本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池制造領(lǐng)域，特別是涉及一種用于太陽(yáng)能電池的封裝材料及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：太陽(yáng)能(solarenergy)一般指太陽(yáng)光的輻射能量，廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等。太陽(yáng)能的利用有被動(dòng)式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源利用方式。使用太陽(yáng)電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能。到目前為止，太陽(yáng)能的利用還不很普及，利用太陽(yáng)能發(fā)電存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題。因此，如何提高太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率已成為光伏企業(yè)研發(fā)的核心內(nèi)容，但光伏電池及其組件長(zhǎng)期在高電壓作用下使得玻璃和封裝材料之間存在漏電流，大量的電荷聚集在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致FF、Jsc、Voc降低，使組件功率急劇下降，組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的封裝材料存在透光率不高、絕緣性不良以及不耐老化等缺點(diǎn)，光利用率低，使得轉(zhuǎn)換的光能不高，且已轉(zhuǎn)換的電能在較高電導(dǎo)的封裝材料中消耗較大，不利于光電轉(zhuǎn)化效率的提高，同時(shí)太陽(yáng)能電池長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)輻射、大溫差、易氧化等惡劣環(huán)境中，對(duì)電池的可靠性以及壽命等造成了較大的負(fù)面影響。目前太陽(yáng)能電池一般采用EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)作封裝材料，雖然能夠滿足太陽(yáng)能電池的一般需求，但仍存在上述的缺點(diǎn)。有必要開(kāi)發(fā)一種新的封裝材料以改善太陽(yáng)能電池的性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的：針對(duì)目前封裝材料存在透光率不高、絕緣性不良以及不耐老化等問(wèn)題，提供一種用于太陽(yáng)能電池的高透光絕緣性封裝材料及其制備方法，以提高太陽(yáng)能電池的光利用效率。本發(fā)明的方案：針對(duì)上述問(wèn)題提供一種材料，基材為芳香族環(huán)氧樹(shù)脂和戊二烯，使用固化劑和其他添加劑對(duì)基材進(jìn)行共混改性，得到共混改性材料為高透光絕緣性封裝材料。將原料組成按摩爾份數(shù)計(jì)算，配方如下:芳香族環(huán)氧樹(shù)脂50份，戊二烯50份，交聯(lián)劑乙烯基三胺3份，催化劑Lewis酸4份，1010抗氧劑0.5份，無(wú)機(jī)填料8份，溶劑120份。作為優(yōu)選，所述的芳香族環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂或多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂。作為優(yōu)選，所述的戊二烯為1,4-戊二烯。作為優(yōu)選，所述的Lewis酸為氯化鋁、氯化鐵、氯化鋅或三氟化硼。作為優(yōu)選，所述的無(wú)機(jī)填料為碳酸鈣或滑石粉。作為優(yōu)選，所述的溶劑為氯苯。經(jīng)過(guò)固化劑的交聯(lián)固化作用得到高透光絕緣性封裝材料，其制備方法包括：①選取潔凈的三口燒瓶，按照摩爾分?jǐn)?shù)，先添加50份芳香族環(huán)氧樹(shù)脂，再添加50份戊二烯、0.5份1010抗氧劑和8份無(wú)機(jī)填料，最后添加120份溶劑，使用油浴加熱，保證混合物溫度為50～70℃，以40～60r/min的速度攪拌0.5～2h；作為優(yōu)選，所述的攪拌速度為50～55r/min。作為優(yōu)選，所述的攪拌時(shí)間為1～1.5h。②按照摩爾分?jǐn)?shù)，向步驟①所述的混合物中添加3份交聯(lián)劑，邊添加邊攪拌，攪拌速度為70～120r/min，油浴繼續(xù)加熱，保證混合物溫度為70～90℃，反應(yīng)時(shí)間為4～8h；作為優(yōu)選，所述的攪拌速度為80～90r/min。作為優(yōu)選，所述的反應(yīng)時(shí)間為5～6h。③向步驟②所述的混合物中添加4份Lewis酸，以70～120r/min攪拌速度、90～110℃溫度環(huán)境反應(yīng)3～4h；④將反應(yīng)產(chǎn)物真空抽濾，然后在50℃烘箱中干燥1h，制得共混改性材料。本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明使用的是Lewis酸作為催化劑，使用其他催化劑例如質(zhì)子酸作為催化劑，烯烴中的雙鍵和仲胺不發(fā)生反應(yīng)。芳香族環(huán)氧樹(shù)脂開(kāi)環(huán)和交聯(lián)劑乙烯基三胺中的伯胺發(fā)生反應(yīng)，剩下的仲胺在Lewis酸催化條件下和1,4-戊二烯發(fā)生反應(yīng)，添加相應(yīng)的抗氧劑等助劑，制得共混改性材料。該材料不容易結(jié)晶，透光率高；發(fā)揮了酚類和烯烴類材料，特別是烯烴類材料極性基團(tuán)少的特點(diǎn)，不容易導(dǎo)電，絕緣性良好；同時(shí)具有多苯基基團(tuán)，分子量適中，耐老化性能良好。該材料解決了目前太陽(yáng)能電池封裝材料存在透光率不高、絕緣性不良以及不耐老化等問(wèn)題，具有原料來(lái)源廣泛，制備方法簡(jiǎn)單易得，降低了反應(yīng)成本。具體實(shí)施方式從透光率、絕緣性和耐老化性對(duì)常規(guī)材料和本發(fā)明制備的材料進(jìn)行檢測(cè)，其中：透光率按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2410-2008執(zhí)行；絕緣性按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2900.5-2013執(zhí)行；耐老化性按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15596-2009執(zhí)行。實(shí)施例1①選取潔凈的三口燒瓶，先添加2mol雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，再添加2mol的1,4-戊二烯、0.02mol的1010抗氧劑和0.32mol碳酸鈣，最后添加4.8mol氯苯，使用油浴加熱，保證混合物溫度為60～65℃，以50r/min的速度攪拌1h；②向步驟①所述的混合物中添加0.12mol乙烯基三胺，邊添加邊攪拌，攪拌速度為90r/min，油浴繼續(xù)加熱，保證混合物溫度為80～90℃，反應(yīng)6h；③向步驟②所述的混合物中添加0.16mol氯化鋁，以90r/min攪拌速度、100～105℃溫度環(huán)境反應(yīng)3h；④將反應(yīng)產(chǎn)物真空抽濾，然后在50℃烘箱中干燥1h，制得共混改性材料。實(shí)施例2①選取潔凈的三口燒瓶，先添加2mol雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂，再添加2mol的1,4-戊二烯、0.02mol的1010抗氧劑和0.32mol碳酸鈣，最后添加4.8mol氯苯，使用油浴加熱，保證混合物溫度為60～65℃，以50r/min的速度攪拌1h；②向步驟①所述的混合物中添加0.12mol乙烯基三胺，邊添加邊攪拌，攪拌速度為90r/min，油浴繼續(xù)加熱，保證混合物溫度為80～90℃，反應(yīng)5h；③向步驟②所述的混合物中添加0.16mol氯化鐵，以100r/min攪拌速度、100～105℃溫度環(huán)境反應(yīng)3h；④將反應(yīng)產(chǎn)物真空抽濾，然后在50℃烘箱中干燥1h，制得共混改性材料。實(shí)施例3①選取潔凈的三口燒瓶，先添加2mol多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂，再添加2mol的1,4-戊二烯、0.02mol的1010抗氧劑和0.32mol碳酸鈣，最后添加4.8mol氯苯，使用油浴加熱，保證混合物溫度為65～70℃，以50r/min的速度攪拌1.5h；②向步驟①所述的混合物中添加0.12mol乙烯基三胺，邊添加邊攪拌，攪拌速度為90r/min，油浴繼續(xù)加熱，保證混合物溫度為70～80℃，反應(yīng)6h；③向步驟②所述的混合物中添加0.16mol氯化鋅，以85r/min攪拌速度、95～100℃溫度環(huán)境反應(yīng)4h；④將反應(yīng)產(chǎn)物真空抽濾，然后在50℃烘箱中干燥1h，制得共混改性材料。對(duì)比實(shí)施例1不添加1,4-戊二烯，其余步驟同實(shí)施例1，制備共混改性材料。對(duì)比實(shí)施例2將實(shí)施例1中的氯化鋁(Lewis酸)改為HCl(質(zhì)子酸)，其余步驟同實(shí)施例1，制備共混改性材料。選取太陽(yáng)能電池常規(guī)使用的封裝材料有機(jī)硅膠和EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，同時(shí)選取實(shí)施例1-3和對(duì)比實(shí)施例1、2制得的共混改性材料，從透光率、絕緣性和耐老化三個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示：表1透光率、絕緣性和耐老化性能對(duì)照表透光率/％絕緣性/Ω·m耐老化實(shí)施例1962.1×1017無(wú)黃變、無(wú)裂紋或銀紋實(shí)施例2951.7×1018無(wú)黃變、無(wú)裂紋或銀紋實(shí)施例3988.3×1019無(wú)黃變、無(wú)裂紋或銀紋對(duì)比實(shí)施例1895.2×1012有黃變、有輕微裂紋或銀紋對(duì)比實(shí)施例2876.7×1011有黃變、有輕微裂紋或銀紋有機(jī)硅膠787.3×1014無(wú)黃變、有輕微裂紋或銀紋EVA825.2×1013有輕微黃變、無(wú)裂紋或銀紋從表1可以看出，實(shí)施例1-3制備的材料在透光率、絕緣性和耐老化性能方面，較傳統(tǒng)材料均有不同程度的改善。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3