專利名稱：一種太陽能電池封裝用桐油基材料，其封裝方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于光伏產品封裝領域，涉及一種太陽能電池封裝用桐油基材料。
背景技術：
面對已影響民生與經濟發展的能源短缺，我們長期依賴的化石能源更會在未來一二百年間耗盡，人們正努力尋找低碳或零碳的新能源與生產技術，在眾多新能源途徑中，太陽能由于用之不竭的特點，而預期在未來五十年間成為人類主要能源。在2010年全世界的太陽能發電的安裝總量約為18GW，而中國太陽能電池同年總生產量約為10GW，兩者都在飛快增長；太陽能電池封裝技術成為太陽能這個新興產業發展的關鍵技術之一。在當前產業中，常用的太陽能電池受光正面的封裝工序有以下多項步驟(a) 生產聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)熱粘材料的封裝膜或相關封裝膜；(b)根據太陽能電池板的尺寸裁好EVA封裝膜；(c)形成電池-封裝膜-玻璃板的夾層結構及(d)熱粘結。在封裝電池底面時，工序步驟更多(a)生產聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)熱粘材料的封裝膜或相關封裝膜；(b)根據太陽能電池板的尺寸裁好EVA封裝膜；(c)覆蓋好電池底面；(d)生產多層的密封膜(通常包括如聚四氟乙烯/聚對苯二甲酸乙二醇酯/ 聚四氟乙烯，簡稱TPT的膜材)；(e)在EVA熱粘的封裝膜上加蓋TPT密封膜；及(f) 熱粘結。在這封裝工序中所使用的塑料制品均來自石油化工路線，都并非綠色產品，而且熱粘法是耗能、費時。另一個更大的問題是我們一方面以太陽能電池去克服化石能源即將耗盡的能源問題，另一方面在封裝太陽能電池成為能源工具時，我們還是依賴著主材是石油基的化工塑料和耗能的工序，這一矛盾亟待解決。千多年來，我國長期采用桐油涂層保護家具和船及建筑結構，因為桐油涂層可以被氧致交聯固化，粘性強，不透水，耐磨耐用。而且我國氣候與其他自然環境適宜桐樹生長，因此我國一直在桐油生產方面遙領其他國家。但長期以來，桐油產業沿用傳統工藝，利用高科技把桐油產業革新只是剛起步；多項專利公布了利用桐油做涂料和樹脂原料的方法(申請號 200810031013. X ;201110093579. 7 ；201110002171. 4 ； 200410065369. 7 ；200910185732. 1 ；200910070756. 2 ；200910218768. 5 等)；申請號為 201110076740. X的中國專利介紹了利用桐油酸酐制備全生物基環氧樹脂組合物及固化物的方法；可以預見，通過系統科研創新開發新桐油技術及應用，桐油將會成為多用途的生物塑料重要來源。本發明將桐油基材料代替石油基聚合物材料用于太陽能電池的封裝，來源廣泛、制備簡便、操作方便，產品性能優異、環境友好，降低了太陽能電池封裝中石油資源和能源的消耗，綠色節能，有著廣泛的應用前景，是一種創新的綠色封裝技術。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種太陽能電池封裝用桐油基材料。本發明要解決的另一技術問題是提供一種太陽能電池封裝用桐油基材料的封裝方法。本發明要解決的另一技術問題是提供一種太陽能電池封裝用桐油基材料的在太陽能電池的待封裝部位或封裝部件上的應用。本發明的一種太陽能電池封裝用桐油基材料，按重量百分比其原料配方如下 桐油基樹脂10% 99%
工業樹月旨0% 90%
引發劑0.1% 20%
添加劑0 20%。所述的桐油基樹脂為天然桐油、聚合桐油、環氧桐油、丙烯酸酯化桐油中的一種或以上。所述的工業樹脂是指來源于石油路線的環氧樹脂、乙烯基樹脂、不飽和聚酯樹脂、 丙烯酸酯、乙烯基單體中的一種或以上。所述的引發劑是光致引發劑、熱致引發劑中的一種或兩種。所述的添加劑是指螢光粉、紫外線吸收劑、抗氧化劑、固化劑中的一種或以上。太陽能電池封裝用桐油基材料在太陽能電池與保護板之間的疊層封裝、太陽能電池板底面的封裝、太陽能電池板邊緣的封裝以及太陽能電池組件接線盒的封裝中的應用。太陽能電池封裝用桐油基材料的封裝方法，依次包括以下步驟
將桐油基樹脂、工業樹脂、引發劑、添加劑混合均勻，得到桐油基材料；將桐油基材料涂覆于太陽能電池的待封裝部位或封裝部件上，涂覆過程中需消除氣泡殘留；再通過光照射或熱致交聯的方法進行太陽能電池的快速固化封裝。所述的光致引發劑包括離子型、自由基型，離子型光引發劑包括重氮鹽、芳基碘鐺鹽、芳基硫鐺鹽、烷基硫鐺鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮及芳基硅氧醚等；自由基型光引發劑包括羰基化合物、染料類、金屬有機類、含商化合物、偶氮化合物及過氧化物等。所述的光致交聯是指用可見光源或紫外光源去導致有機分子交聯成聚合物，光源包括碳弧、汞(蒸汽弧)燈、發射紫外光的熒光燈、氬和氙輝光燈、鎢燈、無極燈或紫外激光、放射源、太陽光等各種人工及自然光源。所述的熱致引發劑包括離子型、自由基型，離子型熱引發劑包括六氟銻酸鹽、甲磺酸鹽、二茂鐵四氟硼酸鹽等，自由基型熱引發劑包括過氧化物、偶氮苯化合物等。所述的熱致交聯是指采用自由基型或離子型熱引發劑去導致有機分子可聚合官能團化學交聯成聚合物。桐油分子含有大量的不飽和共軛雙鍵，利用此雙鍵可實現桐油的聚合，或者將桐油改性，將雙鍵改性成其他可聚合的單明的基團，將桐油樹脂涂覆于待封裝部位，然后采用合適的方式實現桐油分子的交聯聚合，形成聚合物，最終實現封裝的目的。本發明將桐油基材料應用于太陽能電池封裝行業，增加太陽能電池封裝中可再生材料的使用，縮短太陽能電池封裝固化時間，達到綠色節能降本的目的；本發明所述桐油基材料可用于太陽能電池與保護板之間的疊層封裝、太陽能電池板底面的封裝、太陽能電池板邊緣的封裝以及太陽能電池組件接線盒的封裝。采用本發明，降低了太陽能電池封裝中石油資源和能源的消耗，有利于環境保護，封裝方法采用的設備簡單、操作方便，有著廣泛的應用前景，是一種綠色封裝技術。
具體實施例方式通過下面給出的本發明的具體實施例可以進一步清楚地理解本發明，但下述實施例并不是對本發明的限定。實施例1
將100份環氧桐油與2份陽離子型光引發劑雙(4-對甲苯基)六氟磷酸碘鐺鹽混合均勻；將混合物涂覆在太陽能電池的受光正面，然后以玻璃板蓋好，并除去夾層的氣泡； 然后以功率為800W的中壓汞燈輻照桐油涂層％iin，燈距為20cm，涂層即快速光固化，將太陽能電池牢固地粘結在玻璃板上，完成受光面的封裝工序。制成品的桐油基黏結層不厚于 0. 5mm,無色。實施例2:
將90份環氧桐油與10份大賽璐脂環族環氧樹脂CELLOXIDE 2021P (日本大賽璐化學工業株式會社商品牌號)、1. 5份陽離子型光引發劑雙(4-對甲苯基)六氟磷酸碘鐺鹽混合均勻；混合物均勻涂覆在太陽能電池的受光正面，然后以玻璃板蓋好，并除去夾層的氣泡； 然后以功率為800W的中壓汞燈輻照桐油涂層3min，燈距為20cm，涂層即快速光固化，將太陽能電池牢固地粘結在玻璃板上，完成受光面的封裝工序。制成品的桐油基黏結層不厚于 0. 5mm,無色。實施例3:
將90份環氧桐油與10份大賽璐脂環族環氧樹脂CELLOXIDE 2021P (日本大賽璐化學工業株式會社商品牌號)、1. 5份陽離子型光引發劑雙(4-對甲苯基)六氟磷酸碘鐺鹽、0.5 份熒光粉、0. 5份紫外線吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻；混合物均勻涂覆在太陽能電池的受光正面，然后以玻璃板蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W 的中壓汞燈輻照桐油涂層3min，燈距為20cm，涂層即快速光固化，將太陽能電池牢固地粘結在玻璃板上，完成受光面的封裝工序。制成品的桐油基黏結層不厚于0.5mm，無色。實施例4:
將100份環氧桐油與150份聚硫醇固化劑Capcure 3-800 (德國BASF公司商品牌號)、 2份DMP-30 (2，4，6—三(二甲胺基甲基)苯酚)、0. 5份紫外線吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻；混合物均勻涂覆在太陽能電池的受光正面，然后以玻璃板蓋好，并除去夾層的氣泡；然后50° C加熱30min，涂層即快速固化，將太陽能電池牢固地粘結在玻璃板上，完成受光面的封裝工序。實施例5
將80份環氧桐油與20份E-44環氧樹脂、2份陽離子光引發劑三芳基六氟磷酸硫鐺鹽混合均勻，將混合物在太陽能電池的底面涂覆均勻，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照涂層aiiin，燈距為20cm，涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結，完成底面的封裝。實施例6
將90份環氧桐油與10份E-51環氧樹脂、2份胺封閉六氟銻酸鹽混合均勻，將混合物在太陽能電池的底面涂好，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后80° C加熱 4min,涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結，完成底面的封裝工序。實施例7 將85份除水、除雜質的聚合桐油與15份二乙烯基苯、3份陽離子光引發劑雙(4-對甲苯基)六氟磷酸碘鐺鹽混合均勻。將混合物在太陽能電池的底面涂覆均勻，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照涂層;3min，燈距為20cm， 涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結，完成底面的封裝。實施例8
將85份環氧桐油與15份E-51環氧樹脂、3份陽離子光引發劑三芳基六氟磷酸硫鐺鹽混合均勻，將混合物在太陽能電池板的邊緣涂覆均勻，并除去膠層中的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照3min，燈距為20cm，膠層即快速固化并將太陽能電池板邊緣密封，完成太陽能電池板的封裝工序。實施例9
將85份環氧桐油與15份E-51環氧樹脂、3份陽離子光引發劑三芳基六氟磷酸硫鐺鹽、 0. 5份抗氧劑二丁基羥基甲苯混合均勻，將混合物在太陽能電池板的邊緣涂覆均勻，并除去膠層中的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照;3min，燈距為20cm，膠層即快速固化并將太陽能電池板邊緣密封，完成太陽能電池板的封裝工序。實施例10
將100份環氧桐油，攪拌加熱到90°C待用，將1. 5份三苯基膦、0. 5份對甲氧基苯酚溶入60份丙烯酸中，攪拌均勻，將丙烯酸混合液加入環氧桐油中反應，當反應體系酸值小于 ;3mgK0H/g時，結束反應；
將100份上述丙烯酸酯化的環氧桐油與20份苯乙烯、10份甲基丙烯酸甲酯、3份1-羥基環己基苯基甲酮、1份辛酸亞錫混合均勻，涂置于光保護板上；將混合物在太陽能電池的底面涂覆均勻，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照涂層3min，燈距為20cm，涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結， 完成底面的封裝。實施例11
將60份丙烯酸酯化的環氧桐油與20份苯乙烯、20份雙酚A環氧乙烯酯樹脂、2份1-羥基環己基苯基甲酮、1份辛酸亞錫混合均勻，涂置于光保護板上；將混合物在太陽能電池的底面涂覆均勻，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W的中壓汞燈輻照涂層3min，燈距為20cm，涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結， 完成底面的封裝。實施例12
將60份丙烯酸酯化的環氧桐油與25份苯乙烯、15份雙酚A不飽和聚酯樹脂、2份2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1份辛酸亞錫混合均勻，涂置于光保護板上；將混合物在太陽能電池的底面涂覆均勻，以防水保護膜蓋好，并除去夾層的氣泡；然后以功率為800W 的中壓汞燈輻照涂層3min，燈距為20cm，涂層即快速固化并將太陽能電池與防水保護膜牢固地粘結，完成底面的封裝。
權利要求
1. 一種太陽能電池封裝用桐油基材料，其特征在于，所述桐油基材料按重量百分比其原料配方如下
2.根據權利要求1所述的太陽能電池封裝用桐油基材料，其特征在于所述桐油基樹脂為天然桐油、聚合桐油、環氧桐油、丙烯酸酯化環氧桐油中的一種或以上。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池封裝用桐油基材料，其特征在于所述的工業樹脂是指來源于石油路線的環氧樹脂、乙烯基樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯、乙烯基單體中的一種或以上。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池封裝用桐油基材料，其特征在于所述引發劑是光致弓I發劑、熱致引發劑中的一種或兩種。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池封裝用桐油基材料，其特征在于所述的添加劑是指螢光粉、紫外線吸收劑、抗氧化劑、固化劑中的一種或以上。
6.權利要求1 5任一所述的太陽能電池封裝用桐油基材料在太陽能電池與保護板之間的疊層封裝、太陽能電池板底面的封裝、太陽能電池板邊緣的封裝以及太陽能電池組件接線盒的封裝中的應用。
7.權利要求1所述的桐油基材料用于太陽能電池的封裝方法，其特征在于，依次包括以下步驟將桐油基樹脂、工業樹脂、引發劑、添加劑混合均勻，得到桐油基材料；將桐油基材料涂覆于太陽能電池的待封裝部位或封裝部件上，涂覆過程中需消除氣泡殘留；再通過光照射或熱致交聯的方法進行太陽能電池的快速固化封裝。桐油基樹脂10% 99% ； 0% 90% ； 0. 1% 20% ； 0 20%。工業樹脂引發劑添加劑
全文摘要
本發明公開了一種太陽能電池封裝用桐油基材料，其封裝方法及應用。本發明的桐油基材料，其原料重量百分比按下列成分組合制備而成桐油基樹脂10%～99%；工業樹脂0%～90%；引發劑0.1%～20%；添加劑0～20%。本發明的桐油基材料在封裝過程中采用光或熱致交聯法快速將桐油基材料固化并來封裝太陽能電池封裝。本發明采用桐油基材料代替石油基聚合物材料用于光伏產品的封裝，降低了太陽能電池封裝中石油資源和能源的消耗。本發明的桐油基材料具有來源廣泛、環境友好、制備簡便、綠色節能，操作方便的特點，有著廣泛的應用前景。
文檔編號C09J11/00GK102559134SQ20121000296
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者任伍楊, 劉煥明, 唐昶宇, 郭偉民 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所