一种高导热太阳能电池背板的制备方法技术

本发明专利技术属于太阳能电池背板技术领域，具体的涉及一种高导热太阳能电池背板，将碳纳米管与纳米石墨烯加入无水乙醇中球磨混合，通入甲胺气体加热加压得到无缺陷混合物的悬浊醇液，加入分散剂形成均一的悬浊醇液；将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，缓慢滴加氨基硅树脂密封交联反应形成背板基底液，采用静电纺丝方法制成背板膜，加压干燥后得到背板底膜；将均一的悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉反应，抛光后得到高热太阳能电池背板。本发明专利技术制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热太阳能电池背板的制备方法
本专利技术属于太阳能电池背板
，具体的涉及一种高导热太阳能电池背板。
技术介绍
人类对能源的需求持续不断的增长，目前以煤和石油等传统能源为主的情形将无法得到持久。一是这些以化石形式存在的能源是有限的，估计以目前的能源消耗速度在未来100年左右的时间，煤和石油将被消耗殆尽。二是，使用这些传统能源，向大气层排出来的二氧化碳，带来地球温室效应，造成地球气候的异常。作为传统电能生产方法的替代方案，太阳能电池组件被用来利用太阳光产生电能。太阳能电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境对它的破坏。太阳能电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射和水汽的侵蚀，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，而太阳能电池背板位于太阳能电池的背面，对电池片起保护和支撑作用，保护光伏组件不被水汽等其侵蚀，其需要具有可靠的绝缘性。阻水性、耐老化性，但是常用的太阳能背板力学性能差，散热性能不太好，太阳能电池将光能转化为电能时产生的热能不能及时散发出去，导致温度升高，太阳能电池的光电转换率下降。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种高导热太阳能电池背板的制备方法，制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2-4h，得到混合物的悬浊醇液；步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30-50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2-4h，得到均一的悬浊醇液；步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2-5h，得到背板基底液；步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2-5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.3-0.5，所述碳纳米管的浓度为0.2-0.7g/L，所述球磨温度为130-150℃。所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的3-8倍。所述步骤2中的加热加压反应的温度为110-140℃，压力为0.5-1.3MPa。所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的3-8%，所述密封超声反应为10-20kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为60-70℃。作为改进，所述密封超声采用间隔超声反应，所述超声时间为2-5min，间隔时间为10-15min。所述步骤4中的发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂、防老化剂与碳纳米管的质量比为4-8:2-4:1-3:2-3:4-7:100，所述聚氨酯与碳纳米管的质量为12-17:10，所述氨基硅树脂的加入量是聚氨酯质量的50-70%；所述发泡剂采用硅树脂聚醚乳液，所述交联剂采用乙二醛和戊二醛的混合物，所述引发剂采用过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺，所述稳定剂采用光稳剂GW-540，所述防老化剂采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。所述步骤4中的搅拌速度为1500-2000r/min，所述缓慢滴加的速度为8-10mL/min，所述密封交联反应的温度为50-70℃，压力为0.3-0.5MPa，所述密封交联反应的搅拌速度为3000-5000r/min。所述步骤5中的静电纺丝方法采用注射纺丝法，所述静电纺丝方法中的纺丝注射器的针管外径为0.7-1.2mm，电压5-30KV，推进速度1-4mL/h，接收距离10-30cm；所述加压干燥的压力为0.4-0.8MPa，干燥温度为70-90℃。所述步骤6中的缓慢喷射为3-8mL/cm2，所述常温烘干的温度为60-65℃，时间为10-20min，所述马弗炉反应的压力为0.3-0.5MPa，温度为120-150℃。本专利技术将碳纳米管与纳米石墨烯加入无水乙醇中球磨混合，通入甲胺气体加热加压得到无缺陷混合物的悬浊醇液，加入分散剂形成均一的悬浊醇液；将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，缓慢滴加氨基硅树脂密封交联反应形成背板基底液，采用静电纺丝方法制成背板膜，加压干燥后得到背板底膜；将均一的悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉反应，抛光后得到高热太阳能电池背板。步骤1将碳纳米管与纳米石墨烯放入无水乙醇中，采用液相球磨的方式将其完全分散混合，形成悬浊醇液；步骤2,将悬浊醇液放入反应釜中，在甲胺氛围下加热加压反应，能够将石墨烯与碳纳米管表面的结构缺陷去除，降低缺陷率，提高石墨烯与碳纳米管的导热性能。步骤3，将分散剂放入悬浊醇液中能够将石墨烯与碳纳米管良好的分散，形成稳定的分散体系，密封超声反应能够将碳纳米管和石墨烯表面进行微羟基化，保证分散剂直接作用在碳纳米管和石墨烯表面。步骤4将助剂完全混合在聚氨酯中，能够形成良好的分散均匀性，缓慢滴加氨基硅树脂，并形成密封交联反应，能够保证聚氨酯将氨基硅树脂完全包裹，并保证氨基硅树脂与聚氨酯在引发剂作用下形成复杂的交联反应，形成三维结构，得到背板基底液。步骤5将背板基底液通过静电纺丝的方式进行薄膜处理，能够形成背板湿膜，在加压干燥条件下进行压实得到底膜；步骤6将石墨烯与碳纳米管的分散悬浊醇液均匀涂覆在底膜表面，形成均质的导热膜，并且利用马弗炉反应过程中将发泡剂作用下形成内孔结构，在微压条件下保证碳纳米管与石墨烯部分进入底膜内，形成三层结构，包括高导热层、混合导热层和低导热防护层。从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：1.本专利技术制备的太阳能背板具有良好的综合性能，不仅具有良好的机械性能，也具有良好的耐候性和高导热性。2.本专利技术制备的太阳能背板不含氟，毒性小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。3.本专利技术采用无缺陷碳纳米管和纳米石墨烯，不仅具有更为高效的导热性能与机械强度，也大大提高了使用寿命。4.本专利技术采用静电纺丝作为背板底膜的制备方法，能够大大提高背板底膜的结构稳定性，以及薄膜的均匀性。5.本专利技术采用三层结构，能够起到良好的导热率过渡效果，防止形成热差造成脱落气泡。具体实施方式结合实施例详细说明本专利技术，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。实施例1一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其制备步骤如下：步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2h，得到混合物的悬浊醇液；步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2h，得到均一的悬浊醇液；步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2h，得到背板基底液；步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2‑4h，得到混合物的悬浊醇液；步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30‑50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2‑4h，得到均一的悬浊醇液；步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2‑5h，得到背板基底液；步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2‑5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。

【技术特征摘要】
1.一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述背板的制备步骤如下：步骤1，将碳纳米管与纳米石墨烯加入至球磨装置中，加入无水乙醇，密封球磨2-4h，得到混合物的悬浊醇液；步骤2，将混合物的悬浊醇液放入反应釜中，通入甲胺气体加热加压反应30-50min，得到无缺陷混合物的悬浊醇液；步骤3，将分散剂加入至步骤2中的悬浊醇液中，密封超声反应2-4h，得到均一的悬浊醇液；步骤4，将发泡剂、交联剂、引发剂、稳定剂以及防老化剂放入聚氨酯中，搅拌均匀，然后缓慢滴加氨基硅树脂中，同时密封交联反应2-5h，得到背板基底液；步骤5，将背板基底液采用静电纺丝方法制成背板薄膜，加压干燥，得到背板底膜；步骤6，将步骤3中的均一悬浊醇液缓慢喷射在背板底膜表面，常温烘干后放入马弗炉中反应2-5h，抛光后得到高导热太阳能电池背板。2.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的碳纳米管与纳米石墨烯的质量比为1:0.3-0.5，所述碳纳米管的浓度为0.2-0.7g/L，所述球磨温度为130-150℃。3.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤2中甲胺气体通入摩尔量是纳米石墨烯的3-8倍。4.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的加热加压反应的温度为110-140℃，压力为0.5-1.3MPa。5.根据权利要求1所述的一种高导热太阳能电池背板的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者聚乙二醇，所述分散剂的加入量是碳纳米管质量的3-8%，所述密封超声反应为10-20kHz，所述密封超声采用恒温水浴超声，所述超声温度为60-70℃。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：方泽波，游黎威，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33