[发明专利]一种太阳能电池用TPU薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

目前，全球太阳能设施装机容量几乎以指数式增长，开发发电效率和生产效率更高的太阳能电池组件变得极为重要。如果硅晶片直接暴露在大气中，其光电转换机能就会衰减。为此需要采用一种透明、耐老化、粘结性好的胶层将硅晶片包封，并与上层保护玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合为一体，构成太阳电池组件。

EVA胶膜最基本的功能就是起粘结密封作用，即将硅晶片与大气隔绝。与此同时，还能起到对玻璃的增透作用，有利于太阳电池光电转换效率的提高。

太阳能电池封装用EVA是以EVA(醋酸乙烯含量为30-33％)为基料，辅以数种改性剂，经成膜设备热轧成薄膜型产品。该产品在太阳能电池封装过程中受热，产生交联反应，属热固性的热熔胶膜。固化后的胶膜具有相当高的透光率、粘接强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。

拜耳材料科技公司近年来在此方面获得重大突破。该公司研发人员开发成功的一种热塑性聚氨酯，利用热塑性聚氨酯制成商品名为VISTA-SOLAR的新型薄膜，将其用作太阳能电池原料替换传统的EVA薄膜，不仅使太阳能电池的生产更为方便和便捷，也大大提高了太阳能电池的发电效率。

发明内容

鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种太阳能电池用TPU薄膜，本发明的TPU薄膜与传统的EVA薄膜相比，具有高透明、透光性好、永不黄变、熔点高和粘结强度高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种太阳能电池用TPU薄膜，其按重量份数主要由如下原料制备得到：

本发明通过采用部分硅烷化TPU颗粒作为主体组分，配合硅烷偶联剂以及甲基硅油等，该树脂NCO官能团，可以与交联剂脱除的小分子酮肟、醇反应，防止深层固化胶层开裂，同时也能吸收潮气，提高了贮存能力。此外，部分硅烷化聚氨酯树脂，该树脂结构中具有烷氧基官能团，可以参与交联反应。同时结构中的氨基甲酸酯键，该结构可以与被粘材料分子上含有基团形成氢键，提高粘接强度。本发明的TPU薄膜与传统的EVA薄膜相比，具有高透明、透光性好、永不黄变、熔点高和粘结强度高的优点。

所述硅烷偶联剂的含量例如为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份或14份。

所述甲基硅油的含量例如为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份。

所述触变剂的含量例如为5.2份、5.4份、5.6份、5.8份、6份、6.2份、6.4份、6.6份、6.8份、7份、7.2份、7.4份、7.6份或7.8份。

所述阻燃剂的含量例如为31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份或49份。

优选地，一种太阳能电池用TPU薄膜，其按重量份数主要由如下原料制备得到：

优选地，一种太阳能电池用TPU薄膜，其按重量份数主要由如下原料制备得到：

优选地，所述硅烷偶联剂选自γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷或γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或者至少两种的组合。

优选地，所述触变剂选自气相白炭黑、纳米活性碳酸钙、膨润土、硅基聚醚或氢化蓖麻油中的任意一种或者至少两种的组合。

优选地，所述阻燃剂是由膨胀型阻燃剂、无机氢氧化物和聚合物/无机纳米材料三者按比例混合而成，膨胀型阻燃剂:无机氢氧化物:聚合物/无机纳米材料的重量比是1～1.2:2～3.5:1。本发明将膨胀型阻燃剂、无机氢氧化物以及聚合物/无机纳米材料作为复配阻燃剂用于聚氨酯的阻燃，采用添加形式加入到聚氨酯体系中，满足了产业化的需求。同时，该阻燃剂的加入还协同提高了弹性体的粘结强度。