System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种封装胶膜及其制备方法和光伏组件技术_技高网

一种封装胶膜及其制备方法和光伏组件技术

技术编号:41497495 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-30 14:41
本发明专利技术太阳能电池技术领域,尤其涉及一种封装胶膜及其制备方法和光伏组件。封装胶膜包括基体树脂、改性相变微胶囊和助剂,改性相变微胶囊和助剂分散于基体树脂中。本发明专利技术在封装胶膜中引入了改性相变微胶囊,改性相变微胶囊中的相变材料可以通过相变来实现吸放热,将该封装胶膜用于光伏组件,在实际应用中,当光伏组件的温度过高时,改性相变微胶囊中的相变材料会吸热,从而达到降低光伏组件温度的效果,当光伏组件的温度过低时,改性相变微胶囊中的相变材料会放热,从而达到提高光伏组件温度的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池,尤其涉及一种封装胶膜及其制备方法和光伏组件


技术介绍

1、随着可持续发展理念越来越深入人心,光伏发电逐渐受到人们的重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,将太阳能转化成电能,为解决能源危机提供了一种切实可行的解决方案。因此,如何尽可能提高太阳能电池的发电功率是全行业研究的重点方向。一般来说,太阳能电池的最佳工作温度在25℃左右。但是,随着电池发电功率的提升,以及阳光中红外线的辐照、环境本身温度的变化(如冬天严寒、沙漠白天高温)等原因,光伏组件的实际工作温度往往要高于或者低于最佳温度。研究表明,在最佳工作温度以上,光伏组件温度每升高1℃,功率会相应的减少约0.4%;当温度低于最佳温度时,电池功率也会有所衰减。此外,过高的温度也会缩短光伏组件的使用寿命。因此,开发出可调节温度的光伏组件,就显得尤为重要。

2、相关技术中,有研究者通过在光伏组件外使用风冷、液冷等方式来实现光伏组件的物理降温,但是这样的方式施工难度大、需要额外使用设备,且成本较高。公开号为cn112409942a的专利通过在胶膜中加入相变材料/导热填料复合物,能改善导热性能,但是导热材料和胶膜相容性差,导热性能提高不大。公开号为cn111574934a的专利在胶膜中掺入纳米导热微胶囊,通过在高能射线下将纳米导热微胶囊爆破,使其均匀分布在胶膜中,以增加胶膜导热性,但是成本高。公开号为cn116110995a的专利将碳烯复合材料贴在薄膜电池芯片背面,增加导热性能,但是需要增加组件生产的流程,且碳烯复合材料的不透明性导致这样的方案无法用于双面电池组件。另外,以上方式只能实现光伏组件的降温功能,无法实现在低温严寒条件下提高温度的功能。公开号为cn109103292a的专利通过在背板中涂相变微胶囊层以达到调节温度的目的,但是相变微胶囊层中的相变材料无法和电池片直接接触,导致调节电池片温度的效率很低。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种封装胶膜及其制备方法和光伏组件,用以解决现有调节光伏组件温度的方法存在成本高、效率低等技术问题。

2、根据本专利技术的第一方面,本专利技术提供一种封装胶膜,所述封装胶膜包括基体树脂、改性相变微胶囊和助剂,所述改性相变微胶囊和所述助剂分散于所述基体树脂中。

3、进一步地,所述改性相变微胶囊满足以下特征(1)-(6)中的至少一种:

4、(1)所述改性相变微胶囊的相变焓为100j/g-300j/g;

5、(2)所述改性相变微胶囊的相变温度为25℃-35℃;

6、(3)所述改性相变微胶囊的热导率为1.0w/(m·k)-2.0w/(m·k);

7、(4)所述改性相变微胶囊的平均粒径为1μm-5μm;

8、(5)所述改性相变微胶囊的d90粒径小于6μm;

9、(6)所述改性相变微胶囊的粒径分布指数为1.0-2.0。

10、进一步地,所述改性相变微胶囊包括改性无机壁材和由所述改性无机壁材包覆的相变材料;所述改性无机壁材是无机壁材经硅烷改性剂改性形成的壁材;

11、优选地,所述改性无机壁材占所述改性相变微胶囊的重量百分数为5%-20%,所述相变材料占所述改性相变微胶囊的重量百分数为80%-95%。

12、进一步地,所述相变材料选自烷烃类相变材料、醇类相变材料、脂肪酸类相变材料或无机盐相变材料中的一种或多种;

13、和/或,所述无机壁材选自金属氧化物、无机盐、无机碳及其氧化物、无机硼化物、无机氮化物或无机碳化物中的一种或多种;

14、和/或,所述硅烷改性剂为带双键的硅烷;优选地,所述硅烷改性剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷或三叔丁氧基乙烯基硅烷中的一种或多种。

15、进一步地,按重量份数计,所述封装胶膜包括:基体树脂100份、改性相变微胶囊1-10份和助剂1-10份。

16、进一步地,所述基体树脂选自poe、eva或pvb中的一种或多种;

17、和/或,所述助剂包括引发剂、交联剂、助交联剂、增粘剂、光稳定剂、抗老剂或光转换剂中的一种或多种。

18、根据本专利技术的第二方面,本专利技术还提供上述的封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:将基体树脂、改性相变微胶囊和助剂混合均匀,再经熔融挤出、流延成膜、冷却、收卷,得到所述封装胶膜。

19、进一步地,所述改性相变微胶囊包括改性无机壁材和由所述改性无机壁材包覆的相变材料;所述改性无机壁材是无机壁材经硅烷改性剂改性形成的壁材;

20、在进行混合前,所述制备方法还包括制备所述改性相变微胶囊的步骤,其包括:将乙醇-水溶液加酸调节ph至2.5-3,再加入包含相变材料和无机壁材的相变微胶囊,搅拌活化,然后加入硅烷改性剂反应,得到改性相变微胶囊;

21、优选地,所述相变微胶囊和所述硅烷改性剂反应的反应温度为60-70℃,时间为10-15h。

22、进一步地,所述乙醇-水溶液、所述相变微胶囊和所述硅烷改性剂的用量比为(100-300)ml:1g:(0.01-1)mmol,优选为(150-250)ml:1g:(0.1-0.4)mmol。

23、根据本专利技术的第三方面,本专利技术还提供一种可调节温度的光伏组件,包括玻璃盖板、前层封装胶膜、太阳能电池片单元、背层封装胶膜和背层盖板,所述前层封装胶膜和/或所述背层封装胶膜为上述的封装胶膜。

24、本专利技术提供的一种可调节温度的封装胶膜包括基体树脂、改性相变微胶囊和助剂,改性相变微胶囊和助剂分散于基体树脂中,改性相变微胶囊中的相变材料可以通过相变来实现吸放热,将该封装胶膜用于光伏组件,在实际应用中,当光伏组件的温度过高时,改性相变微胶囊中的相变材料会吸热,从而达到降低光伏组件温度的效果,当光伏组件的温度过低时,改性相变微胶囊中的相变材料会放热,从而达到提高光伏组件温度的效果。另外,层压时改性相变微胶囊会和胶膜反应成为一个整体,加之胶囊化后的相变材料在相变时体积变化不大,不易产生界面空隙,不会产生迁移泄露问题,热传递面积也会大大增大。这样根据实际的应用场景可以通过及时地调整光伏组件的温度,使得光伏组件一直保持在最佳温度工作,能提高电池的发电效率,同时延长光伏组件的使用寿命。进一步地,因为封装胶膜用于光伏组件时,能与电池片直接接触,能保证电池片温度得到及时的调整,效率高,且改性相变微胶囊原料成本不高,封装胶膜的成本增加不大。

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【技术保护点】

1.一种封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜包括基体树脂、改性相变微胶囊和助剂,所述改性相变微胶囊和所述助剂分散于所述基体树脂中。

2.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,所述改性相变微胶囊满足以下特征(1)-(6)中的至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的封装胶膜,其特征在于,所述改性相变微胶囊包括改性无机壁材和由所述改性无机壁材包覆的相变材料;所述改性无机壁材是无机壁材经硅烷改性剂改性形成的壁材;

4.根据权利要求3所述的封装胶膜,其特征在于,所述相变材料选自烷烃类相变材料、醇类相变材料、脂肪酸类相变材料或无机盐相变材料中的一种或多种;

5.根据权利要求1-4任一项所述的封装胶膜,其特征在于,按重量份数计,所述封装胶膜包括:基体树脂100份、改性相变微胶囊1-10份和助剂1-10份。

6.根据权利要求1-5任一项所述的封装胶膜,其特征在于,所述基体树脂选自POE、EVA或PVB中的一种或多种;

7.权利要求1-6任一项所述的封装胶膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将基体树脂、改性相变微胶囊和助剂混合均匀,再经熔融挤出、流延成膜、冷却、收卷,得到所述封装胶膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述改性相变微胶囊包括改性无机壁材和由所述改性无机壁材包覆的相变材料;所述改性无机壁材是无机壁材经硅烷改性剂改性形成的壁材;

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述乙醇-水溶液、所述相变微胶囊和所述硅烷改性剂的用量比为(100-300)ml:1g:(0.01-1)mmol,优选为(150-250)ml:1g:(0.1-0.4)mmol。

10.一种光伏组件,其特征在于,包括玻璃盖板、前层封装胶膜、太阳能电池片单元、背层封装胶膜和背层盖板,所述前层封装胶膜和/或所述背层封装胶膜为权利要求1至6任一项所述的封装胶膜。

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【技术特征摘要】

1.一种封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜包括基体树脂、改性相变微胶囊和助剂,所述改性相变微胶囊和所述助剂分散于所述基体树脂中。

2.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,所述改性相变微胶囊满足以下特征(1)-(6)中的至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的封装胶膜,其特征在于,所述改性相变微胶囊包括改性无机壁材和由所述改性无机壁材包覆的相变材料;所述改性无机壁材是无机壁材经硅烷改性剂改性形成的壁材;

4.根据权利要求3所述的封装胶膜,其特征在于,所述相变材料选自烷烃类相变材料、醇类相变材料、脂肪酸类相变材料或无机盐相变材料中的一种或多种;

5.根据权利要求1-4任一项所述的封装胶膜,其特征在于,按重量份数计,所述封装胶膜包括:基体树脂100份、改性相变微胶囊1-10份和助剂1-10份。

6.根据权利要求1-5任一项所述的封装胶膜,其特征在于,所述基体树脂选自p...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐力魏梦娟唐国栋侯宏兵周光大
申请(专利权)人:福斯特滁州新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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