光伏前板用涂布液、用其制成的柔性前板及其组件

技术领域

本发明专利属于太阳能光伏电池制备技术领域，涉及一种柔性前板及其组件。

背景技术

光伏建筑一体化(BIPV)作为一种应用太阳能发电的新概念，得到了快速发展，光伏建筑一体化(BIPV)是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。目前光伏组件的主流封装方式是从上至下依次层叠的光伏玻璃、设置于玻璃与电池片层之间的胶膜层、电池片层、胶膜层以及背板或玻璃层，经过热压合后封装，之后再于四周加装铝框来增加其强度，优点是机械强度高，缺点是重量重，每瓦功率约占90～100g左右。但在屋顶上应用BIPV技术时，组件的轻质、柔性等特点显得尤为重要。目前轻柔组件的主流封装方式是将光伏玻璃替换为透明聚合塑料薄膜做到组件降低重量，可弯曲，但缺点是功率低，不耐划伤。

目前MWT轻柔组件的叠层顺序为透明前板-EVA-电池片-绝缘隔离层-导电芯板-玻纤布＋POE-背板组成，MWT轻柔组件是通过在电池片背面印刷导电胶于导电芯板接触进行导电，由于MWT电池片背面存在正负极，故导电芯板与电池片之间存在绝缘隔离粘结层，绝缘隔离粘结层通过打孔后，将电池片电极点与导电芯板通过导电胶贯穿绝缘隔离粘结层打孔处实现连接。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明对MWT柔性前板进行结构及配方设计，用于提升轻柔组件的透光率及耐划伤。

本申请为一种光伏前板用涂布液，所述涂布液包括树脂、助剂、溶剂、固化剂以及无机填料纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅为固化剂异氰酸酯包覆的二氧化硅。

进一步的，所述纳米二氧化硅按如下步骤制得：

将硅的前驱体和无水乙醇混合，得到溶液a；

将氨水、无水乙醇和水混合，得到溶液b；

将溶液 a和溶液b混合后除去上层清液，加入异丙醇超声分散后再加入改性剂，加热回流设定的时长后静置，得到表面改性的二氧化硅溶胶。

进一步的，所述硅的前驱体是硅的烷氧化合物或者硅盐。

进一步的，所述硅的前驱体选用正硅酸乙酯。

进一步的，所述溶液a中，硅的前驱体的浓度为0.6-1.2mol/L；

制备溶液b时，无水乙醇和水的混合体积比为1:1。

本申请还提供MWT柔性前板，所述MWT柔性前板采用上述光伏前板用涂布液制得，所述MWT柔性前板采用如下方式制得：

制备涂布液：纳米二氧化硅/异氰酸酯复合材料10-30份、氟碳树脂30-50份、聚酯型胶粘剂25-40份、0.5-2份抗氧化剂、0.1-2.0份抗水解剂、0.1-2.0份流平剂、1-10份固化剂、溶剂共计100 份，混合均匀得到涂布液；

前板制备：准备透明PET板，在所述PET板上涂覆上述涂布液，然后进入烘道进行烘干固化。

本申请还提供MWT组件，所述组件包含上述MWT柔性前板。

本发明采用上述技术方案有如下技术效果：

本发明对MWT柔性前板进行结构及配方设计，用于提升轻柔组件的透光率及耐划伤，尤其涉及一种光伏前板用涂布液及光伏前板，这种涂布液包括树脂、助剂、溶剂、固化剂以及无机填料纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅为固化剂异氰酸酯包覆的二氧化硅。本发明采用固化剂异氰酸酯大分子链包覆二氧化硅，形成核-壳结构，再将其加入涂布液，不仅可以达到良好的分散及互溶，还能防止纳米二氧化硅粒子的相互团聚，使得纳米二氧化硅较好的嵌入整个聚合物体系，增加了光学性能、力学性能和耐磨性能，可用于光伏前板。此柔性前板通过将固化剂引入二氧化硅粒子，增强了涂布液的成膜性及强度，避免了层压过程中粘玻璃的问题。

光伏前板主要为多层复合结构，包括中间绝缘层，及上下两层保护层，其中上下两层保护层由本发明的保护液涂敷后烘干固化成膜，附着在绝缘层上，形成MWT组件制作所用的柔性前板，在MWT层压时，将该柔性前板平铺在玻璃上，依次敷设EVA、电池片、导电胶、绝缘粘结层、导电芯板、背板，进行层压，制得柔性成品组件。

附图说明

图1为本申请实施例中MWT组件结构图；

图2为柔性前板结构示意图；

图中，1-透明前板，2-EVA层，3-电池片，4-导电胶，5-增强绝缘粘接层，6-导电芯板，7-背板；

21-第一保护层，22-绝缘层，23-第二保护层。

实施方式

为使本发明的上述目的、特征以及优势能够更加明显易懂，下面将结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的介绍说明。

在下面的描述中会阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域相关人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受公开的具体实例的限制。

本发明介绍光伏前板用涂布液、用其制成的柔性前板及其组件，用于提升轻柔组件的透光率及耐划伤，尤其涉及一种光伏前板板用涂布液及光伏前板，通过配方体系设计，避免了层压过程中粘玻璃的问题。

实施例

本实施例为一种光伏前板用涂布液，所述涂布液包括树脂、助剂、溶剂、固化剂以及无机填料纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅为固化剂异氰酸酯包覆的二氧化硅。

进一步的，作为本发明的优选，所述表面具有表面修饰的二氧化硅溶胶通过以下步骤制备： 将硅的前驱体和无水乙醇混合，得到溶液a；将氨水、无水乙醇和水混合，得到溶液b；将溶液 a和溶液b混合后除去上层清液，加入异丙醇超声分散后再加入改性剂，加热回流2-4h 后静置，得到所述表面改性的二氧化硅溶胶。硅的前驱体可以是任意常用的硅的烷氧化合物或者硅盐，比如正硅酸乙酯、硅酸 甲酯等，作为本发明的优选，所述硅的前驱体选用正硅酸乙酯。

表面包覆剂可以是任意常用的异氰酸酯，比如HDI、MDI、TDI、XDI、IPDI中的一种或几种。此外，二氧化硅的粒径与水、乙醇、氨水的浓度和用量有关，作为本发明的优选，所述溶液a中，硅的前驱体的浓度为0.6-1.2mol/L。作为本发明的优选，制备溶液b时,无水乙醇和水的混合体积比为1:1。水用量的增加，会导致二氧化硅粒径变大。乙醇用量的增加，会导致二氧化硅粒径减小。作为本发明的优选，所述溶液b中，氨水的浓度为3-5mol/L。随着氨水的用量增加，由于硅的前驱体的水解缩聚速度加大，二氧化硅粒径会增加。

采用上述实施例提供的方法制备二氧化硅溶胶体的具体实施例如下表所示：

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实施例1

本申请还提供MWT柔性前板，所述MWT柔性前板采用上述光伏前板用涂布液制得，所述MWT柔性前板采用如下方式制得：

制备涂布液：纳米Si02/异氰酸酯复合材料10-30份、氟碳树脂30-50份、聚酯型胶粘剂25-40份、0.5-2份抗氧化剂、0.1-2.0份抗水解剂、0.1-2.0份流平剂、1-10份固化剂、溶剂共计100 份，混合均匀得到涂布液。

前板制备：准备透明PET板，于其上涂覆上述涂布液，然后进入烘道进行烘干固化，将固化后得样品放入一定温度得恒温房，进行二次深度固化。

实施例2

本申请还提供MWT组件，所述组件包含上述MWT柔性前板。表面避免了层压过程中透明前板直接接触传输带，造成制作过程中的划伤，将前板放置于压花玻璃上，所述层压结构为从上至下依次层叠的透明前板-EVA-电池片-增强型绝缘粘结层-导电芯板-背板。层压结构如图1所示。

本实施例提供的组件性能指标如下表所示：

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以上所述仅仅为本发明的较佳实施例而已，并不用用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明包含范围之内。