[发明专利]一种太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料，属于有机化学技术领域。

背景技术

在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺的形势下，可持续发展战略被世界各国接受。太阳能具有清洁性、安全性、资源充足性等优点，是二十一世纪最重要的新能源之一，受到各国政府的重视和支持。近几年光伏市场急剧扩大，光伏产品供不应求。

目前，在太阳能电池在生产过程中，需要对电池片进行封装。封装材料的性质将在很大程度上决定太阳能电池组件的性能和寿命。良好的封装材料必须具有高交联度(或低收缩率)、高剥离强度、低黄化率(或高可见光透光率)。

EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是一种热塑性高分子材料，是线性分子结构的高聚物。EVA由乙烯和乙烯基醋酸酯在高温高压下共聚而成。通过调节乙烯和乙烯基醋酸酯两者比例可得到不同透明度、柔软度及坚韧度的EVA胶膜。加入交联剂后，EVA胶膜在封装电池片的同时发生交联固化，从而消除热胀冷缩现象，提高耐热性。由于EVA胶膜具有低收缩率、高透光率、高剥离强度、优异的耐候性和加工性等特定，目前已经成为最常用的一种封装材料，在EVA薄膜用于电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能。

为了使EVA胶膜具有低黄化率，提高EVA胶膜对可见光的高透光率，从而提高电池组的光电转化率，通常采用三种方法：第一种，加入紫外光吸收剂和光稳定剂，虽然屏蔽了紫外线，但由于吸收紫外线的能量转化为热能，促使了EVA胶膜的老化加速；第二种，加入抗氧化剂，消除胶膜在使用过程中由过量的交联剂所产生的活性自由基，因该类自由基将使紫外光吸收剂或(和)光稳定剂生成带生色团的新化合物，从而导致黄化；第三种，在薄膜中添加红外线反射作用的纳米颗粒，然而在屏蔽了红外线的同时，存在可见光部分减弱的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料，该涂料所形成的涂层形成的涂层，覆盖在薄膜表面，能够具有导电性、低黄化率、同时提高了电池组的光电转换率，以及一种工艺简单、操作方便，能高效的使碳纳米管和二氧化硅纳米管均匀分散并固定在EVA薄膜表面的制备方法。

为了解决上述其中一个技术问题提出的技术方案是：一种太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料，按照质量百分比由以下组分组成：碳纳米管10～20%，纳米二氧化硅5～15%，脂肪醇聚氧乙烯醚3～15%，硅烷偶联剂3～5%，丙二醇丁醚3～5%，余量是有机溶剂，所述脂肪醇聚氧乙烯醚与硅烷偶联剂的质量比为1︰1至3︰1，其中所述脂肪醇聚氧乙烯醚作为分散剂，所述硅烷偶联剂作为粘结剂，所述丙二醇丁醚作为成膜助剂。

为了使该太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料的导电性好，一种优选的技术方案是：所述碳纳米管的质量百分比为15～20%。

为了使该太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料的黄化率低、透光性好，一种优选的技术方案是：所述纳米二氧化硅的质量百分比为10～12%。

为了使该太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料分散性更好、粘合性更好，一种优选的技术方案是：所述脂肪醇聚氧乙烯醚与硅烷偶联剂的质量比为2︰1。

为了使该太阳能封装电池EVA薄膜表面纳米涂料稳定性更好，所述有机溶剂选自乙醇、丙醇或异丙醇的一种。

本发明为解决上述另一个技术问题提出的技术方案是：一种太阳能封装电池EVA

薄膜表面纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：

A.配料：称取原料，所述EVA薄膜表面纳米涂料按照质量百分比由以下组成组成：碳纳米管10～20%，纳米二氧化硅5～15%，脂肪醇聚氧乙烯醚3～15%，硅烷偶联剂3～5%，丙二醇丁醚3～5%，有机溶剂10～30%，余量是水，所述脂肪醇聚氧乙烯醚与硅烷偶联剂的质量比为1︰1至3︰1；其中所述脂肪醇聚氧乙烯醚作为分散剂，所述硅烷偶联剂作为粘结剂，所述丙二醇丁醚作为成膜助剂；

B．混合：加入碳纳米管、纳米二氧化硅、脂肪醇聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂、丙二醇丁醚、有机溶剂和水，充分混合、搅拌形成悬浮液；

C．分散：室温下将上述悬浮液送进高剪切分散机对进行分散得到分散液；

D．涂覆：将上述分散液于20～40℃下超声振荡20～30分钟并稀释2～4倍涂覆到EVA薄膜表面后干燥、固化。

E.热压：对EVA薄膜表面表面附有的纳米涂层进行热压处理。

为了使该EVA薄膜表面纳米涂料的导电性好，一种优选的技术方案是：所述碳纳米管的质量百分比为15～20%。