[发明专利]硅酮密封胶及其制备方法和光伏组件

说明书

本发明涉及一种硅酮密封胶，包括α,ω—二羟基聚二甲基硅氧烷、碳酸钙填料、聚羧酸系减水剂、交联剂、偶联剂和催化剂，其中，所述聚羧酸系减水剂的分子结构包括一个含活性基团的主链和多个侧链，所述活性基团可与碳酸钙填料键合，所述α,ω—二羟基聚二甲基硅氧烷和所述碳酸钙填料的质量比为1：(1.4～2)。本发明还涉及一种所述硅酮密封胶的制备方法。本发明进一步涉及一种由所述硅酮密封胶密封组装的光伏组件。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别是涉及一种硅酮密封胶及其制备方法和光伏组件。

背景技术

光伏发电作为一种新型绿色能源，如今越来越受到全世界的关注和推广。光电转化效率作为光伏发电中最为重要的性能指标，除了硅电池质量的影响，组件的密封性也是至关重要的一项因素。硅酮密封胶由于优异的耐老化性，使得其在对环境较为苛刻，要求较高的光伏组件密封领域具有不可替代性。

为了使硅酮密封胶具有优异的力学性能和耐老化性能，目前普遍采用的都是气相法白炭黑补强。如专利CN 201110094527.1公开了一种高性能光伏组件用有机硅密封胶及其制备方法，添加了5-20份的气相法白炭黑来满足其高性能，专利CN201810889728.2公开了一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法，其中所使用的，添加量2～10份的经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑起补强和触变作用，然而，由于气相法白炭黑的价格极高，气相法白炭黑的使用导致光伏组件的成本变高，为此，经表面处理的纳米活性碳酸钙替代气相法白炭黑，正成为硅酮密封胶的主要研究方向，专利CN201810765482.8公开了一种光伏组件硅酮密封胶用纳米碳酸钙的表面处理方法，采用牛油和聚磷酸铵组成第一表面处理剂，端羧基聚酯和亚磷酸酯组成第二表面活性剂，通过这种改性后的纳米碳酸钙制备得到的硅酮密封胶可以提高光伏胶的力学性能，增强光伏胶的耐湿热和耐高温性能。专利CN201610047779.1涉及了一种耐黄变，贮存良好单组分脱醇型太阳能光伏组件密封胶，采用轻质碳酸钙和重质碳酸钙的混合物作为补强填料，另外添加抗黄变剂和羟基清除剂制备而得。

虽然上述现有技术中通过在硅酮密封胶中加入纳米活性碳酸钙起到了一定的补强作用，但是这些现有技术仍然存在实际技术问题。为了使硅酮密封胶具有较高的力学性能，必须添加较多量的纳米活性碳酸钙，优点是产品成本可以大幅降低，带来的问题却是硅酮密封胶的挤出性将大幅降低，严重制约加工和施工性能，行业内目前改善挤出性的主要方法是添加低黏度硅油，但这会引起胶的粘结性能下降，同时成本大幅提高。而且当纳米活性碳酸钙的量达到一定程度后，碳酸钙粒子间容易发生团聚效应，严重影响密封胶的力学和老化性能。另外，由于光伏组件用硅酮密封胶基本都是单组分型，借助空气中水汽由表及里，缓慢固化，在实际应用中，大部分光伏组件用硅酮密封胶固化速度较慢，一定程度影响了组件安装效率。因此，如何解决因大量添加纳米活性碳酸钙而产生的力学和老化性能下降，胶体不易挤出和固化慢的技术问题至关重要。

发明内容

基于此，有必要提供一种硅酮密封胶及其制备方法和光伏组件，能够在有效提高补强效果的同时保持硅酮密封胶的力学和老化性能，以及解决其不易挤出和固化的技术问题。

本发明的一个方面，提供了一种硅酮密封胶，包括α,ω—二羟基聚二甲基硅氧烷、碳酸钙填料、聚羧酸系减水剂、交联剂、偶联剂和催化剂，其中，所述聚羧酸系减水剂的分子结构包括一个含活性基团的主链和多个侧链，所述活性基团可与碳酸钙填料键合，所述α,ω—二羟基聚二甲基硅氧烷和所述碳酸钙填料的质量比为1：(1.4～2)。

在其中一个实施例中，所述聚羧酸系减水剂数均分子量为20000g/mol～70000g/mol。

在其中一个实施例中，所述侧链的聚合度为12～23。

在其中一个实施例中，所述活性基团包括羧基、磺酸基、氨基、羟基和酰氨基中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述活性基团为羧基和磺酸基，所述羧基和所述磺酸基的摩尔比为(1～2)：1。