[发明专利]单组份阻燃型太阳能光伏组件密封胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子密封材料技术领域，具体涉及一种单组份阻燃型太阳能光伏组件密 封胶，并且还涉及该密封胶的制备方法。

背景技术

太阳能光伏发电产业自20世纪80年代以来持续高速发展，所谓太阳能光伏发电系统是 指利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。太 阳能电池板，也称为“光伏组件”，简称PV组件，是太阳能光伏发电系统中的核心部分之 一。它是由预先排列好的一组晶体硅电池，被层压在超薄、透明、高强度玻璃和密封底层 之间而构成。若干组光伏组件用密封胶安装固定在框架上组成太阳能电池板，有机硅密封 胶是太阳能光伏组件中不可缺少的重要辅助材料，在太阳能光伏组件生产过程中，用于粘 结框架与光伏电池板。太阳能光伏组件密封胶从其使用的环境来说主要用于户外，必须满 足适应环境外部的气候条件的使用要求。更具体地讲，太阳能光伏组件直接暴露于外界，光、 热和风霜、雨、雪等气象因素对太阳能光伏组件的使用寿命产生影响。为提高太阳电池使 用寿命，降低PV组件使用成本，美国等已确立PV组件使用寿命30年的目标，从而对PV组件 密封胶提出了更高的要求，即要求具有良好的耐候能力；能够耐受高低温环境的考验；防 潮和抗环境腐蚀能力；良好的耐紫外线能力和耐黄变性；良好的粘结性能；抗机械冲击和 防震能力。除此之外不仅要提高其抗紫外线和抗氧化性，而且在不影响密封剂粘接性的同 时，增加绝缘性能和阻燃性能。

已有技术中的太阳能光伏组件密封胶在以下技术性能或称技术指标上已获得了令人 满意的效果，具体如：具有卓越的紫外线稳定性、抗潮湿性和抗气候老化性能，可在阳光、 臭氧、雨和雪等恶劣的气候环境中保持弹性、不撕裂和不龟裂；耐高低温(-50～200℃) 性能优异；具有极宽的使用温度和在宽的温度范围内抗形变等理想的性能。但是，不具有 阻燃性能成了太阳能光伏组件密封胶的一大缺憾。为此，人们正致力于改进PV组件密封胶 配方，以期取使光伏组件密封胶具有良好的阻燃性能，确保电池的使用寿命和安全性。

太阳能光伏组件密封胶在专利文献中虽然有见诸，例如发明专利申请公开号 CN1528821A公开了一种缩合型双组份粘牢硅橡胶；又如CN101353563A披露了一种用于 太阳能电池组件的单组份硅酸密封胶及其制造方法。这些专利申请方案所提供的配方中均 不含有阻燃剂，因而不具有阻燃效果。用于太阳能组件及其零部件的粘结材料为光伏用聚 合物材料，是影响组件安全运作的关键物料。根据光伏产业相关标准(UL1703和UL1741) 的要求，对光伏组件用粘结密封材料有阻燃性的要求。或许有人会提出这样的质疑，那就 是：在建筑用密封胶的配方中不乏有阻燃剂的成份的技术启示，只要将其转用于具有特定 使用要求的PV组件密封胶，问题便可迎刃而解。但是，本申请人认为，由于阻燃剂的种 类繁多，如果机械般地或称任意地择取阻燃剂，那么并不会产生理想的阻燃效果，例如难 以达到阻燃性能VO级。因为，阻燃剂的使用务必兼顾与构成PV组件密封胶的其它成份 之间亲合性和协同性等因素。

上述说明也客观上印证了迄今为止之所以未见有具有阻燃型太阳能光伏组件密封胶， 是因为如果阻燃剂的选择不当以及用量不当，会造成顾此失彼的其它问题，例如影响密封 胶的机械性能、电气性能和粘结性能。筛选阻燃效果好的阻燃剂、阻燃剂的复配和添加比 例是研制PV组件密封胶的关键，从而保证组件长期的电气性能、机械性能，耐候性能和 粘结密封性能。

综上所述，目前对于前述光伏组件安装所用的密封胶的阻燃问题始终困扰于业界，更 具体地讲业界期望有一种能满足光伏组件密封粘结所用，良好的耐候性能、阻燃性能、对 基材附着力好和无腐蚀的阻燃有机硅密封胶。对此，本申请人进行了长期的探索，下面将 要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种具有优异的阻燃效果并且固化速度快的单组份阻燃型太 阳能光伏组件密封胶。

本发明的还一任务在于提供一种单组份阻燃型太阳能光伏组件密封胶的制备方法，该 方法具有工艺简单和能够保障所述的单组份阻燃型太阳能光伏组件密封胶的技术效果的 全面体现。