[发明专利]一种光伏组件用原子灰

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料领域，特别涉及一种光伏组件用原子灰。

背景技术

太阳能电池板，也称为“光伏组件”，简称PV组件，是太阳能光伏发电系统中的核心部分之一。它是由预先排列好的一组晶体硅电池，被层压在超薄、透明、高强度玻璃和密封底层之间而构成。若干组光伏组件用玻璃胶安装固定在框架上组成太阳能电池板，有机硅玻璃胶是太阳能光伏组件中不可缺少的重要辅助材料，在太阳能光伏组件生产过程中，用于粘结框架与光伏电池板。太阳能光伏组件玻璃胶从其使用的环境来说主要用于户外，必须满足适应环境外部的气候条件的使用要求。更具体地讲，太阳能光伏组件直接暴露于外界，光、热和风霜、雨、雪等气象因素对太阳能光伏组件的使用寿命产生影响。为提高太阳电池使用寿命，降低PV组件使用成本，美国等已确立PV组件使用寿命30年的目标，从而对PV组件玻璃胶提出了更高的要求，即要求具有良好的耐候能力；能够耐受高低温环境的考验；防潮和抗环境腐蚀能力；良好的耐紫外线能力和耐黄变性；良好的粘结性能；抗机械冲击和防震能力。除此之外在不影响密封剂粘接性的同时，增加绝缘性能和阻燃性能。

现有技术中的太阳能光伏组件玻璃胶在以下技术性能或称技术指标上已获得了令人满意的效果，具体如：具有卓越的紫外线稳定性、抗潮湿性和抗气候老化性能，可在阳光、臭氧、雨和雪等恶劣的气候环境中保持弹性、不撕裂和不龟裂；耐高低温(-50～200℃)性能优异；具有极宽的使用温度和在宽的温度范围内抗形变等理想的性能。但是，不具有阻燃性能成了太阳能光伏组件玻璃胶的一大缺憾。为此，人们正致力于改进PV组件玻璃胶配方，以期取使光伏组件玻璃胶具有良好的阻燃性能，确保电池的使用寿命和安全性。

太阳能光伏组件玻璃胶在专利文献中虽然有见诸，例如发明专利申请公开号CN1528821A公开了一种缩合型双组份粘牢硅橡胶；又如CN101353563A披露了一种用于太阳能电池组件的单组份硅酸玻璃胶及其制造方法。这些专利申请方案所提供的配方中均不含有阻燃剂，因而不具有阻燃效果。用于太阳能组件及其零部件的粘结材料为光伏用聚合物材料，是影响组件安全运作的关键物料。根据光伏产业相关标准(UL1703和UL1741)的要求，对光伏组件用粘结密封材料有阻燃性的要求。或许有人会提出这样的质疑，那就是：在建筑用玻璃胶的配方中不乏有阻燃剂的成份的技术启示，只要将其转用于具有特定使用要求的PV组件玻璃胶，问题便可迎刃而解。但是，由于阻燃剂的种类繁多，如果机械般地或称任意地择取阻燃剂，那么并不会产生理想的阻燃效果，例如难以达到阻燃性能V0级。因为，阻燃剂的使用务必兼顾与构成PV组件玻璃胶的其它成份之间亲合性和协同性等因素。

上述说明也客观上印证了迄今为止之所以未见有具有阻燃型太阳能光伏组件玻璃胶，是因为如果阻燃剂的选择不当以及用量不当，会造成顾此失彼的其它问题，例如影响玻璃胶的机械性能、电气性能和粘结性能。筛选阻燃效果好的阻燃剂、阻燃剂的复配和添加比例是研制PV组件玻璃胶的关键，从而保证组件长期的电气性能、机械性能，耐候性能和粘结密封性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种光伏组件用原子灰，该原子灰在保持现有技术中玻璃胶的机械性能、电气性能和粘结性能的情况下具有优异的阻燃性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光伏组件用原子灰，所述原子灰以重量份计由下列组分构成：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份；十溴二苯醚4-6份、硼酸锌2-4份、三氧化二锑6-8份，聚磷酸铵10-12份，经过树酯酸处理的活性碳酸钙22-26份，硅微粉6-8份，交联剂11-13份；偶联剂8-10份；增塑剂18-22份，催化剂0.5-0.7份。

制备该原子灰的方法包括以下步骤：先将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷加入到真空反应釜中，抽真空至约0.02-0.04MPa，然后加热至约160-170℃，在搅拌速度为约350-450r/min的情况下依次加入十溴二苯醚、硼酸锌、三氧化二锑、聚磷酸铵、经过树酯酸处理的活性碳酸钙和硅微粉，搅拌约120-150分钟，然后再依次加入交联剂、偶联剂、催化剂和增塑剂，提高搅拌速度至750-850r/min，保持真空度和温度，搅拌约150-180分钟后包装即可。

其中，所述的交联剂为甲基三异丁酮肟基硅烷或乙烯基三异丁酮肟基硅烷。

其中，所述的偶联剂为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、1，2，5-(三甲氧硅丙基)异氰酸酯。

其中，所述的增塑剂为甲基封端的聚二甲基硅氧烷。