[发明专利]一种太阳能电池用复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种高分子复合材料，特别是涉及一种太阳能电池用复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

作为传统电能生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳能产生电能。光伏电池组件通常由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减少环境作用如湿气、氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件通常采用的是在硅片两侧层压贴附玻璃或塑料薄膜保护层的结构。太阳能电池背膜由于具有优良的强度、耐侯性、抗紫外性和阻湿性能，因而在光伏电池组件中发挥着重要的保护作用。公知的复合型太阳能电池背膜一般使用胶粘剂复合氟膜或聚烯烃膜来作为耐候层或粘接层，但是，这些公知的复合型太阳能电池背膜在长期湿热老化后由于胶粘剂的降解而造成氟膜或聚烯烃膜在基材表面出现缩边现象，并且背膜阻燃效果较差，从而影响了太阳能电池组件的使用寿命。随着不可再生能源的日渐紧缺，太阳能电池已作为传统电能生产方法的绿色替代方案，被用来利用太阳光产生电能，大量应用在各个领域。而作为太阳能电池组件的背膜对电池使用寿命，输出功率，安全可靠性起到关键作用，背膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起到保护和支撑作用，而现有的背膜耐候性、阻水性、绝缘性和耐老化性比较差，同时背膜的机械性能如耐磨性以及耐高温性等也无法保证电池的可靠性、稳定性和耐久性，影响性能和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池用复合材料，使得材料具有较高的耐磨性能以及很好地拉伸特性以及耐温性能。

本发明采用的技术方案是：

一种太阳能电池用复合材料，以重量组分计包括：聚氯乙烯80-100份，钛酸四乙酯10-20份，氯烯乙酸酯8-15份，炭黑3-8份，碳酸镁5-10份，硬脂酸钙6-13份，硬脂酸锌3-6份，碳酸乙烯酯5-10份，偶联剂3-8份，聚乙烯醇3-8份，羟甲基纤维素钠5-10份，顺丁烯二酸酐树脂6-12份，三聚磷酸钠2-6份，烷基酚聚氧乙烯醚2-8份，三丁基磷酸酯6-15份，十六烷基苯基二甲基氯化铵2-6份，银粉2-6份，丁腈橡胶2-8份，石蜡1-4份，邻苯二甲酸二辛酯5-15份。

所述的太阳能电池用复合材料，可以优选为以重量组分计包括：聚氯乙烯88-95份，钛酸四乙酯14-18份，氯烯乙酸酯10-13份，炭黑4-7份，碳酸镁7-9份，硬脂酸钙8-12份，硬脂酸锌4-6份，碳酸乙烯酯6-8份，偶联剂4-6份，聚乙烯醇5-7份，羟甲基纤维素钠6-9份，顺丁烯二酸酐树脂7-10份，三聚磷酸钠3-5份，烷基酚聚氧乙烯醚5-7份，三丁基磷酸酯9-13份，十六烷基苯基二甲基氯化铵3-5份，银粉3-5份，丁腈橡胶4-6份，石蜡2-4份，邻苯二甲酸二辛酯8-12份。

以上所述的太阳能电池用复合材料，偶联剂可以为钛酸酯偶联剂。

以上所述的太阳能电池用复合材料，所述的聚氯乙烯的聚合度最好控制在1100～1300。

以上所述的太阳能电池用复合材料，所述的钛酸酯偶联剂可以是NDZ-401。

一种以上所述的太阳能电池用复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将聚氯乙烯，钛酸四乙酯，氯烯乙酸酯，炭黑，硬脂酸锌，碳酸乙烯酯，聚乙烯醇，羟甲基纤维素钠，顺丁烯二酸酐树脂，三丁基磷酸酯，丁腈橡胶，石蜡，邻苯二甲酸二辛酯加入混合机中，在80-90℃下，充分搅拌混合均匀，放料冷却，得到混合物一；

步骤二，将三聚磷酸钠，碳酸镁，硬脂酸钙和银粉加入到混合物一种，在50-60℃条件下，充分搅拌混合均匀，放料冷却，得到混合物二；

步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出造粒机挤出造粒，挤出温度220-240℃，得颗粒一；

步骤四，在步骤三得到的颗粒一中加入偶联剂，十六烷基苯基二甲基氯化铵和烷基酚聚氧乙烯醚并混合均匀；

步骤五，将步骤四得到的混合物加入单螺杆挤出机，在210-230℃下热熔挤出，即得。

所述的太阳能电池用复合材料的制备方法，步骤二中搅拌混合条件可以为300-500转/分钟，搅拌15-20分钟。

所述的太阳能电池用复合材料的制备方法，步骤四中混合均匀可以为在70-80℃，400-500转/分钟下搅拌20-30分钟。

本发明提供的太阳能电池用复合材料力学性能好，拉伸强度在23.5Mpa以上，拉伸断裂伸长率在288％以上，维卡软化温度在202℃以上，磨损率在1.6×10⁵mm³/m以内，各项性能远远高于现有技术中使用的材料性能。