一種太陽(yáng)能電池背板膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能電池背板膠及其制備方法，太陽(yáng)能電池背板膠以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂10-20份，環(huán)氧樹脂5-10份，二氧化硅3-7份，滑石粉2-6份，丙烯酸丁酯2-8份，乙烯基吡咯烷酮1-5份，安息香異丙醚2-7份，磷酸酯3-8份，失水山梨醇三油酸酯5-10份，氮化硼2-6份，過(guò)硫酸銨0.8-1.8份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺1-4份；制備方法為將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，然后在惰性氣體保護(hù)的條件下加熱至70-80℃，攪拌反應(yīng)60-100分鐘，降至室溫，即得。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池背板膠具有良好的固化速度，膠黏性能、抗老化性能等，可以更好地應(yīng)用于太陽(yáng)能電池背板領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能電池背板膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池背板應(yīng)用材料領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能電池背板膠及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)日益成熟，據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)EPIA預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電 在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能 源供應(yīng)的主體。太陽(yáng)能電池背板是太陽(yáng)能光伏電池結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，對(duì)太陽(yáng)能光伏 電池起著絕緣及保護(hù)作用。
[0003] 目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池背板種類繁多，設(shè)計(jì)年限一般為25年，有的為40年甚至 更久。國(guó)際上的主流背板可以分為薄膜復(fù)合型和涂料復(fù)合型兩種類型。目前整個(gè)全球市場(chǎng) 的太陽(yáng)能電池背板仍是以氟薄膜復(fù)合型太陽(yáng)能電池背板為主，這也就造成了國(guó)內(nèi)主要太陽(yáng) 能模組廠家使用的背板絕大部分依靠進(jìn)口，造成市場(chǎng)價(jià)格高，技術(shù)為外國(guó)企業(yè)所壟斷的現(xiàn) 象。另外，隨著環(huán)境要求的提高，太陽(yáng)能電池背板的回收也受到了人們的重視，無(wú)氟太陽(yáng)能 電池背板的研究也日益活躍。
[0004] 目前太陽(yáng)能電池背板廠家主要還是以國(guó)外廠家為主，它們占據(jù)著全球市場(chǎng)的大部 分份額。隨著國(guó)內(nèi)背板技術(shù)的突破，國(guó)產(chǎn)背板在光伏市場(chǎng)上占據(jù)的份額越來(lái)越多，逐漸打破 了太陽(yáng)能光伏背板一直被國(guó)外壟斷的模式。國(guó)產(chǎn)背板的綜合性能也在增強(qiáng)，并朝著樣品多 樣化方向發(fā)展。背板的生產(chǎn)方式主要有兩種，一種是復(fù)合工藝，一種是涂布工藝。太陽(yáng)能電 池背板廠家日益增多，而且大部分新增廠家都是把背板作為附帶產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的。由于市 場(chǎng)上沒(méi)有對(duì)太陽(yáng)能電池背板名稱進(jìn)行規(guī)范，所以在本研究中含有Tedlar膜的背板稱之為 TPT或者TPE背板，代表性廠家有韓國(guó)SFC、日本三菱、德國(guó)Dr. Mueller、昆山臺(tái)虹電子材料 和貝爾卡特等；用PVDF薄膜制備的背板稱之為KPK或者KPE背板，代表性廠家有日本東洋 錯(cuò)、意大利Solvay Solexis、蘇州賽伍和Hanita Coatings等；使用氟樹脂類涂覆的背板稱 為FPF或者FPE背板；其它不含氟元素的那些背板稱為統(tǒng)稱為無(wú)氟背板，代表性廠家有蘇州 中來(lái)、杭州聯(lián)合新材和常熟冠日等。另外還有其它的廠家像意大利康維明的PPE背板、日本 東麗的PP背板等。國(guó)內(nèi)的背板生產(chǎn)廠家已成規(guī)模，且樣品呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)，而與之相 適應(yīng)的輔助產(chǎn)品，如背板膠也有大量的需求，背板膠主要用于太陽(yáng)能電池背板絲網(wǎng)印刷成 膜，固化后可形成致密保護(hù)涂層，替代傳統(tǒng)貼膜工藝?，F(xiàn)在常用的背板膠雖然能夠起到一定 的保護(hù)作用，但是其本身的物化性能較差，耐高溫、耐老化性能一般，同時(shí)固化時(shí)間長(zhǎng)，電學(xué) 性能較差，已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的太陽(yáng)能電池背板的需要，因此急需要開發(fā)一種性能優(yōu) 異的背板膠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種太陽(yáng)能電池背板膠 及其制備方法，提到膠的固化速度，增強(qiáng)膠黏性能、抗老化性能、耐高溫性能以及提高膠的 可擊穿電壓。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂10-20份，環(huán) 氧樹脂5-10份，二氧化硅3-7份，滑石粉2-6份，丙烯酸丁酯2-8份，乙烯基吡咯烷酮1-5 份，安息香異丙醚2-7份，磷酸酯3-8份，失水山梨醇三油酸酯5-10份，氮化硼2-6份，過(guò)硫 酸銨0. 8-1. 8份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺1-4份。
[0008] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠，可以優(yōu)選為以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹 脂14-18份，環(huán)氧樹脂7-9份，二氧化硅4-6份，滑石粉3-5份，丙烯酸丁酯5-7份，乙烯基 吡咯烷酮3-5份，安息香異丙醚5-7份，磷酸酯4-7份，失水山梨醇三油酸酯6-9份，氮化硼 4-6份，過(guò)硫酸銨1. 2-1. 6份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺2-4份。
[0009] 以上所述的太陽(yáng)能電池背板膠，所述環(huán)氧樹脂可以為雙酚A環(huán)氧樹脂。
[0010] 以上所述的太陽(yáng)能電池背板膠，所述氮化硼的粒徑不大于200 μ m。
[0011] 以上所述的太陽(yáng)能電池背板膠，所述二氧化硅可以為納米二氧化硅。
[0012] 以上所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0013] (1)按照重量份稱取各組分；
[0014] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，然后在惰性氣體保護(hù)的條件下加熱 至70-80°C，攪拌反應(yīng)60-100分鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0015] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，步驟二中攪拌混合均勻的攪拌速度可以為 150-200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間30-50分鐘。
[0016] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，步驟二中惰性氣體可以為氮?dú)饣驓鍤狻?br> [0017] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，步驟二中攪拌反應(yīng)的攪拌速度可以為 70-80轉(zhuǎn)/分鐘。
[0018] 本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池背板膠具有良好的綜合性能，其中固化時(shí)間達(dá)到了 68min以下，剪切強(qiáng)度達(dá)到了 5. 3MPa以上，擊穿電壓達(dá)到了 25KV/mm以上，耐高溫性能達(dá)到 了 180°C以上表面無(wú)異常，人工輻射抗老化試驗(yàn)達(dá)到了 IOOOh以上無(wú)異常，可以更好地應(yīng)用 于太陽(yáng)能電池背板的膠黏領(lǐng)域。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1
[0020] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂10份，雙酚A 環(huán)氧樹脂5份，納米二氧化硅3份，滑石粉2份，丙烯酸丁酯2份，乙烯基吡咯烷酮1份，安 息香異丙醚2份，磷酸酯3份，失水山梨醇三油酸酯5份，氮化硼2份，過(guò)硫酸銨0. 8份，環(huán) 己基順丁烯二酰亞胺1份。
[0021] 以上組分中氮化硼的粒徑為200 μ m。
[0022] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0023] (1)按照重量份稱取各組分；
[0024] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間30分鐘，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下加熱至70°C，攪拌反應(yīng)60分鐘，攪拌速度為70轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂12份，雙酚A 環(huán)氧樹脂6份，納米二氧化硅4份，滑石粉2份，丙烯酸丁酯3份，乙烯基吡咯烷酮3份，安 息香異丙醚2份，磷酸酯3份，失水山梨醇三油酸酯5份，氮化硼3份，過(guò)硫酸銨1份，環(huán)己 基順丁烯二酰亞胺2份。
[0027] 以上組分中氮化硼的粒徑為160 μ m。
[0028] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0029] (1)按照重量份稱取各組分；
[0030] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間35分鐘，然后在氬氣保護(hù)的條件下加熱至73°C，攪拌反應(yīng)70分鐘，攪拌速度為75轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂14份，雙酚A 環(huán)氧樹脂7份，納米二氧化硅4份，滑石粉3份，丙烯酸丁酯5份，乙烯基吡咯烷酮3份，安 息香異丙醚5份，磷酸酯4份，失水山梨醇三油酸酯6份，氮化硼4份，過(guò)硫酸銨1. 2份，環(huán) 己基順丁烯二酰亞胺2份。
[0033] 以上組分中氮化硼的粒徑為150 μ m。
[0034] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0035] (1)按照重量份稱取各組分；
[0036] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為170轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間38分鐘，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下加熱至73°C，攪拌反應(yīng)68分鐘，攪拌速度為74轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂16份，雙酚A 環(huán)氧樹脂8份，納米二氧化硅5份，滑石粉4份，丙烯酸丁酯6份，乙烯基吡咯烷酮4份，安 息香異丙醚6份，磷酸酯5份，失水山梨醇三油酸酯8份，氮化硼5份，過(guò)硫酸銨1. 5份，環(huán) 己基順丁烯二酰亞胺3份。
[0039] 以上組分中氮化硼的粒徑為100 μ m。
[0040] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0041] (1)按照重量份稱取各組分；
[0042] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間40分鐘，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下加熱至76°C，攪拌反應(yīng)80分鐘，攪拌速度為75轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0043] 實(shí)施例5
[0044] 一種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂18份，雙酚A 環(huán)氧樹脂9份，納米二氧化硅6份，滑石粉5份，丙烯酸丁酯7份，乙烯基吡咯烷酮5份，安 息香異丙醚7份，磷酸酯7份，失水山梨醇三油酸酯9份，氮化硼6份，過(guò)硫酸銨1. 6份，環(huán) 己基順丁烯二酰亞胺4份。
[0045] 以上組分中氮化硼的粒徑為80 μ m。
[0046] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0047] (1)按照重量份稱取各組分；
[0048] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為190轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間46分鐘，然后在氬氣保護(hù)的條件下加熱至78°C，攪拌反應(yīng)85分鐘，攪拌速度為80轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0049] 實(shí)施例6
[0050] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂20份，雙酚A 環(huán)氧樹脂10份，納米二氧化硅7份，滑石粉6份，丙烯酸丁酯8份，乙烯基吡咯烷酮5份，安 息香異丙醚7份，磷酸酯8份，失水山梨醇三油酸酯10份，氮化硼6份，過(guò)硫酸銨1. 8份，環(huán) 己基順丁烯二酰亞胺4份。
[0051] 以上組分中氮化硼的粒徑為100 μ m。
[0052] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0053] (1)按照重量份稱取各組分；
[0054] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間 50分鐘，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下加熱至80°C，攪拌反應(yīng)100分鐘，攪拌速度為80轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0055] 對(duì)照例
[0056] -種太陽(yáng)能電池背板膠，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂16份，雙酚A 環(huán)氧樹脂8份，納米二氧化硅5份，滑石粉4份，丙烯酸丁酯6份，安息香異丙醚6份，磷酸 酯5份，失水山梨醇三油酸酯8份，氮化硼5份，過(guò)硫酸銨1. 5份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺3 份。
[0057] 以上組分中氮化硼的粒徑為100 μ m。
[0058] 所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，包括以下制備步驟：
[0059] (1)按照重量份稱取各組分；
[0060] (2)將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí) 間40分鐘，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下加熱至76°C，攪拌反應(yīng)80分鐘，攪拌速度為75轉(zhuǎn)/分 鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
[0061] 對(duì)以上實(shí)施例和對(duì)照例制備得到的太陽(yáng)能電池背板膠進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下：
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能電池背板膠，其特征在于，以重量組分計(jì)包括：四縮水甘油基環(huán)氧樹脂 10-20份，環(huán)氧樹脂5-10份，二氧化硅3-7份，滑石粉2-6份，丙烯酸丁酯2-8份，乙烯基吡 咯烷酮1-5份，安息香異丙醚2-7份，磷酸酯3-8份，失水山梨醇三油酸酯5-10份，氮化硼 2-6份，過(guò)硫酸銨0. 8-1. 8份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺1-4份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板膠，其特征在于，以重量組分計(jì)包括：四縮水 甘油基環(huán)氧樹脂14-18份，環(huán)氧樹脂7-9份，二氧化硅4-6份，滑石粉3-5份，丙烯酸丁酯 5- 7份，乙烯基吡咯烷酮3-5份，安息香異丙醚5-7份，磷酸酯4-7份，失水山梨醇三油酸酯 6- 9份，氮化硼4-6份，過(guò)硫酸銨1. 2-1. 6份，環(huán)己基順丁烯二酰亞胺2-4份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池背板膠，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A 環(huán)氧樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池背板膠，其特征在于，所述氮化硼的粒徑不大 于 200 u m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池背板膠，其特征在于，所述二氧化硅為納米二 氧化硅。
6. 權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，其特征在于，包括以下制備步 驟： (1) 按照重量份稱取各組分； (2) 將各組分加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌均勻，然后在惰性氣體保護(hù)的條件下加熱至 70-80°C，攪拌反應(yīng)60-100分鐘，降至室溫，得到太陽(yáng)能電池背板膠。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，其特征在于，步驟二中攪拌 混合均勻的攪拌速度為150-200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間30-50分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，其特征在于，步驟二中惰性 氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池背板膠的制備方法，其特征在于，步驟二中攪拌 反應(yīng)的攪拌速度為70-80轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號(hào)】C09J151/08GK104393073SQ201410650519
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】黃新東, 劉天人 申請(qǐng)人:無(wú)錫中潔能源技術(shù)有限公司