[发明专利]一种耐候型光伏背板材料

说明书

本发明公开了一种耐候型光伏背板材料，采用铝粉和石墨烯作为原材料，加入至聚乙烯吡咯烷酮的粘合剂的醇液，密封反应与减压蒸馏形成稳定的浓缩液，然后涂敷在聚四氟乙烯薄板上进行梯度升温，最后进行二次镀膜后减压烘干得到耐候型光伏背板材料。本发明制备的背板耐候性佳，耐压强度高，使用寿命长。本发明的背板材料导热性好，水汽隔绝性好。

技术领域

本发明属于光伏材料技术领域，具体涉及一种耐候型光伏背板材料。

背景技术

将太阳能转换为电能装置的光伏电池为清洁发电装置之一而受到越来越多的重视。光伏电池组件现需要解决的问题还比较多，不仅在光电转换效率方面需要改进，而且其它的相关组件也需要进行改进。

光伏电池的主要结构包括有光电转换单元、保护电路的封装材料、外壳及其它配套结构。为了保证光电转换单元的发光效率及使用寿命，防止光电转换单元出现电路漏电、腐蚀等原因导致发光效率下降及寿命缩短，要求光电转换单元的背板在保持一定强度的同时，还要求有高的阻隔性能，即阻隔水汽与光电转换单元接触，防止在光电转换单元内部出现电化学反应的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐候型光伏背板材料，制备的背板材料耐候性佳，耐压强度高，使用寿命长。

本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐候型光伏背板材料，其步骤如下：

步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮溶解至无水乙醇中，加入粘合剂，超声分散均匀得到粘稠液；

步骤2，将铝粉与石墨烯粉体依次加入至粘稠液中，然后加入去离子水密封反应2-4h，冷却后得到混合液；

步骤3，将混合液放入减压蒸馏釜中反应2-5h，自然冷却至室温，得到悬浊浓缩液；

步骤4，将悬浊浓缩液涂覆在聚四氟乙烯薄板上，放入反应釜中梯度升温反应2-4h，自然冷却后得到背板粗品；

步骤5，将背板粗品进行二次涂覆，晾干后减压烘干得到耐候型光伏背板材料。

所述步骤1中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为10-50mmol/L，所述粘合剂的摩尔量是聚乙烯吡咯烷酮的1.2-1.5倍，所述超声频率为1.5-3.5kHz，超声温度为30-50℃，所述超声时间为30-60min；采用聚乙烯吡咯烷酮溶解至无水乙醇中，形成具有分散特性的溶液，加入粘合剂能够赋予溶液粘稠特性，具有粘结效果。

所述步骤1中的粘合剂采用水性有机硅树脂与水性聚丙烯树脂的混合物，所述水性有机硅树脂与水性聚丙烯树脂的配比为7:3。有机硅树脂具有优异的电绝缘性能，在较宽的温度范围内保持绝缘效果，同时具有良好的耐候效果，防水和防盐雾，聚丙烯树脂具有耐热、耐腐蚀的特性，并且密度小，是最轻塑料，但是存在易老化、耐低温冲击性差等问题，通过有机硅树脂与聚丙烯树脂的混合，采用有机硅树脂包裹聚丙烯树脂，保证本身耐候性的同时，解决了聚丙烯树脂易老化等问题。

所述步骤2中铝粉与石墨烯的配比为2:7，所述铝粉的加入量是聚乙烯吡咯烷酮摩尔量的0.5-0.8，所述去离子水的加入体积与粘稠液一致，所述密封反应的温度60-80℃，密封反应压力为3-7MPa；采用铝粉与石墨烯作为添加剂，均具有良好的导热效果，保证其导热性能，赋予背板的快速导热性能，通过粘稠液中加入铝粉与石墨烯粉体能够有效提高了背板材料的强度，采用密封反应方式将依次加入的粉体材料进行混合，改变聚乙烯吡咯烷酮的作用粉体，保证其分散效果，同时也保证粘结剂的均匀粘结性。

所述步骤2中铝粉与石墨烯粉末加入之前进行固态粉体混合，通过前期的固态混合能够将铝粉和石墨烯粉末充分混合，防止前后加入带有的分散性不佳的问题。

所述步骤3中的减压蒸馏温度为60-80℃，压力为大气压的30-40%，所述浓缩液的体积是混合液的20-40%，减压蒸馏的方式能够将其浓缩形成浓缩液，保证粉体间的分散效果。