[发明专利]一种石墨烯太阳能电池背板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯太阳能电池背板及其制备方法，该方法包含：步骤1，准备石墨烯‑聚乙烯复合母粒的原料；包含聚乙烯粉末、石墨烯材料、助剂；步骤2，制备石墨烯‑聚乙烯复合母粒；步骤3，采用聚乙烯树脂母粒、石墨烯‑聚乙烯复合母粒、涤纶树脂母粒分别进行加热熔融，然后将所得的熔体通过分配器进入三层共挤出机的模头进行三层共挤，共挤出三层复合薄膜，再经过冷却、铸片、双向拉伸，得到三层共挤薄膜，最后裁切得到石墨烯太阳能电池背板。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯太阳能电池背板。本发明制备的石墨烯太阳能电池背板，具有优异的抗紫外、抗老化性能，能够延长太阳能电池的寿命，同时使太阳能转换效率提高。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池背板及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯太阳能电池背板及其制备方法。

背景技术

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，缩写为PV)，简称光伏。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能电池板一般有五层：光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和背板。太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，需要具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。在现有技术水平的基础上进一步提高太阳能电池背板的性能，可以有效增强太阳能的反射效率，以及延长太阳能电池的寿命。

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过。导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料。化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于太阳能电池的石墨烯材料背板及其制备方法，能够增加太阳能反射效率，抗紫外效果优异，从而延长太阳能电池的寿命。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例准备石墨烯-聚乙烯复合母粒的原料；原料中包含聚乙烯粉末、石墨烯材料、助剂；步骤2，制备石墨烯-聚乙烯复合母粒；步骤3，采用聚乙烯树脂母粒、步骤2所得的石墨烯-聚乙烯复合母粒、涤纶树脂母粒分别进行加热熔融，然后将所得的熔体进行三层共挤，加工成三层共挤薄膜，最后裁切得到石墨烯太阳能电池背板。

上述的石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的步骤1中，原料按质量百分比计包含聚乙烯粉末82-94％，石墨烯材料5-15％，助剂1-3％。

上述的石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的石墨烯材料为气相沉积石墨烯、氧化还原石墨烯、改性石墨烯中的任意一种或多种。

上述的石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的助剂为抗氧剂1010、光稳定剂531、乙酸乙酯、胺基树脂、硅油中的任意一种或多种。

上述的石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的聚乙烯粉末为低密度线状聚乙烯研磨所得的粉末。

上述的石墨烯太阳能电池背板的制备方法，其中，所述的步骤2中，将干燥的石墨烯材料粉末与聚乙烯粉末通过机械共混，混合3-8h，使其均匀，然后加入助剂，继续混合2-8h，再送入螺杆挤出机中，进行熔融造粒。