[发明专利]一种太阳能电池用阻燃增韧封装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料技术领域，具体是一种太阳能电池用阻燃增韧材料及其制备方法。

背景技术

太阳能电池，又叫光伏电池，是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。目前，太阳能电池的应用已从军事、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。按照所用材料的不同，太阳能电池可以分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池等。其中，硅太阳能电池是目前发展最成熟的电池，在应用中居主导地位。硅太阳能电池又可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。众所周知，太阳能晶硅电池由玻璃、透明EVA膜、电池片、透明EVA膜和背板依次层压而成。市场上常见的太阳能背板是在PET基材两侧复合含氟树脂膜的三层结构，其中PET基材为背板提供机械保护、电气保护和水汽阻隔功能，但其本身是一种不耐UV和易于水解的材料，故在PET基材两侧复合含氟树脂膜得到TPT或KPK结构，但是，含氟树脂膜成本较高，为降低成本，将PET基材内侧的含氟树脂膜用未交联固化的PE或EVA替代，复合得到TPE或KPE结构的背板来阻挡环境，特别是UV对PET基材的降解。但是，以TPE或KPE结构的背板制作的太阳能电池对太阳光的反射率很低，功率损失较大，紫外线很容易到达PET基材，从而会降低背板的耐候性，降低太阳能电池的使用寿命。

因此，如何制备太阳能电池用阻燃增韧封装材料，同时降低其工艺成本及提高阻燃增韧性能，这始终是太阳能电池用阻燃增韧封装材料推广应用的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池用阻燃增韧材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池用阻燃增韧封装材料，按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯30-40份、阻燃增韧剂10-15份、蔗糖多酯15-25份、二乙氨基丙胺15-30份、月桂酸5-15份、芳香胺类抗氧剂5-8份；所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅12-18份、铝合金粉末6-12份、聚酯纤维25-35份、氧化石墨烯20-30份、高粱淀粉5-15份。

作为本发明进一步的方案：按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯35份、阻燃增韧剂13份、蔗糖多酯20份、二乙氨基丙胺23份、月桂酸10份、芳香胺类抗氧剂7份；所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅15份、铝合金粉末9份、聚酯纤维30份、氧化石墨烯25份、高粱淀粉10份。

作为本发明进一步的方案：所述含硅阻燃增韧剂中聚酯纤维的长度为15μm。

所述的太阳能电池用阻燃增韧封装材料的制备方法，具体步骤为：

首先，将所述聚碳酸酯与蔗糖多酯混合，得到混合物料I；其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、月桂酸、二乙胺基丙胺混合，得到混合物料II；最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为400-600r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在118℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得太阳能电池用阻燃增韧封装材料。

作为本发明进一步的方案：，具体步骤中螺杆转速设定为500r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中采用聚碳酸酯作为主要材料，完全绿色安全；其他原料也均安全无毒生态科循环。所述阻燃增韧剂，其中二氧化硅、铝合金粉末的添加使用大大提升了材料的阻燃性；聚酯纤维和高粱淀粉可增强材料的韧性，尤其是高粱淀粉糊化过程形成了支链淀粉结构域，并通过分子间的交联最终构成具三维网状结构的连续相，极大增强材料的柔韧性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种太阳能电池用阻燃增韧封装材料，按照重量份的主要原料包括：聚碳酸酯30份、阻燃增韧剂10份、蔗糖多酯15份、二乙氨基丙胺15份、月桂酸5份、芳香胺类抗氧剂5份；所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅12份、铝合金粉末6份、聚酯纤维25份、氧化石墨烯20份、高粱淀粉5份；所述含硅阻燃增韧剂中聚酯纤维的长度为15μm。

所述的太阳能电池用阻燃增韧封装材料的制备方法，具体步骤为：