[发明专利]一种光伏用高导热绝缘PVB中间膜制备方法

说明书

本发明涉及光伏组件封装材料技术领域，且公开了一种光伏用高导热绝缘PVB中间膜制备方法，包括以下步骤：S1、准备材料，PVB树脂粉、增塑剂、纳米氮化铝、界面消除剂、有抗氧剂、光稳定剂和添加剂，S2、首先对纳米氮化铝导热填料进行表面处理，利用使用正辛基三甲氧基硅烷和氨基或环氧基硅烷偶联剂的混合物进行预处理。本发明生产的PVB中间膜，以表面改性的纳米氮化铝颗粒为导热填充料，设计通过对PVB树脂粉的羟基调整和对增塑剂的比例进行调整，大大提高了整个PVB膜的导热性和绝缘性，使其特别适合作为光伏组件封装材料，应用于建筑幕墙、屋顶、隔音墙或者作为窗口区域的部件。

技术领域

本发明涉及光伏组件封装材料技术领域，具体为一种光伏用高导热绝缘PVB中间膜制备方法。

背景技术

聚乙烯醇缩丁醛(以下简称PVB)树脂是生产PVB膜片的主要原料，属于热塑性高分子材料领域。经过半个多世纪的发展，PVB膜片以其优异的光学性能、耐高温、低温、机械性能和对无机玻璃良好的粘结性能成为生产各类安全玻璃的必须原材料。在受到外界强烈冲击时，PVB膜片能够吸收冲击能量，不产生破碎片，在具有安全特性的同时，近年来还开发了隔音、光控、隔热、变色、防雾、隐私、防盗等功能，是最为理想的安全玻璃加工材料，广泛应用于汽车、建筑行业。

随着资源的消耗和环境的污染，发展新的可持续的能源储存和转换技术迫在眉睫，在此背景下，光伏产业正逐渐兴起。作为光伏组件封装用的透明胶膜，经常使用的是可交联的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)的体系，而这种体系的一个缺点是在固化加工过程中，经常会释放出侵蚀性物质例如酸，其会损害光敏半导体层；另外EVA的抗老化性能不强、使用寿命与组件不匹配，而且EVA发黄将会影响组件系统的发电量。而PVB膜则是非交联的热塑性塑料，表现出了更高的抗穿透性和更好的抗断裂性能。这符合玻璃幕墙或者屋顶要素一体化对夹层安全玻璃的要求。随着分布式光伏发电的日益普及，特别是建筑与光伏一体化的应用日益广泛，对双玻组件的安全性问题越来越受关注。中国建筑行业标准JGJ203-2010《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》规定，对有采光和安全双重性能要求的部位，应使用双玻光伏幕墙，其使用的夹胶层材料应为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，并应满足建筑室内对视线和透光性能的要求。

另一方面，随着太阳能模块的全球普及和日益提高的能量转换效率，胶膜的电学性能变得越来越重要，胶膜必须具有尽可能高的电阻系数。且电池的光电转换效率和温度有较大的关联。温度越高组件的发电效率越低，且组件绝缘性能随着温度的升高会下降。在高电压下绝缘性能的下降会导致组件击穿，或者是产生湿漏电。如何降低组件的温度，提高组件的散热能力成为行业的研究方向。中国专利CN109321148A公开了一种抗PID导热封装膜通过使用核壳结构的导热绝缘材料来提高封装膜的导热和绝缘性能。中国专利CN105505242A公开了一种EVA导热封装膜，使用膨胀石墨和导热填料复合而成。然而这些技术并没有与PVB光伏封装膜的特性相结合，如何在提高其导热性能的情况下，再提升其绝缘性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种光伏用高导热绝缘PVB中间膜制备方法，达到大大提高了整个PVB膜的导热性和绝缘性的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏用高导热绝缘PVB中间膜制备方法，包括以下步骤：

S1、准备材料，PVB树脂粉、增塑剂、纳米氮化铝、界面消除剂、有抗氧剂、光稳定剂和添加剂；

S2、首先对纳米氮化铝导热填料进行表面处理，利用使用正辛基三甲氧基硅烷和氨基或环氧基硅烷偶联剂的混合物进行预处理；

S3、将正辛基三甲氧基硅烷和硅烷偶联剂加入纳米材料后在高速混合机中进行混合，正辛基三甲氧基硅烷与硅烷偶联剂的重量比例为1:1-1:3,混合物与纳米材料的重量比例为3％-15％；

S4、将表面处理过的纳米氮化铝颗粒可以与PVB树脂粉进行混合；