纳米导热胶膜、微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法技术

本发明专利技术属于纳米导热光伏胶膜技术领域，具体涉及一种纳米导热胶膜、微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法。本纳米导热胶膜包括：基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。剥离态纳米导热剂呈现单层或2~4层形貌，可以形成稳定的导热网络，保证纳米导热胶膜的导热系数在1‑2W/m.K之间，有效降低了光伏组件的工作温度，工作温度可以降低4~6℃；此外，基膜可以与玻璃、高分子背板的粘结更牢固，可以使纳米导热胶膜在长期老化过程中，剥离强度衰减更少，色相变化更少。

【技术实现步骤摘要】
纳米导热胶膜、微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法
本专利技术属于纳米导热光伏胶膜
，具体涉及一种纳米导热胶膜、微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法。
技术介绍
目前光伏组件长期暴露在阳光下，电池表面温度升高，光伏组件的散热问题亟待解决。研究表明，电池表面温度每升高1℃，其光电转化效率会降低0.4～0.5％。大量用于光伏组件封装的材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，但其导热性能较差，组件温度的升高会进一步促进EVA胶膜的黄变老化。如果组件热量不及时散发而导致组件元器件温度升高，直接影响到各元器件的可靠性和寿命，进而导致热斑使得组件损害，增加维护和发电成本。有研究者采用风冷、水冷等物理方式给光伏组件降温，但施工困难且成本较高。若能提高光伏组件中EVA的导热性能，则能有效地提高组件散热性，若能提高光伏组件中EVA的导热性能，则能有效地提高组件散热性，且与其他散热方式相比更具成本优势。例如CN102329596中提到传统的导热胶膜是，EVA中添加导热剂如氧化镁，氧化铝，氧化锌改善胶膜的导热性能。由于普通的导热剂含量较低下，胶膜的热导率提升比较缓慢，含量较高下，影响胶膜的绝缘和老化性能。例如CN106634653中公布在胶膜中添加一维碳纳米管或石墨烯等纳米导热粒子填料，由于纳米粒子比表面积大，容易再次团聚，使得导热通路被阻断，降低胶膜的导热和绝缘性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种纳米导热胶膜、微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种纳米导热胶膜，包括：基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。第二方面，本专利技术还提供了一种纳米导热微胶囊，包括以下质量份的原料：气化剂5-10份；纳米导热剂10-20份；反应助剂30-50份；表面活性剂1-5份；引发剂0.5-1份。第三方面，本专利技术还提供了一种纳米导热微胶囊的制备方法，包括：将气化剂、纳米导热剂反应助剂、溶解在溶剂中，形成悬浮油相；将悬浮油相加入表面活性剂的乳化水溶液中，分散均匀，形成W/O乳液；将W/O乳液加热到60-70℃，并滴加引发剂水溶液，进行聚合反应，形成含有微胶囊的悬浮液；将悬浮液进行透析；冷冻干燥，得到所述纳米导热微胶囊。第四方面，本专利技术还提供了一种纳米导热胶膜的制备方法，包括：制备包覆有纳米导热剂和气化剂的纳米导热微胶囊；将纳米导热微胶囊与基膜原料、纳米导热胶膜的其他原料混合均匀；通过加长型模具挤出；进行高能辐照，以使纳米导热微胶囊爆破；流延成型，收卷成纳米导热胶膜。第五方面，本专利技术还提供了一种光伏组件，包括：导热胶膜；所述导热胶膜采用如前所述的纳米导热胶膜。第六方面，本专利技术还提供了一种纳米导热微胶囊包覆率的检测方法，包括：萃取出胶囊内的气化剂，即用萃取溶剂浸泡纳米导热微胶囊，使得胶囊内的气化剂完全被萃取出；通过分馏分离气化剂和萃取溶剂，称重计算包覆后的气化剂质量；其中包覆率的计算公式为：包覆率＝m(纳米导热微胶囊所含气化剂)/m(反应投入的气化剂)*100％；m为物质的质量或质量份数。本专利技术的有益效果是，本专利技术的纳米导热胶膜、纳米导热微胶囊及制备方法、光伏组件、检测方法将微胶囊包覆的纳米导热剂通过双螺杆加入到基膜中，实现纳米导热剂的均匀分布，然后在基膜中爆破，产生强大剪切力剥离态纳米导热剂，从而单层或2～4层的剥离态纳米导热剂均匀扩散，可以形成稳定的导热网络，保证纳米导热胶膜的导热系数在1-2W/m.K之间，有效降低了光伏组件的工作温度，工作温度可以降低4～6℃；通过壳层共聚丙烯酸酯聚合物增加了导热剂和基膜的相容性，减少纳米粒子团聚，同时绿色的爆破工艺获得单层或几层的纳米导热剂扩散到基膜内部，使得导热网络均匀而稳定。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的纳米导热胶膜断面的SEM照片；图2是乳液界面聚合制备微胶囊反应原理图；图3是乳液界面聚合制备微胶囊的工艺流程图；图4是乳液界面聚合制备微胶囊的TGA曲线；图5是乳液界面聚合制备微胶囊的XRD谱图；图6为实施例1的乳液界面聚合制备微胶囊的SEM照片。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。第一部分：阐述具体技术方案现有光伏组件中，随着电池发电功率的增加，发热量显著增加，这使得现有光伏胶膜封装热量很难释放出去，组件内部温度越积越高，容易造成热斑现象，降低组件功率，加速组件的老化。针对现有光伏组件的散热问题，见图1，本专利技术提供了一种纳米导热胶膜，包括：基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。具体的，见图6，所述剥离态纳米导热剂适于通过若干纳米导热微胶囊爆破形成；所述纳米导热微胶囊的平均粒径为0.2-2μm，可选为1μm、1.5μm。从纳米导热胶膜的扫描电镜SEM可以看到，剥离态纳米导热剂呈现出纳米尺度的分散状态，纳米尺度为50-200nm。可选的，所述纳米导热胶膜包括以下质量份的原料：基膜原料86.2-92.1份；过氧化物0.5-2份；纳米导热微胶囊6-10份；交联单体5-10份；以及硅烷偶联剂0.4-0.8份。优选的，所述纳米导热胶膜包括以下质量份的原料：基膜原料88份；过氧化物1份；纳米导热微胶囊7份；交联单体8份；以及硅烷偶联剂0.6份。其中纳米导热胶膜的原料中各组分选材如下：基膜可以采用常规的热熔胶膜，包括聚烯烃热熔胶膜，如EVA胶膜、POE胶膜、EVA-POE共挤复合胶膜等，对应的基膜原料可以为聚乙烯弹性体，如EVA，POE，EMA，EAA，EBA等，优选EVA。过氧化物包括过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化碳酸乙基乙酯、叔丁基过氧基甲酸乙基己基酯等中的一种或几种混合。交联单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或几种的混合物。硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。作为纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米导热胶膜，其特征在于，包括：/n基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米导热胶膜，其特征在于，包括：
基膜、分散在基膜中的剥离态纳米导热剂。


2.根据权利要求1所述的纳米导热胶膜，其特征在于，
所述剥离态纳米导热剂适于通过若干纳米导热微胶囊爆破形成；
所述纳米导热微胶囊的平均粒径为0.2-2μm。


3.根据权利要求1所述的纳米导热胶膜，其特征在于，
所述纳米导热微胶囊为核壳结构，其内包覆有气化剂和纳米导热剂；
当高能射线辐照，气化剂瞬间膨胀导致纳米导热微胶囊爆破，以使纳米导热剂形成单层或2～4层的剥离态纳米导热剂。


4.根据权利要求2所述的纳米导热胶膜，其特征在于，
所述纳米导热微胶囊包括以下质量份的原料：
气化剂5-10份；
纳米导热剂10-20份；
反应助剂30-50份；
表面活性剂1-5份；
引发剂0.5-1份。


5.根据权利要求1所述的纳米导热胶膜，其特征在于，
所述纳米导热胶膜包括以下质量份的原料：
基膜原料86.2-92.1份；
过氧化物0.5-2份；
纳米导热微胶囊6-10份；
交联单体5-10份；以及
硅烷偶联剂0.4-0.8份。


6.一种纳米导热微胶囊，其特征在于，包括以下质量份的原料：
气化剂5-10份；
纳米导热剂10-20份；
反应助剂30-50份；
表面活性剂1-5份；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊唯诚，范国威，朱宙峰，周乐，茹正伟，
申请(专利权)人：常州百佳年代薄膜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32