太陽能電池邊框及其製備方法
2023-05-14 19:30:51 1
專利名稱：太陽能電池邊框及其製備方法
技術領域：
本發明屬於太陽能電池技術領域，尤其涉及一種太陽能電池邊框及其製備方法。
背景技術：
隨著石化能源的枯竭，各種可再生新能源產業蓬勃興起，據歐盟聯合研究中心 (JRC, Joint Research Center European Commission)預測，到 2050 年，可再生能源的比例將超過傳統能源，約佔52%，其中太陽能佔1/2強，約到本世紀末，可再生能源的比例將佔到86 %，太陽能將佔據其中的約67 %。太陽能發電是太陽能能源戰略中的重要組成部分，其中，太陽能光伏產業尤其得到各國政府的重視，產業化速度非常快。現有技術公開了多種光伏電池，又稱太陽能電池。 太陽能電池主要分為以矽元素為主體的電池和以多元素半導體為主體的電池。以元素半導體為主的太陽能電池主要包括硒光電池、硫化鎘電池、銅銦鎵硒電池、碲化鎘電池、砷化鎵電池、磷化銦太陽電池、染料敏化太陽電池和有機薄膜太陽電池等，以元素半導體為主的太陽能電池具有元素使用量小的優點，有些還可以做成聚光太陽能電池以增加光電轉化效率，但是目前以元素半導體為主的光伏電池商業化成功的案例比較少，缺乏現場發電的工程積累經驗。此外，某些元素在地殼中含量有限，且提煉和使用過程中對環境有汙染，如鎵、 鎘和砷等。而矽在地殼中的含量為27.6%，僅次於氧；並且，提純高純度矽(> 99. 9999%) 的技術在工業上已較為成熟可靠，因此，包括多晶矽和單晶矽在內的晶矽太陽能電池等矽元素電池已形成一個蓬勃發展的產業，在可預見的將來將佔據主流地位。晶矽太陽能電池的主要構造為由高透明前板、封裝膜、銀漿或鋁漿導線、多晶或單晶矽片、封裝膜和電池背板等多層結構形成的疊層結構。將這些材料通過加熱層壓的方式成型，使用密封膠條和邊框組裝後，配上接線盒，即可得到晶矽太陽能電池。其中，邊框主要是對電池片等核心部件進行封裝保護，對晶矽太陽能電池的性能及使用壽命具有重要影響。現有技術中，邊框主要採用鋁型材通過冷擠壓加工方式製成，不僅能耗、成本高， 而且容易產生邊角廢料，造成浪費。另外，金屬鋁較易被氧化，導致太陽能電池在戶外使用過程中壽命較短。
發明內容
有鑑於此，本發明要解決的技術問題在於提供一種太陽能電池邊框及其製備方法，本發明提供的太陽能電池邊框具有良好的力學性能和老化性能，能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。本發明提供了一種太陽能電池邊框，其材質為纖維增強的熱塑性樹脂。優選的，所述熱塑性樹脂為聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。優選的，所述熱塑性樹脂為聚醯胺66、聚醯胺6、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物的一種或多種。優選的，所述纖維為長纖維。優選的，所述長纖維為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種。優選的，所述纖維的質量分數為30% 80%。優選的，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。本發明還提供了一種太陽能電池邊框的製備方法，包括以下步驟將預熱後的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型後得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。優選的，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。優選的，所述組裝為通過螺絲連接、通過螺紋連接、通過卡口和卡槽連接、通過坡口連接、焊接或通過粘結劑粘結。與現有技術相比，本發明提供的太陽能電池邊框的材質為纖維增強的熱塑性樹月旨，可以為聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。本發明以纖維增強的熱塑性樹脂代替鋁型材製作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝製備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。實驗表明，與鋁型材太陽能電池邊框相比，本發明提供的太陽能電池邊框的重量可減輕1/3 1/2，成本可下降30% 40%，但其拉伸強度可提高 1. 5 4倍，老化性能、粘結性能和可攻絲性等性能均優於鋁型材太陽能電池邊框。
圖1為本發明實施例提供的太陽能電池邊框的工藝流程圖；圖2為本發明得到的太陽能電池邊框的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供了一種太陽能電池邊框，其材質為纖維增強的熱塑性樹脂。本發明以纖維增強的熱塑性樹脂製備太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學性能，而且具有良好的老化性能和加工性能，可通過簡單易行的拉擠成型工藝製備，提高太陽能電池邊框戶外使用壽命的同時降低其重量和成本。在本發明中，所述熱塑性樹脂包括但不限於聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物等熱塑性樹脂，其中，所述聚醯胺優選為聚醯胺66或聚醯胺6 ；所述聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚烯烴可以為聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等，優選為聚丙烯；所述丙烯腈共聚物優選為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等；所述丙烯酸酯共聚物優選為丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物等。所述熱塑性樹脂不僅具有良好的機械性能，而且具有良好的加工性能和老化性能，用作太陽能電池邊框時能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。在本發明中，所述纖維作為增強材料，能夠增強熱塑性樹脂的機械性能。所述纖維可以為長纖維或短切纖維等，所述長纖維即為由長絲形成的纖維，所述短切纖維即為由短絲形成的纖維；所述纖維可以以粗紗、纖維氈等形式與熱塑性樹脂複合。在本發明中，所述纖維優選為長纖維，更優選為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種，更優選為玻璃纖維或玻璃纖維與聚合物纖維形成的複合纖維，最優選為無鹼玻璃纖維與聚合物纖維形成的複合纖維。在本發明中，所述纖維增強的熱塑性樹脂中，作為增強材料的纖維的質量分數優選為30% 80%，更優選為35% 75%，最優選為40% 70%。為了提高太陽能電池邊框的綜合性能，所述纖維增強的熱塑性樹脂中優選還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。其中，所述抗氧劑可以為芳香胺類抗氧劑，包括二苯胺、對苯二胺或二氫喹啉等；也可以為受阻酚類抗氧劑，如2， 6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等；所述抗氧劑還可以包括輔助抗氧劑，包括但不限於硫代二丙酸雙酯、亞磷酸酯等，優選為雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯；本發明對所述抗氧劑的含量沒有特殊限制，其在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05% 3%，更優選為0.
2 % ο所述穩定劑可以包括光穩定劑或熱穩定劑，優選為熱穩定劑，所述熱穩定劑可以為鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、亞磷酸酯類或環氧類等；所述熱穩定劑優選包括金屬鹽類的主穩定劑和包括非金屬類的輔助穩定劑。本領域技術人員可以根據需要對所述穩定劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述穩定劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0.05^-3%,更優選為0. 1 % 2 %。所述增韌劑可以為本領域技術人員熟知的馬來酸酐接枝相容劑，如馬來酸酐接枝 POE、EVA、SBS、EPDM、PE、ABS等。本領域技術人員可以根據需要對所述增韌劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述增韌劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05% 3%，更優選為0. 1% 2%。所述潤滑劑可以為本領域技術人員熟知的矽樹脂潤滑劑，如聚二甲基矽氧烷等。 本領域技術人員可以根據需要對所述潤滑劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中， 所述潤滑劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05 % 3 %，更優選為 0. 2%。所述抗紫外老化劑又叫紫外線吸收劑，可以為水楊酸酯類、苯酮類、苯並三唑類、 取代丙烯腈類、三嗪類、受阻胺類等，優選為水楊酸酯類、苯酮類、苯並三唑類、取代丙烯腈類或三嗪類與受阻胺類的復配物。本領域技術人員可以根據需要對所述抗紫外老化劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述抗紫外老化劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0.05^-3%,更優選為0. 1 % 2 %。本發明還提供了一種太陽能電池邊框的製備方法，包括以下步驟將預熱後的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型後得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材；
將所述纖維增強的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。本發明首先將熱塑性樹脂熔融，得到熔融的熱塑性樹脂。在本發明中，所述熱塑性樹脂包括但不限於聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物等熱塑性樹脂，其中，所述聚醯胺優選為聚醯胺66或聚醯胺6 ；所述聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚烯烴可以為聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等，優選為聚丙烯；所述丙烯腈共聚物優選為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等；所述丙烯酸酯共聚物優選為丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物等。所述熱塑性樹脂不僅具有良好的機械性能，而且具有良好的加工性能和老化性能，用作太陽能電池邊框時能夠延長太陽能電池的戶外使用壽命。在本發明中，為了提高得到的太陽能電池邊框的綜合性能，所述熱塑性樹脂中優選還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。其中，所述抗氧劑可以為芳香胺類抗氧劑，包括二苯胺、對苯二胺或二氫喹啉等；也可以為受阻酚類抗氧齊U，如2，6_三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3， 5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等；所述抗氧劑還可以包括輔助抗氧劑，包括但不限於硫代二丙酸雙酯、亞磷酸酯等，優選為雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯；本發明對所述抗氧劑的含量沒有特殊限制，其在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05% 3%，更優選為 0. 2%。所述穩定劑可以包括光穩定劑或熱穩定劑，優選為熱穩定劑，所述熱穩定劑可以為鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、亞磷酸酯類或環氧類等；所述熱穩定劑優選包括金屬鹽類的主穩定劑和包括非金屬類的輔助穩定劑。本領域技術人員可以根據需要對所述穩定劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述穩定劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0.05^-3%,更優選為0. 1 % 2 %。所述增韌劑可以為本領域技術人員熟知的馬來酸酐接枝相容劑，如馬來酸酐接枝 POE、EVA、SBS、EPDM、PE、ABS等。本領域技術人員可以根據需要對所述增韌劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述增韌劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05% 3%，更優選為0. 1% 2%。所述潤滑劑可以為本領域技術人員熟知的矽樹脂潤滑劑，如聚二甲基矽氧烷等。 本領域技術人員可以根據需要對所述潤滑劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中， 所述潤滑劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0. 05 % 3 %，更優選為 0. 2%。所述抗紫外老化劑又叫紫外線吸收劑，可以為水楊酸酯類、苯酮類、苯並三唑類、 取代丙烯腈類、三嗪類、受阻胺類等，優選為水楊酸酯類、苯酮類、苯並三唑類、取代丙烯腈類或三嗪類與受阻胺類的復配物。本領域技術人員可以根據需要對所述抗紫外老化劑進行選擇，本發明並無特殊限制。在本發明中，所述抗紫外老化劑在所述纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數優選為0.05^-3%,更優選為0. 1 % 2 %。本發明對將所述熱塑性樹脂熔融的方式沒有特殊限制，可以為在雙螺杆擠出機、 密煉機等混合機內熔融混煉，在混煉的過程中實現熔融、混合和塑化，得到熔融的熱塑性樹脂。
得到熔融的熱塑性樹脂後，將預熱後的纖維在所述熔融物中浸潤，在模具中成型後得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材。在本發明中，首先將纖維經過放卷機放卷，然後經裝有加熱裝置的導紗器導出，在經過導紗器的過程中，纖維由加熱裝置進行加熱，得到預熱後的纖維。在本發明中，所述纖維可以為長纖維或短纖維，優選為長纖維，能夠增強熱塑性樹脂的力學性能。在本發明中，所述纖維優選為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種，更優選為玻璃纖維或玻璃纖維與聚合物纖維形成的複合纖維，最優選為無鹼玻璃纖維與聚合物纖維形成的複合纖維。將所述預熱後的纖維浸潤在所述熔融的熱塑性樹脂中，使纖維與熱塑性樹脂複合。在本發明中，優選採用可加熱、內置張力輥的平板模使纖維與熱塑性樹脂混合，具體包括以下步驟首先將所述熔融的熱塑性樹脂倒入所述平板模腔中，然後使纖維經過張力輥， 使纖維與被加熱熔化的熱塑性樹脂充分接觸，被充分浸潤，複合形成樹脂包覆浸潤的纖維增強材料。浸潤完畢得到纖維增強材料後，將所述纖維增強材料在模具中成型，得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材，具體包括以下步驟浸潤完畢後，趁熱將所述纖維增強材料通過異型材模具成型，然後冷卻、定型，經切斷裝置切斷後得到具有特定長度、特定截面形狀的異型材。得到異型材後，將所述異型材組裝起來即可得到太陽能電池邊框，本發明對所述組裝的具體方式沒有特殊限制，可參考鋁合金門框、畫框、鏡框、相框等的組裝方式，包括但不限於螺絲連接、螺紋連接、卡口和卡槽連接、坡口連接、焊接和粘結等將異型材組裝的方式，優選為粘結。參見圖1，圖1為本發明實施例提供的太陽能電池邊框的工藝流程圖，其中，1為放卷輥，2為設置有加熱裝置的導紗器，3為雙螺杆擠出機，4為可加熱的平板模具，5為成型裝置，6為切斷裝置。纖維由放卷輥1放卷，並經導紗器2導出，導出過程中進行加熱，然後進入平板模具4中；熱塑性樹脂在雙螺杆擠出機3中熔融後進入平板模具4，平板模具4中設置有張力輥(未在圖中示出)，纖維經由張力輥張開後，充分在樹脂熔融物中浸潤，得到纖維增強的熱塑性樹脂，再進入成型裝置5中成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到具有特定長度和特定截面形狀的異型材，將異型材組裝即可得到太陽能電池邊框。參見圖2，圖2為本發明得到的太陽能電池邊框的結構示意圖。得到太陽能電池邊框後，對其進行性能測試，結果表明，與鋁型材太陽能電池邊框相比，本發明提供的太陽能電池邊框的重量可減輕1/3 1/2，成本可下降30% 40%，但其拉伸強度可提高1. 5 4倍，老化性能、粘結性能和可攻絲性等性能均優於鋁型材太陽能電池邊框。本發明以長纖維增強的熱塑性樹脂代替鋁型材製作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝製備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。為了進一步說明本發明，以下結合實施例對本發明提供的太陽能電池邊框及其製備方法進行詳細描述。實施例1
按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃粗紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷無鹼玻璃粗紗的號數為MOOTex ；將聚醯胺66樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚醯胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計69. 0%的聚醯胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機銅和有機滷素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為30%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例2按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃粗紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷無鹼玻璃粗紗的號數為MOOTex ；將聚醯胺66樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚醯胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計29. 0%的聚醯胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機銅和有機滷素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為70%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例3按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃粗紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷無鹼玻璃粗紗的號數為MOOTex ；將聚醯胺66樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚醯胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計49. 0%的聚醯胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機銅和有機滷素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後，與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為50%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例4按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃粗紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷無鹼玻璃粗紗的號數為MOOTex ；將聚醯胺6樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚醯胺6樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計49. 0%的聚醯胺6 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機銅和有機滷素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為50%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例5按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃粗紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷無鹼玻璃粗紗的號數為MOOTex ；將聚醯胺66樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚醯胺66樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計24. 0%的聚醯胺66 ；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；5. 0%的丙烯酸酯類抗衝改性劑； 0. 的有機銅和有機滷素的混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為70%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例6按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃和聚丙烯的複合紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷複合紗的號數為1200Tex，複合紗中無鹼玻璃的含量為80% ；
將聚丙烯樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚丙烯樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計 39. 0%的聚丙烯；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的熱穩定劑混合物；0. 2%的受阻酚類主抗氧劑；0. 的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3%的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為60%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。實施例7按照圖1所示的工藝流程圖，按照以下步驟進行太陽能電池邊框的製備將多卷無鹼玻璃和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的複合紗由放卷輥1放卷並經導紗器2導出並加熱，所述單卷複合紗的號數為1200Tex，複合紗中無鹼玻璃的含量為80% ；將聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂混合物經雙螺杆擠出機3熔融、混合和塑化，得到熔融物，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂混合物包括以下組分，各組分以其在長纖維增強的熱塑性樹脂中的質量分數計38. 3%的聚對苯二甲酸乙二醇酯；0. 7%的無機物和有機物混合的成核劑；0. 3%的蠟和潤滑劑的混合物；0. 的有機銅和有機滷素的混合物； 0. 2 %的受阻酚類主抗氧劑；0. 1 %的亞磷酸酯類輔助抗氧劑；0. 3 %的受阻胺類抗紫外老化劑；所述熔融物導入平板模具4，無鹼玻璃粗紗經平板模具4中的張力輥充分張開後， 與被加熱熔融的熔融物充分浸潤，形成玻璃纖維質量分數為60%的長纖維增強熱塑性樹脂；將所述纖維增強熱塑性樹脂趁熱通過異型材模具5成型、冷卻、定型，再經切斷裝置6切斷後得到異型材，將所述異型材組裝後得到太陽能電池邊框。對所述太陽能電池邊框進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。比較例1採用張家港市華楊金屬製品有限公司出售的太陽能電池邊框鋁型材製備太陽能電池邊框，對其進行性能測試，結果參見表1，表1為本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果。表1本發明實施例及比較例提供的太陽能電池邊框的性能測試結果
權利要求
1.一種太陽能電池邊框，其材質為纖維增強的熱塑性樹脂。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述熱塑性樹脂為聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴和丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述熱塑性樹脂為聚醯胺66、 聚醯胺6、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯和丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述纖維為長纖維。
5.根據權利要求4所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述長纖維為玻璃纖維、聚合物纖維、碳纖維、麻纖維和竹纖維中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述纖維的質量分數為 30% 80%。
7.根據權利要求1 6任意一項所述的太陽能電池邊框，其特徵在於，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。
8.一種太陽能電池邊框的製備方法，包括以下步驟將預熱後的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型後得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。
9.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述熱塑性樹脂中還包括抗氧劑、穩定劑、增韌劑、潤滑劑和抗紫外老化劑中的一種或多種。
10.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述組裝為通過螺絲連接、通過螺紋連接、通過卡口和卡槽連接、通過坡口連接、焊接或通過粘結劑粘結。
全文摘要
本發明提供了一種太陽能電池邊框，其材質為纖維增強的熱塑性樹脂。本發明還提供了一種太陽能電池邊框的製備方法，包括以下步驟將預熱後的纖維在熔融的熱塑性樹脂中浸潤，在模具中成型後得到纖維增強的熱塑性樹脂異型材；將所述纖維增強的熱塑性樹脂異型材組裝，得到太陽能電池邊框。本發明以纖維增強的熱塑性樹脂代替鋁型材製作太陽能電池邊框，其不僅具有良好的力學性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通過簡單易行的拉擠成型工藝製備，從而降低太陽能電池邊框的重量和成本。實驗表明，本發明提供的太陽能電池邊框的拉伸強度、老化性能、粘結性能和可攻絲性等性能均優於鋁型材太陽能電池邊框。
文檔編號C08L67/02GK102532888SQ20121002433
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者任冬友, 顧方明 申請人:杭州福膜新材料科技有限公司