，所述复合材料的制备原 料包括如下组分：SMC片状模塑料、短玻璃纤维、碳酸钙粉末、浸胶液、酒 精、聚乙烯醇缩丁醛树脂、抗氧剂、抗臭氧剂、猝灭剂和抗疲劳剂。

在本发明中，所述太阳能组件用复合材料通过组分之间的相互配合，可以 增强强度高、耐腐蚀、可实现零部件整体化、热变形温度大大高于普通热塑性 塑料、耐老化性能优于普通热塑性塑料。

在本发明中，所述SMC片状模塑料与短玻璃纤维相互配合，短玻璃纤维 可以很好地分散至树脂中，SMC片状模塑料与短玻璃纤维协同增强复合材料 的强度以及抗热氧老化、臭氧老化等性能。

优选地，所述复合材料的制备原料中各组分的重量份配比如下：

SMC片状模塑料 100重量份

短玻璃纤维25-35重量份

碳酸钙粉末1-10重量份

浸胶液3-8重量份

酒精8-15重量份

聚乙烯醇缩丁醛树脂3-10重量份

抗氧剂1-4重量份

抗臭氧剂1-4重量份

猝灭剂1-2重量份

抗疲劳剂1-3重量份。

在本发明中，所述短玻璃纤维的用量可以为25重量份、26重量份、27重 量份、28重量份、29重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、 34重量份或35重量份。

优选地，所述短玻璃纤维的长度为10mm-50mm，例如10mm、12mm、 15mm、18mm、20mm、25mm、28mm、30mm、33mm、35mm、38 mm、40mm、45mm、48mm或50mm。在本发明中，如果短玻璃纤维的长度 太长，则加工流动性差，影响树脂和玻纤的相容性；如果短玻璃纤维的长度太 短，则导致材料的整体强度不够。

在本发明中，需要控制玻璃纤维的长度在如上所述范围内，才能更好地分 散至树脂体系中，才能更好地增强复合材料的强度。

在本发明中，所述碳酸钙粉末的用量可以为1重量份、2重量份、3重量 份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量 份等。在本发明中，碳酸钙粉末可以减少复合材料的收缩性，并且增加整体强 度，而且可以促进纤维的流动性。

在本发明中，所述浸胶液的用量可以为3重量份、3.5重量份、4重量份、 4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量 份或8重量份等。

优选地，所述浸胶液为甲醛和/或间苯二酚。