[发明专利]一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料及其制备方法。

背景技术

随着能源的日益枯竭以及环境的恶化，各国政府对节能减排的要求越来越高，人们迫切需求一种新能源能够替代石化燃料。太阳能是一种绿色无污染并且取之不尽的能源，并且相对其它能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用，同时具有不排放温室效应气体的优点。因而在最近十年，太阳能产业成为了全球各国发展的重点。太阳能的利用主要是通过太阳能电池板将其转化成电能，然后将其转化为其它用途，如太阳能热水器、空调、路灯以及电动汽车等等。由于太阳能电池组件的工作环境主要为室外，而太阳能电池片不能直接暴露在阳光、雨水等自然条件下，为延长其使用寿命，有必要对其进行密封。

目前太阳能光伏电池一般采用玻璃-EVA( 乙烯一醋酸乙烯共聚物) 作封装材料，这种封装模式虽然能满足太阳能光伏电池封装的基本要求，但存在许多不足，如EVA 胶膜抗老化性能较差，在使用过程中容易变黄老化，这大大降低了太阳能光伏电池的使用寿命和光电转换效率，并且采用玻璃EVA 封装模式对玻璃的要求比较高，若玻璃表面被污染或霉变，就会使玻璃的透光率降低，损失了光电转换效率。同时，这种模式封装的太阳能电池还存在维修困难和运输不便等不足。另一方面上述结构中EVA属于易燃材料，且燃烧时易产生带有毒性气体的黑烟。

同时随着太阳能技术的不断发展，现有的技术特点已经不能满足发展的需要，其固化速度、稳定性、耐老化性以及胶黏强度等都不能满足日益发展的需要，因此还需要进一步研究开发一种具有满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火等光伏行业技术标准的，更加优异性能的封装材料。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料，该封装材料具有较好的导热性能，可长久经受户外紫外光老化和热氧化，还具有较好的阻燃性能，能够发挥良好的密封效果、有效提高光伏电池组件的光电转化效率，同时本发明提供的制备方法材料成本较低、原料易得、工艺简明，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料，包括以下重量份的原料：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70-90份、乙烯-辛烯共聚物10-20份、短切玻璃纤维4-6份、无机纳米阻燃剂0.1-0.5份、硬脂酸锌0.2-0.3份、导热添加剂8-12份、增粘剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、抗老化助剂0.2-0.4份、紫外线吸收剂0.1-0.2份、增塑剂3-6份、交联固化剂4-6份。

优选地，所述光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料包括以下重量份的原料：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80份、乙烯-辛烯共聚物15份、短切玻璃纤维5份、无机纳米阻燃剂0.3份、硬脂酸锌0.25份、导热添加剂13份、增粘剂2份、抗氧剂0.2份、抗老化助剂0.3份、紫外线吸收剂0.15份、增塑剂4.5份、交联固化剂5份。

优选地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为25-35％、熔融指数为15-35g/10min；所述乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量为10%-30%，熔融指数为10-40g/10min。

优选地，所述无机纳米阻燃剂为纳米氢氧化铝、纳米氢氧化镁和纳米二氧化钛中的一种或多种。

优选地，所述导热添加剂为纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化铝中的一种或几种。

优选地，所述增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、3-氨丙基三甲基硅烷中的一种或几种的混合；所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯；所述抗老化助剂为（2，4- 二叔丁基苯基）亚磷酸三酯；所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述增塑剂为己二酸酯、聚酯己二酸、偏苯三酸三辛酯中的一种或几种的混合；所述交联固化剂为过氧化二异丙苯、丁基-4，4-双( 叔丁基过氧基) 戊酸酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、异氰脲酸三缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯中的一种或几种的混合。

本发明还提供了一种光伏电池用高导热耐候阻燃封装材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将抗氧剂、抗老化助剂、紫外线吸收剂、硬脂酸锌共同在55-65℃的水浴中搅拌15-25min，得混合助剂A；