[发明专利]纳米导热胶膜及制备方法、光伏组件

说明书

本发明属于纳米导热光伏胶膜技术领域，具体涉及一种纳米导热胶膜及制备方法、光伏组件。本纳米导热胶膜包括：基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。剥离态纳米导热剂呈现单层或2～4层形貌，可以形成稳定的导热网络，保证纳米导热胶膜的导热系数在1‑2W/m.K之间，有效降低了光伏组件的工作温度，工作温度可以降低4～6℃；此外，基膜可以与玻璃、高分子背板的粘结更牢固，可以使纳米导热胶膜在长期老化过程中，剥离强度衰减更少，色相变化更少。

技术领域

本发明属于纳米导热光伏胶膜技术领域，具体涉及一种纳米导热胶膜及制备方法、光伏组件。

背景技术

目前光伏组件长期暴露在阳光下，电池表面温度升高，光伏组件的散热问题亟待解决。研究表明，电池表面温度每升高1℃，其光电转化效率会降低0.4～0.5％。大量用于光伏组件封装的材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，但其导热性能较差，组件温度的升高会进一步促进EVA胶膜的黄变老化。如果组件热量不及时散发而导致组件元器件温度升高，直接影响到各元器件的可靠性和寿命，进而导致热斑使得组件损害，增加维护和发电成本。有研究者采用风冷、水冷等物理方式给光伏组件降温，但施工困难且成本较高。若能提高光伏组件中EVA的导热性能，则能有效地提高组件散热性，若能提高光伏组件中EVA的导热性能，则能有效地提高组件散热性，且与其他散热方式相比更具成本优势。例如CN102329596中提到传统的导热胶膜是，EVA中添加导热剂如氧化镁，氧化铝，氧化锌改善胶膜的导热性能。由于普通的导热剂含量较低下，胶膜的热导率提升比较缓慢，含量较高下，影响胶膜的绝缘和老化性能。例如CN106634653中公布在胶膜中添加一维碳纳米管或石墨烯等纳米导热粒子填料，由于纳米粒子比表面积大，容易再次团聚，使得导热通路被阻断，降低胶膜的导热和绝缘性能。

发明内容

本发明提供了一种纳米导热胶膜及制备方法、光伏组件。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米导热胶膜，包括：基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。

第二方面，本发明还提供了一种纳米导热微胶囊，包括以下质量份的原料：气化剂5-10份；纳米导热剂10-20份；反应助剂30-50份；表面活性剂1-5份；引发剂0.5-1份。

第三方面，本发明还提供了一种纳米导热微胶囊的制备方法，包括：将气化剂、纳米导热剂反应助剂、溶解在溶剂中，形成悬浮油相；将悬浮油相加入表面活性剂的乳化水溶液中，分散均匀，形成W/O乳液；将W/O乳液加热到60-70℃，并滴加引发剂水溶液，进行聚合反应，形成含有微胶囊的悬浮液；将悬浮液进行透析；冷冻干燥，得到所述纳米导热微胶囊。

第四方面，本发明还提供了一种纳米导热胶膜的制备方法，包括：制备包覆有纳米导热剂和气化剂的纳米导热微胶囊；将纳米导热微胶囊与基膜原料、纳米导热胶膜的其他原料混合均匀；通过加长型模具挤出；进行高能辐照，以使纳米导热微胶囊爆破；流延成型，收卷成纳米导热胶膜。

第五方面，本发明还提供了一种光伏组件，包括：导热胶膜；所述导热胶膜采用如前所述的纳米导热胶膜。

第六方面，本发明还提供了一种纳米导热微胶囊包覆率的检测方法，包括：萃取出胶囊内的气化剂，即用萃取溶剂浸泡纳米导热微胶囊，使得胶囊内的气化剂完全被萃取出；通过分馏分离气化剂和萃取溶剂，称重计算包覆后的气化剂质量；其中包覆率的计算公式为：包覆率＝m(纳米导热微胶囊所含气化剂)/m(反应投入的气化剂)*100％；m为物质的质量或质量份数。