论文部分内容阅读
在当今世界,随着社会的不断发展,环境污染和能源短缺成为人类面临的最大挑战。利用太阳能电池将清洁的、可再生的太阳光转换成电能是解决这两个问题最有效的方法。太阳能电池组件中的硅电池可以使用30年的寿命,而对太阳能电池起到密封和保护作用的太阳能电池封装膜在室外使用的过程中容易老化变色甚至开裂,严重地影响了太阳能电池的光转换效率,进而造成太阳能电池寿命的下降。因此,研制在自然条件下,光、电和力学性能稳定可靠,且长期使用材料不会老化变色的太阳能封装材料成为提高太阳能电池寿命,降低其成本的关键。选用杜邦公司生产的茂金属聚乙烯弹性体(POE)为基本原料,加入交联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂等助剂,通过熔融共混挤及热交联的方法制备太阳能电池封装膜。研究了在不同交联条件下交联剂对POE胶膜交联度和对玻璃与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)粘合强度的影响。在不同交联剂、交联时间及交联温度条件下,通过正交试验,对制备的POE胶膜进行力学性能及交联度的测试,建立起POE胶膜最佳交联体系,即：交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)含量分别为0.6%和0.5%；交联温度为135℃；交联时间为14min。制备的POE胶膜其凝胶含量为87.23%,与玻璃和PET膜间的剥离强度分别为126.7N/cm和68.4N/cm,拉伸强度可达20MPa。POE胶膜的热氧老化试验在90℃下进行。本次试验研究了不同组成的POE胶膜在热氧老化过程中力学性能、透过率以及黄色指数的变化,并采用热重分析(TG)、红外光谱以及示差扫描量热法(DSC)等分析手段探讨了POE胶膜在热氧老化过程中的结构变化及老化机理。结果表明,在上述交联条件下,加入抗氧剂(总量为0.1%)四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,丙酸酯]季戊四醇酯(1010)：亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(168)=3：1时,制备的POE胶膜在老化800h后其性能下降的最少：拉伸强度从19.4MPa降到17.9MPa,即减少了1.5MPa；透过率从81.46%降到72.65%,即减少了8.81%。针对POE胶膜的紫外老化,本次试验对POE胶膜采用了0-800小时的紫外老化试验。分析了加入不同紫外光吸收剂的POE胶膜紫外老化过程中力学性能、透过率及黄色指数的变化,并采用红外光谱、DSC及扫描电镜(SEM)测试方法对POE胶膜紫外老化前后结构的变化进行了测试。结果表明,在一定的交联条件下,加入紫外光助剂总量为0.5%,且紫外光捕捉剂1，6-已二胺,2.2.4,6-4甲基哌啶胺,叔辛胺,三聚氯化氰聚合物(UV-944),双(2,2,6,6-四甲基-4哌啶艰)葵二酸酐(UV-770)和紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)的比例分别为5：3：5时,制备的POE胶膜在紫外老化800h后性能下降的最少：拉伸强度从21.85MPa降到19.85MPa,即下降了2MPa；透过率从80.57%降到60.16%,即下降了20.41%。