[发明专利]一种抗紫外老化聚氨酯材料及其制备方法和太阳能电池边框

说明书

本申请涉及太阳能电池的技术领域，更具体地说，它涉及一种抗紫外老化聚氨酯材料及其制备方法和太阳能电池边框。一种抗紫外老化聚氨酯材料，由以下重量百分比的原料制成：20‑80%热固性聚氨酯、15‑77%改性中空玻璃毛细管以及3‑5%添加剂；所述改性中空玻璃毛细管内填充有过硫酸钠粉末，所述热固性聚氨酯的固化温度为150‑200℃。本申请的抗紫外老化聚氨酯材料制备得到的聚氨酯边框具有优良的抗紫外线性能。

技术领域

本申请涉及太阳能电池的技术领域，更具体地说，它涉及一种抗紫外老化聚氨酯材料及其制备方法和太阳能电池边框。

背景技术

太阳能电池是一种通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，其只要被满足一定照度条件的光照度，就可瞬间输出电压并在有回路的情况下产生电流，是太阳能能源战略中的重要组成部分之一。

相关技术中，太阳能电池的边框主要为铝制边框以及聚氨酯边框。其中，铝制边框不仅加工能耗高、成本高，还很容易产生边角废料。而聚氨酯边框不仅加工简单、成本低、无废料产生，还可以有效减轻太阳能边框的重量，因此，铝制边框逐渐被聚氨酯边框所替代。

但是，由于太阳能电池在使用过程中需要长时间的光照，而阳光中的紫外线对聚氨酯具有催化降解作用，所以在太阳能电池长时间使用后，聚氨酯边框很容易出现老化开裂，进而导致太阳能电池的使用寿命相对较短。

发明内容

为了改善聚氨酯边框在阳光长时间照射下容易出现老化开裂的问题，本申请提供一种抗紫外老化聚氨酯材料及其制备方法和太阳能电池边框。

第一方面，本申请提供一种抗紫外老化聚氨酯材料，采用如下的技术方案：

一种抗紫外老化聚氨酯材料，由以下重量百分比的原料制成：20-80％热固性聚氨酯、15-77％改性中空玻璃毛细管以及3-5％添加剂；所述改性中空玻璃毛细管内填充有过硫酸钠粉末，所述热固性聚氨酯的固化温度为150-200℃。

在制备抗紫外老化聚氨酯材料时，热固性聚氨酯逐渐转移至改性中空玻璃毛细管的空腔内。而由于改性中空玻璃毛细管内部存在空气，因此空气将对热固性聚氨酯的转移进行阻挡，从而促使热固性聚氨酯仅对改性中空玻璃毛细管的两端进行封堵，而难以对改性中空玻璃毛细管的空腔进行完全填充，而过硫酸钠则填充于该空腔内。

过硫酸钠，是一种白色结晶性无机化合物粉末，其在高温下不稳定，因此，在对热固性聚氨酯进行150-200℃的高温加热固化的过程中，过硫酸钠将逐渐分解形成SO₂以及O₃，而热固性聚氨酯则对这些气体进行封堵，从而促使SO₂以及O₃始终填充于改性中空玻璃毛细管的空腔内。

而在阳光对抗紫外老化聚氨酯材料进行照射时，SO₂吸收紫外线的能量转变为激发态的SO₂，当激发态的SO₂返回到稳定态的SO₂时发射荧光，从而对紫外线进行消耗；而O₃则通过其分子结构与紫外线能量发生共振，从而对紫外线进行吸收，从而促使SO₂以及O₃协同对紫外线进行吸收消耗，有效降低由抗紫外老化聚氨酯材料制成的聚氨酯边框出现老化开裂的可能性。

优选的，所述改性中空玻璃毛细管内填充有过硫酸钠粉末的方法为：将改性中空玻璃毛细管插入过硫酸钠粉末中，随后将过硫酸钠粉末进行摊铺。

所述过硫酸钠粉末的粒径为800目；所述改性中空玻璃毛细管的内径为1mm，所述改性中空玻璃毛细管的外径1.5mm。

上述向改性中空玻璃毛细管填充过硫酸钠粉末的方法操作简单，填充效率高，且填充量均匀。

优选的，所述改性中空玻璃毛细管为钛酸酯-肉桂酸酯组合物修饰的中空玻璃毛细管，所述钛酸酯-肉桂酸酯组合物包括钛酸酯修饰剂以及肉桂酸酯修饰剂。