[发明专利]树脂基复合薄膜材料及其制备方法、太阳电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及新能源发电和光伏应用领域，特别涉及一种树脂基复合薄膜材料及其制备方法、太阳电池组件。

背景技术

在当前社会，能源矛盾与环境问题越来越凸显，发展各类清洁能源是必然趋势。近年来，光伏行业快速发展，技术更新逐步加快，目前光伏行业正向产品多元化发展，高可靠性、高功率、低安装成本的各种功能组件研究开发已成为光伏组件发展的一种方向。

太阳能光伏发电依靠太阳电池把光能直接转变为电能。在过去的十年中，光伏电池全球总产量以平均超过40％的年增长率增加，至2012年底全球光伏发电系统装机容量已达100GW。预计光伏发电在2030年占到世界能源供给的10％，对世界的能源供给和能源结构做出实质性的贡献。

现有大规模制造的太阳电池组件如附图1所示，采用超白压花钢化玻璃作为支撑，使用乙烯和醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，含氟的绝缘材料做背板在真空状态下热压密封为层压件4，封装完成后采用铝合金边框1镶边提供机械支撑，然后采用专用的金属支架完成安装，再利用连接器2实现太阳电池组件内的电气连接，并将连接器2与引线用的接线盒3相连。

作为光伏领域运用的封装材料，要求其具备抗紫外、抗老化等性能，现有光伏组件(太阳电池组件)的封装材料主要为光伏钢化玻璃、EVA、光伏背板，其中玻璃密度达2.5克/立方厘米(g/cm³)，常用3.2毫米(mm)玻璃每平方米重量达8公斤(Kg)，由其封装完成的光伏组件(太阳电池组件采用钢化玻璃封装)通常质量较大，其重量每平方米达到10公斤以上，加上安装支撑结构，每平方米至少达到12公斤以上，当其应用在建筑物顶部或墙面等场合中，对光伏组件的支撑结构提出了较高的要求，增加了工程建设、安装的成本。在建筑及家庭屋顶安装过程中，存在重量重，安装劳动强度大，实施 困难；有些场合由于建筑承重载荷的限制不能安装；产品外观单一，不太容易变化以适应不同建筑美观的要求等缺点。

目前也有一些技术方案提出通过改变封装材料解决光伏组件轻量化的问题，以高透过薄膜、透明背板替代钢化玻璃，但是在实际应用过程中，封装大多仅采用EVA、POE等胶膜，如此封装后的光伏组件，在抗冲击、防火等性能无法满足光伏行业技术标准。

发明内容

本发明要解决的问题是现有技术中光伏组件(太阳电池组件)的封装材料无法既解决轻量化的问题又满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火等光伏行业技术标准。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种树脂基复合薄膜材料，所述树脂基复合薄膜材料由纤维类材料、树脂和固化剂组成，所述树脂与固化剂的混合物均匀涂覆于由所述纤维类材料制成的纤维布上；所述树脂基复合薄膜材料组份的重量百分比为：纤维类材料30％～50％；树脂35％～50％；固化剂15～20％。

可选的，所述纤维类材料为具有良好绝缘及耐候性的玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。

可选的，所述纤维类材料的单丝直径在3～23μm之间。

可选的，所述纤维布采用平纹、斜纹、缎纹、罗纹或席纹中的一种或一种以上织造方式制成，单位面积重量在30克/平方米(g/m²)～400克/平方米之间。

可选的，所述树脂由羟基聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂中的一种或者一种以上按照任意配比混合而成。

可选的，所述固化剂由异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、异氰脲酸三－β－甲基缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、羟烷基酰胺、异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、十二碳二酸、双氰胺、二酰肼中的一种或一种以上任意配比混合组成。

可选的，所述树脂与固化剂的混合物在所述纤维布上的重量范围在30克/平方米～400克/平方米之间。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种上述树脂基复合薄膜材料的制备方法，包括：将所述树脂与固化剂预混后，先通过涂覆装置均匀地涂覆在所述纤维布上，再通过加压加热使所述树脂与固化剂的混合物与所述纤维布进行预粘合过程，最后分段裁切制得合适尺寸的所述树脂基复合薄膜材料。

可选的，所述预粘合过程的加压范围在0.05～0.25千帕(Kpa)。

可选的，所述预粘合过程的加热温度范围在90～130摄氏度(℃)，加热时间在5～20秒。