[发明专利]一种光伏级PVB树脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种光伏级聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂的制备方法，包括以下步骤：A)将丁醛溶解在有机溶剂中，得到丁醛溶液；所述有机溶剂为正己烷、环氧氯丙烷、环己烷、二氧六烷、乙醚和正丁烷中的一种或几种；所述丁醛与有机溶剂的质量比为1：(0.1～10)；B)在PVA的水溶液中先依次滴加1/2量的酸液和1/2量的丁醛溶液，然后再滴加剩余1/2量的酸液和剩余1/2量的丁醛溶液，在搅拌条件下进行反应，得到PVB树脂。本发明中的PVA和丁醛在两种溶液的界面处发生接触并聚合，得到的PVB直接析出，提高了PVB的产率和纯度，制备的PVB夹层玻璃透光率达到87％以上，且重复率和生产可靠性非常高。

技术领域

本发明属于光伏材料技术领域，尤其涉及一种光伏级PVB树脂的制备方法。

背景技术

近年来，新型太阳能光伏的研发和产业化成为科学界和工业界一个热门的课题，包括：硅电池、染料敏化光伏电池，有机聚合物薄膜电池，钙钛矿薄膜电池等等，随着研究水平的不断进步，薄膜电池的光电转换效率可以超过20％，器件的稳定性已成为制约新型薄膜电池产业化的关键技术瓶颈，尽管人们通过多种手段和技术提高光伏器件的稳定性，但实际使用中，产品的稳定性和保护还要依赖于电池的封装，只有高质量的封装才能保证光伏产品能长期承受外界光、热、氧、水等复杂环境，确保其使用多年。

传统光伏组件最常用的封装材料是EVA(乙烯和醋酸乙烯酯共聚物)，它具有良好的透光性、柔韧性、粘结性、操作性和绝缘性，但是该材料结构不够致密，水汽透过率高，自身化学结构不稳定，在紫外环境下容易降解，并且分子结构中存在叔氢和醋酸酯，容易被氧化和水解，从而导致EVA在使用过程中出现黄变、脱层、气泡和腐蚀电极等现象，严重影响光伏组件的性能和使用寿命，导致组件外观异常、功率下降、电池栅线变色及蜗牛纹等失效问题。

PVB(聚乙烯醇缩丁醛)为热塑性胶膜，羟基结构提供了很强的抗撕裂强度及与玻璃或塑料的良好粘结性，缩丁醛的六元环结构提高了分子链的强度及非结晶性。与EVA相比，PVB的储存期更长，不交联固化，耐候性、柔韧性和抗冲击性均较优，水汽透过较低，户外使用年限为50年，广泛应用于双玻光伏组件、BIVP材料对玻璃碎片的粘结性能好，出于安全性、产品可靠性等因素，建筑用双玻光伏组件一般不用EVA作为封装材料，而是使用热塑性PVB薄膜。PVB薄膜是通过PVB树脂在增塑剂作用下挤出得到的，而PVB树脂在合成过程中，经常因为缩聚不完全，残存醛的量过大及表面活性剂清洗不彻底等因素导致PVB夹胶玻璃透光率低，最高不超过80％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏级PVB树脂的制备方法，本发明中的制备方法制得的PVB树脂的夹胶玻璃透光率大于87％。

本发明提供一种光伏级PVB树脂的制备方法，包括以下步骤：

A)将丁醛溶解在有机溶剂中，得到丁醛溶液；

所述有机溶剂为正己烷、环氧氯丙烷、环己烷、二氧六烷、乙醚和正丁烷中的一种或几种；

所述丁醛与有机溶剂的质量比为1：(0.1～10)；

B)在PVA的水溶液中先依次滴加1/2量的酸液和1/2量的丁醛溶液，然后再滴加剩余1/2量的酸液和剩余1/2量的丁醛溶液，在搅拌条件下进行反应，得到PVB树脂。

优选的，所述PVA水溶液中PVA与水的质量比为1：(0.5～15)。

优选的，所述丁醛与PVA的质量比为(0.01～1)：1。

优选的，所述PVA与丁醛的质量之和与酸液的质量之比为100：(0.1～15)。

优选的，所述酸液为盐酸、硫酸、硝酸和醋酸中的一种或几种。

优选的，所述反应的温度为5～40℃；

所述反应的时间为1～4小时。