一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備方法。石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯30-65份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯20-55份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯35-65份、聚萘二甲酸乙二醇酯20-50份；阻隔層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯35-60份、聚萘二甲酸乙二醇酯15-40份、石墨烯20-45份。
【專利說明】一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池背板膜，尤其涉及一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能作為一種清潔、無(wú)污染、取之不盡的能源受到了人們的廣泛關(guān)注。太陽(yáng)能電 池是把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能的有效工具。由于太陽(yáng)能電池需要長(zhǎng)期在室外受雨水、紫外 線等自然因素的侵蝕，對(duì)電池板的使用壽命很不利。所以如何提高太陽(yáng)能電池背板的抗氧 化、耐腐蝕，以及延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池背板的使用壽命，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 解決的技術(shù)問題：
[0004] 為了獲得抗氧化性強(qiáng)、高耐腐蝕性的太陽(yáng)能電池背板膜材料，延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池背 板的使用壽命，本發(fā)明提供了一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備方法。
[0005] 技術(shù)方案：
[0006] -種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯30-65份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯20-55份； 結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯35-65份、聚萘二甲酸乙二醇 酯20-50份；阻隔層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯35-60份、聚萘二甲酸乙二醇酯 15 -40份、石墨稀20-45份。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外表 膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯55份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯45份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層 按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯60份、聚萘二甲酸乙二醇酯45份；阻隔層 按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯50份、聚萘二甲酸乙二醇酯35份、石墨烯42份。
[0008] -種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0009] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為 230-375°C;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為30-45°C /分鐘；將冷凍后的混合物 料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為260-400目；
[0010] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為245-365°C;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為32-43°C /分鐘；將冷凍后的混合 物料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350-500目；
[0011] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 225-365°C;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為34-46°C /分鐘；將冷凍后的混合物 料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350-550目；
[0012] (4)將步驟（1)、⑵⑶獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在300-360°C 的溫度下通過三層共擠出成膜，然后在145-165°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸， 橫向和縱向的拉伸倍率為3. 6-4. 3倍，最后在245-270°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太 陽(yáng)能電池背板膜。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（1)中將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯 二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為2355°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為42°C / 分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為380目。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（2)中將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇 酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度為355°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速 率為41°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為 450 目。
[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（3)中將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲 酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為360°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為 43°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為500 目。
[0016] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（4)中將步驟（1)、（2) (3)獲得的混合物料 經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在330°C的溫度下通過三層共擠出成膜，然后在155°C的溫度條 件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱向的拉伸倍率為4. 1倍，最后在266°C條件下熱定 型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0017] 有益效果
[0018] 本發(fā)明所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜及其制備方法采用以上技術(shù)方案具有 以下技術(shù)效果：第一、本發(fā)明制得的石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜抗氧化性和耐腐蝕性增強(qiáng)； 第二、本發(fā)明所述石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜使用壽命延長(zhǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] -種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯30份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯20份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng) 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯35份、聚萘二甲酸乙二醇酯20份；阻隔 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯35份、聚萘二甲酸乙二醇酯15份、石墨烯20份。
[0021] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0022] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為230°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為30°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所 得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為260目；
[0023] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為245°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為32°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研 磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350目；
[0024] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 225°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為34°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350目；
[0025] (4)將步驟（1)、⑵（3)獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在300°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在145°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱 向的拉伸倍率為3. 6倍，最后在245°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0026] 實(shí)施例2 :
[0027] -種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯35份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯25份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng) 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯40份、聚萘二甲酸乙二醇酯25份；阻隔 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯40份、聚萘二甲酸乙二醇酯20份、石墨烯25份。
[0028] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0029] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為235°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為35°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所 得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為280目；
[0030] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為250°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為35°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研 磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為380目；
[0031] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 230°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為36°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為380目；
[0032] (4)將步驟（1)、⑵（3)獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在310°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在150°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱 向的拉伸倍率為3. 8倍，最后在250°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0033] 實(shí)施例3 :
[0034] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯40份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯30份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng) 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯45份、聚萘二甲酸乙二醇酯30份；阻隔 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯45份、聚萘二甲酸乙二醇酯25份、石墨烯30份。
[0035] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0036] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為240°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為37°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所 得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為320目；
[0037] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為260°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為37°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研 磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為400目；
[0038] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 275°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為40°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為420目；
[0039] (4)將步驟（1)、⑵（3)獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在320°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在155°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱 向的拉伸倍率為3. 9倍，最后在255°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0040] 實(shí)施例4 :
[0041] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯45份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯35份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng) 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯50份、聚萘二甲酸乙二醇酯40份；阻隔 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯50份、聚萘二甲酸乙二醇酯30份、石墨烯35份。
[0042] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0043] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為300°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為40°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所 得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為360目；
[0044] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為320°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為40°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研 磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為450目；
[0045] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 325°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為43°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為510目；
[0046] (4)將步驟（1)、⑵⑶獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在335°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在160°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱 向的拉伸倍率為4. 1倍，最后在260°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0047] 實(shí)施例5 :
[0048] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外 表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯65份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯55份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng) 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯65份、聚萘二甲酸乙二醇酯50份；阻隔 層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯60份、聚萘二甲酸乙二醇酯40份、石墨烯45份。
[0049] 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，包含以下步驟：
[0050] (1)將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為375°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為45°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所 得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為400目；
[0051] (2)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度 為365°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為43°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研 磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為500目；
[0052] (3)將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 365°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為46°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為550目；
[0053] (4)將步驟（1)、⑵⑶獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在360°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在165°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱 向的拉伸倍率為4. 3倍，最后在270°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，其特征在于，依次包括外表膜層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻 隔層，其中外表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯30-65份、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 20-55份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯35-65份、聚萘二甲 酸乙二醇酯20-50份；阻隔層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯35-60份、聚萘二甲酸 乙二醇酯15-40份、石墨烯20-45份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜，其特征在于，依次包括外表膜 層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和阻隔層，其中外表膜層按以下原料重量份數(shù)配比制成：石墨烯55份、聚對(duì) 苯二甲酸乙二酯45份；結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層按以下原料重量份數(shù)配比制成：環(huán)己烷二甲醇酯60份、 聚萘二甲酸乙二醇酯45份；阻隔層按以下原料重量份數(shù)配比制成：聚乙烯50份、聚萘二甲 酸乙二醇酯35份、石墨烯42份。
3. 權(quán)利要求1所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，其特征在于，包含以下 步驟： (1) 將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為230-375°C ;攪 拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為30-45°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉 狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為260-400目； (2) 將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度為 245-365°C;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為32-43°C /分鐘；將冷凍后的混合物 料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350-500目； (3) 將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為 225-365°C;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為34-46°C /分鐘；將冷凍后的混合物 料研磨成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為350-550目； (4) 將步驟（1)、（2) (3)獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在300-360°C的溫 度下通過三層共擠出成膜，然后在145-165°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向 和縱向的拉伸倍率為3. 6-4. 3倍，最后在245-270°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能 電池背板膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，其特征在于，步驟 (1)中將外表膜層的組分石墨烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯加熱熔融，溫度為2355°C;攪拌混合 均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為42°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所得粉末 經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為380目。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，其特征在于，步 驟（2)中將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的組分環(huán)己烷二甲醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯加熱熔融，溫度為 355°C ;攪拌混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為41°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨 成粉狀；所得粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為450目。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，其特征在于，步驟 (3) 中將阻隔層的組分聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯和石墨烯加熱熔融，溫度為360°C;攪拌 混合均勻后迅速降溫冷凍，降溫速率為43°C /分鐘；將冷凍后的混合物料研磨成粉狀；所得 粉末經(jīng)雙螺桿擠出造粒，粒徑為500目。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜的制備方法，其特征在于，步驟 (4) 中將步驟（1)、（2) (3)獲得的混合物料經(jīng)干燥處理后加入擠出機(jī)，在330°C的溫度下通 過三層共擠出成膜，然后在155°C的溫度條件下同時(shí)進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向和縱向的拉 伸倍率為4. 1倍，最后在266°C條件下熱定型，即可獲得石墨烯太陽(yáng)能電池背板膜。
【文檔編號(hào)】B32B9/04GK104409548SQ201410650878
【公開日】2015年3月11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