本發明專利技術涉及一種太陽能光伏電池背板用含氟耐候膜及其制備方法，屬于太陽能光伏發電技術領域。含氟耐候膜用于太陽能光伏電池組件的封裝材料背板上，保護電池組件不受水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化。含氟耐候膜的配方包括：含氟樹脂，61～78.8重量份；無機物填料，5～20重量份；加工助劑，5～8重量份；潤滑劑，0.1～0.5重量份；抗粘連劑0.1～0.5重量份；并可進一步含有0～20重量份的流動改性劑。本發明專利技術采用擠出吹膜法制備得到太陽能光伏電池背板用含氟耐候膜。制備得到的含氟耐候膜平整，易收卷和復卷，黑點少。同時具有突出的力學性能，尤其是撕裂強度高，且縱、橫向性能均衡。薄膜在120℃下不收縮。單層薄膜的水蒸氣透過率低。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種太陽能光伏電池背板用耐候膜及甚制備方法，屬于太陽能光伏發電
技術介紹
隨著化石能源的枯竭，各種可再生新能源產業蓬勃興起，預計在本世紀中葉前后， 化石能源和可再生能源的比例將有可能實現逆轉，而太陽能可能是其中最為矚目的新能源品種。在太陽能光伏系統中，光伏組件和電池是發電的基礎。光伏電池組件是由各種半導體元件系統組裝而成，為了滿足太陽能電池系統戶外使用超過25年的長期使用要求，太陽能封裝材料作為關鍵配套材料日益受到關注。其中，背板位于組件的背面的最外層，在戶外環境下保護電池組件不受水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化。太陽能光伏電池組件中使用的背板通常由多層薄膜復合而成，例如普遍采用的美國杜邦公司TPT結構，P層是聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)，T層是Tedlar 薄膜，即聚氟乙烯(PVP)薄膜。PET薄膜具有優良的電絕緣性能以及對水蒸氣、氧氣的滲透率低，常作為背板的支持體。同時，在PET薄膜至少一側復合一層含氟樹脂薄膜作為耐候膜層，由于氟樹脂具有超高耐候性、抗紫外線輻射以及極為優異的化學穩定性，賦予了背板優異的耐候、 耐老化性能，使其能夠滿足太陽能光伏電池組件戶外長期使用的封裝要求。目前，世界上能夠生產背板用含氟耐候膜的企業集中于歐美及日本。例如，美國的杜邦公司采用聚氟乙烯(PVF)作為原料，采用糊式加工并雙向拉伸的辦法來制備薄膜，在現有市場占據主流地位，市場占有率估計超過50 %。但PVF原料為杜邦公司獨家生產，而且該產品的弱點是糊式生產過程較為復雜，牽涉到大量溶劑回收等問題，面臨巨大的環境壓力且產品售價很高。法國的Arkema公司采用聚偏氟乙烯(PVDF)作為原料，采用三層共吹膜的方法，制備PVDF薄膜。三層共吹加工PVDF工藝復雜，原料高溫下停留時間長，原料降解造成薄膜內易產生大量黑斑，并且薄膜具有較大的水蒸氣透過率。也有國外企業采用擠出流涎法制備含氟耐候薄膜，例如韓國的SKC公司，但流涎法制備的薄膜縱向撕裂強度很低， 同時由于含氟材料的后收縮特性，流涎膜卷在后續的復合過程中常常存在兩端薄膜松緊不一致等問題，造成復合困難。在國內，尚無企業能夠生產這種太陽能光伏電池背板用的含氟耐候膜，因此完全依賴于進口。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供。為實現上述目的，本專利技術所采取的技術方案是所述的含氟耐候膜，其特征在于用于制備這種薄膜的原料及組分含量是含氟樹脂無機物填料加工助劑潤滑劑抗粘連劑61 78. 8重量份5 20重量份0. 1 0. 5重量份 0. 1 0. 5重量份5 8重量份本專利技術用于制作該薄膜的原料還包括0 20重量份的流動改性劑。進一步地，本專利技術所述含氟樹脂是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)中的任意一種或任意幾種的組合。進一步地，本專利技術所述無機物填料是二氧化鈦微粉、碳酸鈣微粉、硫化鋅微粉中的任意一種或任意幾種的組合。所述微粉的平均粒徑小于1微米。進一步地，本專利技術所述加工助劑是甲基丙烯酸酯(MMA)的共聚物，即MMA/丙烯酸酯共聚物，MMA/苯乙烯共聚物，或丙烯腈/苯乙烯共聚物中的任意一種或任意幾種組合。進一步地，本專利技術所述潤滑劑是脂肪醇及其二元羧酸、短鏈醇的脂肪酸酯、脂肪酰胺、脂肪酸復合酯、天然石蠟、合成石蠟、蒙旦蠟、褐煤蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯蠟中的任意一種或任意幾種組合。進一步地，本專利技術所述抗粘連劑是硅酮母粒、芥酸酰胺、油酸酰胺、N，N'-亞乙基雙硬脂酰胺(EBS)中的任意一種或任意幾種組合。進一步地，本專利技術所述流動改性劑是鄰苯二甲酸酯類溶劑中的任意一種或任意幾種組合。鄰苯二甲酸酯類的潛溶劑可以是鄰苯二甲酸酯二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸酯二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸酯二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸酯二環己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸酯二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸酯二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸酯二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸酯二 O-甲基己酯)等。本專利技術中太陽能光伏電池背板用含氟耐候膜的制備方法包括以下步驟(1)使用混合機將各原料組分均勻混合，得到混合料。所述原料組分為61 78.8 重量份的含氟樹脂、5 20重量份的無機物填料、5 8重量份的加工助劑、0. 1 0. 5重量份的潤滑劑和0. 1 0. 5重量份的抗粘連劑?；旌蠙C攪拌速率為400 1300rpm.(2)然后使用雙螺桿擠出機對步驟(1)所述的混合料進行輸送、塑化、共混造粒， 得到造粒料。所述雙螺桿機擠出機的長徑比為40 56、擠出加工溫度為190 260°C、螺桿轉速為200 400rpm.(3)接著使步驟( 所述的造粒料進入單層吹膜機，進行擠出吹膜。對膜泡進行冷卻、在線進行電暈表面處理；擠出溫度設為190 230°C、螺桿轉速設為20 SOrpm、吹膜機頭溫度設為195 235°C、薄膜牽引速度設為20 lOOm/min。對薄膜進行剖分、收卷即可得到平整的含氟耐候薄膜。進一步地，本專利技術中以上步驟(1)所述原料還包括0 20重量份的流動改性劑。進一步地，吹膜時，采用雙風口風環對膜泡進行冷卻。本專利技術中以上步驟(2)所述造粒料的熔融指數為0.5 6g/10min(23(TC，負載5kg) ο本專利技術中以上步驟(3)所述含氟耐候膜的吹脹比為1. 5 4. 0、薄膜厚度為15 40微米。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是本專利技術采用單層擠出吹膜法加工含氟耐候膜，工藝簡單，節能減排，投資少；并且吹膜法得到的薄膜由于受到雙向拉伸，薄膜性能在橫、縱向均衡，薄膜熱收縮率小，優于流涎法。同時，含氟材料具有優異的耐候性、耐紫外老外及機械性能，完全滿足太陽能組件的封裝要求。所述的原料具有良好的流動性，塑化快且均勻，可在較低溫度下加工成型，而且熔體強度高，非常適合擠出吹膜工藝，極易得到平整的、厚薄均一性好的含氟耐候膜。具體實施例方式下面的實施實例是對本專利技術的進一步說明，而本專利技術并非局限于以下實施例和實施方法。實施例1實施例1中，所用的含氟樹脂是聚偏氟乙烯(PVDF)，分子量為69萬；所用的無機物填料是二氧化鈦，平均粒徑為0. 2微米；所用的加工助劑是羅門哈斯公司的甲基丙烯酸酯類加工助劑Paraloid K120與Paraloid K400的組合；所用的潤滑劑是聚乙烯蠟；所用的抗粘連劑是芥酸酰胺；所用的流動改性劑是對苯二甲酸二辛酯(DOP)。實施例1的原料配方如下PVDF二氧化鈦微粉 Paraloid K120 Paraloid K400 聚乙烯蠟芥酸酰胺 DOP實施例1中的含氟耐候膜按照以下步驟制備(1)使用高速混合機將原料配方均勻混合，得到混合料。高速混合機攪拌速率為 400rpm.(2)然后使用雙螺桿擠出機對步驟(1)所述的混合料進行輸送、塑化、共混造粒， 得到造粒料。雙螺桿機擠出機的長徑比為40、擠出加工溫度為260°C、螺桿轉速為300rpm。 得到的造粒料的熔融指數為0. 5g/10mir^230°C，負載^g)。(3)接著使步驟(2)所述的造粒料進入單層吹膜機，進行擠出吹膜。吹膜時，采用雙風口風環對膜泡進行冷卻、在線進行電暈表面處理；擠出溫度設為230°C、螺桿轉速設為 20rpm本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉波，田敬華，鄭榕鳳，
申請(專利權)人：常州榮晟新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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