一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯納米薄膜的方法技術(shù)

一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯薄膜的方法，將光伏電池EVA封裝膠膜作為基底材料，在其表面制備石墨烯納米薄膜。按照一定的體積比在配制以醇為溶劑的硅烷偶聯(lián)劑溶液，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍辉诠柰榕悸?lián)劑溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超聲分散1?3小時，得到石墨烯懸浮液；將石墨烯懸浮液噴涂或旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；對EVA封裝膠膜表面附有的納米薄膜進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA封裝膠膜。本發(fā)明專利技術(shù)工藝方法簡單，成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。石墨烯能均勻分布在EVA封裝膠膜表面，更有利于發(fā)揮石墨烯的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，延長EVA封裝膠膜的使用壽命。

A method for preparing graphene nano film on the surface of EVA packaging film of photovoltaic cell

A method for the preparation of graphene film on the surface of a photovoltaic cell EVA encapsulated on the surface of the film is used to prepare the graphene Nanothin film on the surface of the photovoltaic cell EVA packaging film as the substrate material. In accordance with a certain volume ratio, a silane coupling agent is prepared with alcohol as the solvent, and the mixture is well mixed, and graphene is added to the silane coupling agent in the proportion of 0.1 to 0.2mg/ml, and the ultrasonic dispersion is 1 for 3 hours, and the graphene suspension is obtained; the graphene suspension is sprayed or swirled to the surface of the surface of the EVA packaging film. Drying and curing; hot pressing of nano film attached to the surface of EVA packaging film. In this way, the EVA packaging film with graphene nano film deposited on the surface can be obtained. The invention has simple process and low cost, and is suitable for large-scale industrial application. Graphene can be evenly distributed on the surface of EVA packaging film, which is more conducive to the thermal conductivity and conductivity of graphene, and prolongs the service life of EVA packaging film.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯納米薄膜的方法
本專利技術(shù)屬于納米薄膜制備領(lǐng)域，涉及一種石墨烯納米薄膜的制備方法，尤其涉及一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯納米薄膜的方法。
技術(shù)介紹
乙烯－醋酸乙烯酯(Ethylene-vinylacetatecopolymer,EVA)是一種支化度高的無規(guī)共聚物，由乙烯單體和醋酸乙烯單體共聚而成。EVA具有優(yōu)良的彈性、柔韌性、耐沖擊性、填料相容性和熱密封性，且具有良好的耐應(yīng)力開裂性、耐低溫性、化學(xué)穩(wěn)定性及無毒等特點(diǎn)，使其廣泛地應(yīng)用于薄膜制品、發(fā)泡材料、電線電纜、制鞋、光伏電池封裝膠膜以及熱熔膠等領(lǐng)域。光伏電池封裝用EVA是以EVA(醋酸乙烯含量為30-33％)為基料，輔以數(shù)種改性劑，經(jīng)成膜設(shè)備熱軋成EVA薄膜型產(chǎn)品。EVA薄膜在太陽能電池封裝過程中受熱，產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，屬熱固性的熱熔膠膜。固化后的膠膜具有相當(dāng)高的透光率、粘接強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、氣密性及耐老化性能。作為光伏電池封裝膠膜，EVA膠膜主要是起粘結(jié)密封作用，即將硅晶片包封，并與上層保護(hù)玻璃、下層保護(hù)材料TPT(聚氟乙烯復(fù)合膜)粘合為一體，構(gòu)成太陽電池組件。同時，還能起到對玻璃的增透作用，有利于太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的提高。石墨烯(Graphene)是一種二維碳納米材料，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)及力學(xué)特性。它在常溫下的楊氏模量高達(dá)1.0TPa，斷裂強(qiáng)度高達(dá)130GPa，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，電子遷移率超過1500cm2/V·s，電阻率約為10-8Q·m。石墨烯常作為納米級填充料廣泛應(yīng)用于聚合物改性。研究表明，聚合物基材添加石墨烯后，可以有效提高聚合物基材的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能。但石墨烯化學(xué)惰性強(qiáng)，分散性較差，易團(tuán)聚，在絕大部分溶劑中不溶，濕潤性能差，很難與基體材料形成有效粘結(jié)。為了提高石墨烯的分散性并增加其與基體界面的結(jié)合力，必須通過對石墨烯的表面改性等方法。目前，石墨烯在EVA中的使用主要通過制備復(fù)合材料的形式，加工方法是用物理或化學(xué)方法將石墨和EVA共混，制成復(fù)合材料，最后熔融拉制成膜。肖淑娟等將石墨烯的二甲苯溶液加入到EVA的二甲苯溶液中，機(jī)械攪拌及超聲震蕩，得到EVA/石墨烯復(fù)合材料(肖淑娟，于守武，譚小耀.EVA/石墨烯復(fù)合材料的制備及性能研究[J].化學(xué)世界，2015，8，501-505.)。趙立平等一種原位聚合制備EVA/石墨烯復(fù)合材料的方法，該方法采用機(jī)械分散法使石墨烯與醇洛劑充分混合，然后加入醋酸乙烯脂和引發(fā)劑溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆颍勾姿嵋蚁┲鸵l(fā)劑吸附并嵌入在石墨烯表面，通入乙烯，采用溶液聚合原位制備EVA/石墨烯復(fù)合材料(見公開號為CN105504125A的中國專利技術(shù)專利申請)。研究表明：物理混合達(dá)不到理想的分散效果，而且物理混合中石墨烯在材料溫度升高等環(huán)境發(fā)生變化后，易重新出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。化學(xué)復(fù)合的難點(diǎn)在于復(fù)合過程相當(dāng)復(fù)雜，不易控制，成本較高，很難真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。因此，石墨烯在EVA中應(yīng)用需要一種簡便易行、成本較低的、可供工業(yè)操作的制備方法。尚未見在EVA表面制備石墨烯復(fù)合納米薄膜的報道，為石墨烯在EVA材料中應(yīng)用開辟了一條新的路徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在光伏電池EVA膠膜表面制備石墨烯納米薄膜的方法。該方法可實(shí)現(xiàn)石墨烯分散均勻并固定在EVA膠膜表面，有利于保持石墨烯的納米特性，發(fā)揮其導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，提高EVA膠膜的使用壽命，而且工藝簡單，操作方便，是一種有效、易實(shí)施的方法。本專利技術(shù)的方法具體包括如下步驟：1)制備各種醇為溶劑的硅烷偶聯(lián)劑溶液。在醇溶劑中加入硅烷偶聯(lián)劑，按照體積百分比由以下組成：醇溶劑98％-99.5％，硅烷偶聯(lián)劑0.5％-2％。充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍?)制備石墨烯懸浮液。在硅烷偶聯(lián)劑溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超聲分散1-3小時，得到石墨烯懸浮液；3)涂覆。將上述石墨烯懸浮液噴涂或旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；4)熱壓。對EVA封裝膠膜表面附有的納米薄膜進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA膠膜。本專利技術(shù)所述的石墨烯包括氧化石墨烯、含羥基、羧基和氨基的功能化石墨烯。本專利技術(shù)所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH550、Z6032、Z6030、Z6020的一種或兩種復(fù)配。本專利技術(shù)所述的所述醇溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、叔丁醇中的一種或兩種復(fù)配。本專利技術(shù)工藝方法簡單，成本低，反應(yīng)條件較為溫和，適合大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,且對環(huán)境無污染。石墨烯能得到充分的分散，以醇為溶劑，在EAV封裝膠膜表面噴涂或旋涂更均勻，降低了烘干溫度、減少了烘干時間，在烘干過程中石墨烯不會發(fā)生再團(tuán)聚現(xiàn)象，薄膜不易脫落，可長期使用，更有利于發(fā)揮石墨烯的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能。選用適量的硅烷偶聯(lián)劑作為改性劑和粘結(jié)劑，有利于石墨烯的分散和固定，使石墨烯納米薄膜不易脫落，可長期使用。具體實(shí)施方式以下通過具體的實(shí)施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述，實(shí)施例是對本專利技術(shù)技術(shù)特征的支持，而不是限定。實(shí)施例1：1)在98ml乙醇溶劑中分別加入1ml硅烷偶聯(lián)劑KH550和1mlZ6020，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍玫終H550-Z6020/乙醇溶液；2)在步驟1中加入20mg加入石墨烯，超聲分散2小時，得到石墨烯懸浮液；3)涂覆:將上述步驟2中的石墨烯懸浮液噴涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；4)熱壓:對上述步驟3中表面附有的石墨烯薄膜的EVA封裝膠膜進(jìn)行熱壓處理，這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA封裝膠膜。實(shí)施例2：1)在99ml甲醇溶劑中加入1mlZ6032硅烷偶聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍玫終H570/甲醇溶液；2)在步驟1中加入10mg加入石墨烯，超聲分散1小時，得到石墨烯懸浮液；3)涂覆:將上述石墨烯懸浮液旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；4)熱壓:對EVA封裝膠膜表面附有的納米涂層進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA封裝膠膜。實(shí)施例3：1)在99.5ml丙醇溶劑中加入0.5mlZ6030硅烷偶聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍玫終H550/丙醇溶液；2)在步驟1中加入15mg加入石墨烯，超聲分散1.5小時，得到石墨烯懸浮液；3)涂覆:將上述石墨烯懸浮液旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；4)熱壓:對EVA封裝膠膜表面附有的納米涂層進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA封裝膠膜。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯薄膜的方法，其特征在于包括如下步驟：在醇溶劑中加入硅烷偶聯(lián)劑，按照體積百分比由以下組成：醇溶劑98％?99.5％，硅烷偶聯(lián)劑0.5％?2％，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍辉诠柰榕悸?lián)劑溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超聲分散1?3小時，得到石墨烯懸浮液；將石墨烯懸浮液噴涂或旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；對EVA封裝膠膜表面的納米薄膜進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有石墨烯納米薄膜的EVA封裝膠膜。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種在光伏電池EVA封裝膠膜表面制備石墨烯薄膜的方法，其特征在于包括如下步驟：在醇溶劑中加入硅烷偶聯(lián)劑，按照體積百分比由以下組成：醇溶劑98％-99.5％，硅烷偶聯(lián)劑0.5％-2％，充分?jǐn)嚢枋怪旌暇鶆颍辉诠柰榕悸?lián)劑溶液中按0.1～0.2mg/ml的比例加入石墨烯，超聲分散1-3小時，得到石墨烯懸浮液；將石墨烯懸浮液噴涂或旋涂到EVA封裝膠膜表面后干燥、固化；對EVA封裝膠膜表面的納米薄膜進(jìn)行熱壓處理。這樣就得到表面沉積有...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程先華，梁海，孫志永，湯皓，姜銘仁，賴儒丹，
申請(專利權(quán))人：浙江啟鑫新能源科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33