[发明专利]一种有机三元体系封装材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料领域技术，涉及一种薄膜太阳能电池的封装材料制备方法。

背景技术

太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、有机纳米晶太阳能电池，其中硅基太阳能电池转换效率较高，但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，此类太阳能电池虽易于大规模生产，但所采用的化合物成分多为有毒或稀有的元素，会对环境造成严重的污染，同时成本也很高（如砷化镉、铜铟镓硒等化合物电池），因此，这类电池的发展又必然受到限制。以有机聚合物材料代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对人们大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。

目前，限制其应用的主要问题之一为电池的长期稳定性，由于太阳能电池长时间处于工作状态时，其封装材料不但要有较好的密封性，还必须耐腐蚀和抗老化。如何克服这些难点，对于延长薄膜太阳能电池寿命以及提高其长期稳定性尤为重要。为更好地简化封装材料的制备，提高封装材料的质量，需要研发一种具有很好的热稳定性和化学稳定性的封装材料，以便在青藏高原环境下进行长期稳定工作。

实验室常用的封装材料主要有乙烯醋酸乙烯脂、聚氟乙烯、环氧树脂、沙林等有机高分子热熔胶，但在长期的应用中发现，在自然光照条件下，这些封装材料会变黄、剥离、甚至脱胶，致使太阳能电池稳定性和使用寿命大大下降。而青藏高原地处高海拔地区，昼夜温差比较大，紫外线强烈，使太阳光中的紫外光对电池的长期稳定性损害尤甚。为保证在青藏高原使用的太阳能电池的光稳定性和使用寿命，需要进一步改善封装材料的成分以提高其外部环境适应的能力。

发明内容

本发明的目的在于开发一种有机三元体系新型封装材料。该材料具有合成方法简单，成本低，能够有效提高薄膜太阳能电池的使用寿命等诸多优点。

本发明一种有机三元体系新型封装材料的制备方法包括如下步骤：

1）制备溶液1步骤　将聚烯烃类高分子化合物与有机溶剂按照1:3的比例放在烧杯中，置于集热式磁力搅拌器持续搅拌1小时，使其搅拌均匀制得溶液1；

2）制备溶液2步骤　将玻璃粉倒入球磨罐中进行研磨，在室温下加入无机氧化纳米颗粒、有机溶剂进行超声分散，完全溶于无水乙醇，制得溶液2；玻璃粉、无机氧化纳米颗粒、有机溶剂的配比为5：1：3；

3）制备浆料步骤　将步骤1）制备的溶液1步骤2）制备的溶液2按摩尔比1:1-1:10比例混合，置于集热式磁力搅拌器持续搅拌，然后放置在匀浆机中混合，使得浆料均匀混合，制得浆料；

4）制备封胶步骤　将步骤3）所制得的浆料置于旋转蒸发仪，使浆料中的无水乙醇完全蒸发，倒入研钵中研磨，即得所需封胶。

  本发明一种有机三元体系新型封装材料与现有技术相比较的如下有益效果：本发明所采用二氧化钛具有较强吸收紫外光，防止裂纹，延长胶膜寿命，提高电池的耐候性的特点；玻璃粉具有增加有机物机械强度和附着力，提高电池机械强度的特点；聚烯烃类化合物——聚乙烯具有优良的耐热、耐寒、耐磨性，以及较强的化学稳定性的特点。本发明将三者有机地结合起来制备的太阳能电池用封装材料，可有效延长太阳能电池寿命，降低黄变指数，提高电池长期稳定性。本发明方法制备的有机三元体系新型封装材料可有效增强胶膜的附着力，提高电池抗紫外能力，延长胶膜寿命的目的，较好地解决了薄膜太阳能电池的渗漏问题，提高了其外部环境适应能力。

本发明一种有机三元体系新型封装材料制备方法具有合成方法简单，成本低，能够有效提高薄膜太阳能电池的使用寿命等诸多优点。本发明方法制备的材料既可以用于光伏产业，也可以用于光触媒等半导体产业。

下面结合实施例与对比实验对本发明一种有机三元体系新型封装材料技术方案作进一步描述。

本发明一种有机三元体系新型封装材料的制备方法包括如下步骤：

   1）将聚烯烃类高分子化合物与有机溶剂按照1:3的比例放在烧杯中，置于集热式磁力搅拌器持续搅拌1小时，使其搅拌均匀，制得溶液1；

   2） 将玻璃粉倒入球磨罐中进行研磨。在室温下加入无机氧化纳米纳米颗粒、有机溶剂进行超声分散，完全溶于无水乙醇，制得溶液2；所述的有机溶剂为松油醇和乙基纤维素；