本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，特別涉及一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜及制備方法和組件。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)通常由前板玻璃、電池片串和背板通過(guò)封裝膠膜，例如EVA、EPDM、POE或有機(jī)硅橡膠等封裝而成。其中電池片主要是硅基半導(dǎo)體，例如單晶硅電池、多晶硅電池和無(wú)定型硅電池等。光伏發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般處于較高的太陽(yáng)輻射之下，其發(fā)電性能受自然環(huán)境的影響很大，其中系統(tǒng)主要部件，太陽(yáng)能電池組件的工作溫度是影響光伏發(fā)電效率的主要因素之一。溫度對(duì)太陽(yáng)能電池的影響主要反映在太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓、短路電流和峰值功率等參數(shù)隨電池工作溫度的變化而變化。研究表明，組件溫度每升高1℃，硅基太陽(yáng)能電池的功率損失為0.4％左右。

目前太陽(yáng)能組件的結(jié)構(gòu)大都采用兩層EVA將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行封裝，并分別在前后板使用玻璃或高分子背板進(jìn)行保護(hù)。太陽(yáng)能電池片在工作中產(chǎn)生的熱量要導(dǎo)出和散發(fā)首先就需要通過(guò)EVA封裝膠膜，因此，封裝材料EVA的導(dǎo)熱性能對(duì)光伏組件的發(fā)電量有至關(guān)重要的影響。高導(dǎo)熱系數(shù)的EVA膠膜可以有效降低組件的工作溫度、提高組件的發(fā)電量、降低組件的發(fā)電成本。

鑒于EVA、EPDM、POE或有機(jī)硅橡膠等封裝材料的導(dǎo)熱系數(shù)較差，特別是用量最多的EVA材料本征導(dǎo)熱系數(shù)最差，因此對(duì)其進(jìn)行改性十分必要。中國(guó)專利公布號(hào)為CN103045112A，公開(kāi)日期為2013年04月17日的發(fā)明專利中提供了一種添加改性無(wú)機(jī)填料的高導(dǎo)熱EVA膠膜。其機(jī)理是在低導(dǎo)熱的有機(jī)大分子間引入高導(dǎo)熱的改性無(wú)機(jī)填料，使得在整個(gè)體系內(nèi)呈連續(xù)相的有機(jī)大分子與呈分散相的無(wú)機(jī)填料共混成一體以提高EVA膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)。該方法制備的膠膜中無(wú)機(jī)填料呈分散相，與連續(xù)相的高分子材料形成一種典型的“海-島”結(jié)構(gòu)(如圖7所示)，無(wú)法形成整體的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)熱系數(shù)雖然有所提高，但仍然處于一個(gè)較低的水平。另外，為了獲得高導(dǎo)熱的EVA膠膜往往需要加入大量的無(wú)機(jī)填料，這樣一來(lái)使體系的熔體粘度急劇升高，給成型加工帶來(lái)不利。中國(guó)專利公布號(hào)CN105778792A，公開(kāi)日期為2016年07月20日的發(fā)明專利中提供了一種添加石墨烯為導(dǎo)熱填料的高導(dǎo)熱EVA膠膜，其機(jī)理是利用石墨烯的高導(dǎo)熱性能以提高EVA膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)。該方法制備的膠膜中導(dǎo)熱填料石墨烯由于其形貌為片狀，形成的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)中通道密度較小，因此導(dǎo)熱系數(shù)雖然有明顯提高，但對(duì)光伏組件的工作溫度降低幅度還是較小。因此，尋找一種更為有效和可靠的解決方案來(lái)制備具有高導(dǎo)熱性、高耐候性的封裝膠膜仍然是光伏業(yè)界不斷追求的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候、粘彈性好的具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜及制備方法和組件。本發(fā)明的封裝膠膜基于一維量子碳納米管和/或二維石墨烯以及碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、Si₃N₄、AlN、SiN等零維導(dǎo)熱粒子填料的一種或多種組合的具有三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通道的高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候、粘彈性高分子共混共擠物。

本發(fā)明提供的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜，包括以下技術(shù)方案：

一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜，包括高分子主體樹(shù)脂，高分子主體樹(shù)脂中包括一維碳納米管和/或二維石墨烯，以及零維導(dǎo)熱粒子填料，一維碳納米管和/或二維石墨烯在封裝膠膜中的重量百分比為0.001-10％；零維導(dǎo)熱粒子填料在封裝膠膜中的重量百分比小于或者等于10％。

其中，一維碳納米管和/或二維石墨烯在封裝膠膜中的重量百分比為1-10％；零維導(dǎo)熱粒子填料在封裝膠膜中的重量百分比為1-10％。

其中，一維碳納米管和/或二維石墨烯在封裝膠膜中的重量百分比為2-8％；零維導(dǎo)熱粒子填料在封裝膠膜中的重量百分比為2-8％。

其中，零維導(dǎo)熱粒子填料包括碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、Si₃N₄、AlN或者SiN中的任一種或任幾種。

其中，一維碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管，一維碳納米管是經(jīng)過(guò)表面修飾碳納米管，一維碳納米管具有很大的長(zhǎng)徑比，其直徑為納米級(jí)，長(zhǎng)度為微米或毫米級(jí)；

二維石墨烯是單層石墨烯或多層石墨烯，二維石墨烯是經(jīng)過(guò)表面修飾的石墨烯，其厚度為納米級(jí)，表觀尺寸為微米到毫米級(jí)；

零維導(dǎo)熱粒子填料是經(jīng)過(guò)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料，其粒徑為納米級(jí)或微米級(jí)。

其中，高分子主體樹(shù)脂是EVA、POE、EPDM或者有機(jī)硅橡膠中的任一種或任幾種，封裝膠膜還包括交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增粘劑、增塑劑、抗氧化劑和抗紫外劑。

其中，交聯(lián)劑是含有不飽和雙鍵的多官能化合物；引發(fā)劑為在較高溫度下能迅速分解并釋放出自由基的化合物；增粘劑是相對(duì)分子質(zhì)量在200～2000，軟化點(diǎn)在5～150℃之間的寡聚物；增塑劑是鄰苯二甲酸酯類(lèi)。

其中，交聯(lián)劑是二乙烯基苯或三烯丙基異氰尿酸酯；引發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲酰、叔丁基過(guò)氧化氫或過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯；增粘劑是松香類(lèi)、萜類(lèi)或者硅烷偶聯(lián)劑；鄰苯二甲酸酯類(lèi)是鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯或者鄰苯二甲酸二辛酯；抗氧化劑是抗氧劑168或者抗氧劑1010；抗紫外劑是苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑。

其中，高分子主體樹(shù)脂經(jīng)過(guò)化學(xué)改性或物理改性處理。

本發(fā)明還提供了一種光伏組件，包括上述的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜。

本發(fā)明提供的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜的制備方法，向高分子主體樹(shù)脂中添加重量百分比為0.001-10％的一維碳納米管和/或二維石墨烯、重量百分比為0.001-10％的零維導(dǎo)熱粒子填料，以及其它助劑混合攪拌均勻，將均勻混合的原料送入螺桿擠出機(jī)在50-100℃條件下進(jìn)行擠出，擠出的物料在30-40℃條件下進(jìn)行流延壓花、在10-20℃條件下進(jìn)行冷卻、在10-20m/min條件下?tīng)恳站淼玫椒庋b膠膜。

其中，一維碳納米管是經(jīng)表面修飾的單壁碳納米管，其表面修飾方法是先在強(qiáng)酸中清洗、活化，得到表面富含羧基的碳納米管，之后水洗、干燥，將活化干燥后的碳納米管分散于有機(jī)溶劑中，用相應(yīng)的有機(jī)醇或有機(jī)胺進(jìn)行表面修飾，之后過(guò)濾干燥備用；

零維導(dǎo)熱粒子填料是經(jīng)表面修飾的導(dǎo)熱粉體，其表面修飾方法是將相應(yīng)的偶聯(lián)劑分散于無(wú)水乙醇中，并分次小量地噴灑在導(dǎo)熱粉體材料中，在70℃-90℃混合并進(jìn)行充分研磨得到表面修飾的導(dǎo)熱粉體材料。

其中，助劑包括1％-10％的交聯(lián)劑、1％-10％的引發(fā)劑、1％-10％的增粘劑、1％-10％的增塑劑、1％-10％的抗氧化劑和1％-10％的抗紫外劑。

本發(fā)明的實(shí)施包括以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候型、粘彈性好的封裝膠膜，使用一維量子材料碳納米管和/或二維石墨烯以及零維導(dǎo)熱粒子填料中的一種或多種組合對(duì)高分子粘彈性膠膜進(jìn)行改性。膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)可以通過(guò)碳納米管和/或石墨烯以及零維導(dǎo)熱粒子填料的含量來(lái)調(diào)控，本申請(qǐng)申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)對(duì)導(dǎo)熱材料的含量進(jìn)行了選擇，使得封裝膠膜內(nèi)部具有高效三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通道，能及時(shí)有效地傳遞太陽(yáng)能組件在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量、降低組件的工作溫度、提高組件發(fā)電量、降低組件的發(fā)電成本。這樣的立體導(dǎo)熱通道大大提高了熱量的傳遞效率，封裝膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)在1.0-2.0W/m.K之間，可望有效降低組件的工作溫度2-6度，提高光伏組件的輸出功率1-2％；比傳統(tǒng)的單純使用導(dǎo)熱粉體為填料的導(dǎo)熱膠膜具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此能滿足組件長(zhǎng)時(shí)間、高效率的發(fā)電要求。

此外，通過(guò)添加硅烷偶聯(lián)劑可以使膠膜與玻璃或者高分子背板粘接更為牢固。通過(guò)紫外吸收劑、抗氧劑等助劑可以改善高分子膠膜本體耐候性。本發(fā)明所提供的高導(dǎo)熱、高耐候、高絕緣封裝膠膜充分整合了組件對(duì)封裝膠膜性能的各種要求，各種性能指標(biāo)可控、可調(diào)，制備工藝靈活，使封裝膠膜為組件長(zhǎng)期使用所依賴的可靠性及提高發(fā)電量、降低發(fā)電成本提供了有力保證。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的經(jīng)表面修飾的單壁碳納米管(R為任何化學(xué)基團(tuán))。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的經(jīng)表面修飾的多壁碳納米管(R為任何化學(xué)基團(tuán))。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的經(jīng)表面修飾的單壁層石墨烯(R為任何化學(xué)基團(tuán))。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的經(jīng)表面修飾的多層石墨烯(R為任何化學(xué)基團(tuán))。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的未經(jīng)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例封裝膠膜所用的經(jīng)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料(R為任何化學(xué)基團(tuán))。

圖7為添加有傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料的封裝膠膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(孤立的“海-島”結(jié)構(gòu))。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的封裝膠膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(橋聯(lián)的“海-島”結(jié)構(gòu))。

圖中，為零維導(dǎo)熱粒子填料，～為一維、二維導(dǎo)熱填料。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明，需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。

本實(shí)施例提供的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜，包括高分子主體樹(shù)脂，高分子主體樹(shù)脂中包括一維碳納米管和/或二維石墨烯，以及零維導(dǎo)熱粒子填料，一維碳納米管和/或二維石墨烯在封裝膠膜中的重量百分比為0.001-10％(wt％)，具體可選擇1-9％，進(jìn)一步優(yōu)選為2-8％；零維導(dǎo)熱粒子填料在封裝膠膜中的重量百分比小于或等于10％(wt％)，具體可選擇1-9％，進(jìn)一步優(yōu)選為2-8％。一維碳納米管和二維石墨烯可以單獨(dú)使用，也可以混合使用構(gòu)成碳基導(dǎo)熱填料。通過(guò)對(duì)上述材料組分和含量的限定，使得一維碳納米管、二維石墨烯和零維導(dǎo)熱粒子填料能夠在高分子主體樹(shù)脂中形成高效的三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通道(如圖8所示)，有效提高膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)。通過(guò)對(duì)一維碳納米管、二維石墨烯，以及零維導(dǎo)熱粒子填料的添加量和物理尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以有效控制三維導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的通道比表面積和通道密度，可望有效降低組件的工作溫度2-6度，提高光伏組件的輸出功率1-2％。本實(shí)施例得到的封裝膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)在1.0-2.0W/m.K之間。封裝膠膜可通過(guò)共混擠出、流延壓膜(壓花)、冷卻、牽引收卷等連續(xù)工藝制備，制備方法簡(jiǎn)單，所得到的具有高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候型、粘彈性好的性能。

本實(shí)施例中，碳納米管可以是單壁碳納米管或多壁碳納米管，也可以是未經(jīng)表面修飾碳納米管或經(jīng)過(guò)表面修飾碳納米管，優(yōu)選經(jīng)過(guò)表面修飾碳納米管，碳納米管具有很大的長(zhǎng)徑比，其直徑為納米級(jí)，優(yōu)選1納米到100納米，長(zhǎng)度為微米或毫米級(jí)，優(yōu)選1微米到10毫米。石墨烯可以是單層石墨烯或多層石墨烯，也可以是未經(jīng)表面修飾的石墨烯或經(jīng)過(guò)表面修飾的石墨烯，優(yōu)選經(jīng)過(guò)表面修飾的石墨烯，其厚度為納米級(jí)，優(yōu)選0.1納米到100納米，表觀尺寸(即石墨烯微片尺寸)為微米到毫米級(jí)，優(yōu)選1微米到10毫米。零維導(dǎo)熱粒子填料是未經(jīng)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料或經(jīng)過(guò)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料，其粒徑為納米級(jí)或微米級(jí)，優(yōu)選1納米到1000微米。零維導(dǎo)熱粒子填料包括碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、Si₃N₄、AlN或者SiN中的任一種或任幾種。碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂，氧化鋅、Si₃N₄、AlN、SiN等粉體，可以是一種單獨(dú)與碳基導(dǎo)熱材料混合，也可以是幾種與碳基導(dǎo)熱材料混合。

高分子主體樹(shù)脂是EVA(聚乙烯-聚醋酸乙烯酯)、POE(乙烯和丁烯的高聚物，或者乙烯和辛烯的高聚物)、EPDM(三元乙丙橡膠)或者有機(jī)硅橡膠中的任一種或任幾種，封裝膠膜還包括交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增粘劑、增塑劑、抗氧化劑和抗紫外劑。所用交聯(lián)劑是含有不飽和雙鍵的多官能化合物，比如二乙烯基苯或三烯丙基異氰尿酸酯等，其顯著特點(diǎn)是在自由基引發(fā)下能進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)。所用引發(fā)劑為在較高溫度下能迅速分解并釋放出自由基的化合物，比如偶氮類(lèi)化合物和過(guò)氧化物等。比較典型的如過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯等。所用增粘劑能顯著增加膠膜與前板玻璃和背板之間的粘合力。包括天然的和人工合成的相對(duì)分子質(zhì)量在200～2000，軟化點(diǎn)5～150℃之間的寡聚物。比較典型的如，松香類(lèi)、萜類(lèi)和硅烷偶聯(lián)劑等。所用增塑劑能顯著削弱高分子之間的作用力、增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性、降低聚合物分子鏈的結(jié)晶性、增加了聚合物的塑性。比較典型的是鄰苯二甲酸酯類(lèi)，例如鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。所用抗氧化劑是能顯著延緩或抑制聚合物鏈氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，比較典型的如抗氧劑168、抗氧劑1010等。所用抗紫外劑能有效吸收和反射紫外線，顯著提高聚合物耐紫外老化能力的化合物，比較典型的如苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑。

封裝膠膜的厚度為微米級(jí)或毫米級(jí)，優(yōu)選100微米到2毫米，幅寬為1到4米。EVA、POE、EPDM或有機(jī)硅橡膠等高分子主體樹(shù)脂、碳納米管和/或石墨烯、零維導(dǎo)熱粒子填料和交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增粘劑、增塑劑、抗氧化劑、抗紫外劑等混合物經(jīng)雙螺桿擠出之后擠出物經(jīng)過(guò)流延、壓膜(壓花)、冷卻、牽引和收卷等連續(xù)工藝得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的封裝膠膜。

優(yōu)選地，高分子主體樹(shù)脂可以經(jīng)過(guò)化學(xué)改性或物理改性處理。高分子主體樹(shù)脂的改性物可以是化學(xué)改性(例如共聚)、物理改性(例如共混)或者二者的結(jié)合。

碳納米管(CNTs)(圖1和圖2所示)是一種典型的一維量子材料，是目前世界上已知的最好的導(dǎo)熱材料之一。納米管狀的材料與顆粒狀和其它形狀的散熱填料相比，更容易形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，因此導(dǎo)熱效率更高。石墨烯也是一種特殊材料，是一種由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄(鱗片狀)，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料(圖3和圖4所示)，具有性能的各向異性即平行鱗片方向和垂直鱗片方向的性能有很大的差異性。石墨烯是目前世界上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K(平行鱗片方向)，甚至要高于碳納米管。碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、Si₃N₄、AlN、SiN等作為傳統(tǒng)的粉體導(dǎo)熱材料，常用作絕緣導(dǎo)熱材料的填料(圖5和圖6所示)，封裝膠膜的導(dǎo)熱性強(qiáng)烈依賴于粉體導(dǎo)熱材料的形狀、尺寸大小、表面修飾情況和添加量。在本發(fā)明中，粉體導(dǎo)熱材料作為碳納米管和/或石墨烯的輔助導(dǎo)熱填料，通過(guò)它們之間的協(xié)同效應(yīng)在膠膜內(nèi)部形成三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，可以大大增加封裝膠膜內(nèi)部熱傳導(dǎo)的面積和通道密度，有效提高封裝膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的一維材料和二維材料與零維材料能形成更好的立體導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，使粉狀的導(dǎo)熱顆粒在聚合物共混體系中不再是分散的、孤立的”島”，而是通過(guò)一維材料和二維材料橋連起來(lái)的”島”(圖8所示)，這樣的特殊結(jié)構(gòu)使熱量的傳遞快速而有效，確保組件始終在一個(gè)合適的溫度下工作，發(fā)電效率和使用壽命得到極大地提升。另外，本實(shí)施例所用的零維材料、一維材料和二維材料均經(jīng)過(guò)表面化學(xué)修飾。修飾后的材料不僅與封裝膠膜有良好的相容性，而且與未經(jīng)表面修飾的材料相比，在相似的添加量下體系熔融粘度大大降低，使成型加工更為簡(jiǎn)單易行；更為重要的是表面化學(xué)修飾的有機(jī)基團(tuán)可以進(jìn)一步屏蔽導(dǎo)熱填料的導(dǎo)電點(diǎn)，增加材料的絕緣性，使所得的膠膜同時(shí)具有高導(dǎo)熱性、高耐候和高絕緣性。

本實(shí)施例化提供了一種光伏組件，包括上述的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜。

下述以多個(gè)實(shí)施例對(duì)上述的具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜的制備方法進(jìn)行描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜的制備方法為向EVA粒料中添加3％(wt％)的經(jīng)表面修飾的單壁碳納米管，0.5％(wt％)的經(jīng)表面修飾的零維導(dǎo)熱粒子填料粉體，即碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、Si₃N₄、AlN、SiN等中的一種或多種的混合，以及其他助劑混合攪拌均勻，將均勻混合的原料送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出(50-100℃)，擠出的物料進(jìn)行流延壓花(30-40℃)、冷卻(10-20℃)、牽引收卷(10-20m/min)得到本實(shí)施例的高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候EVA封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管的EVA封裝膠膜。本實(shí)施例的助劑為交聯(lián)劑：1％(wt％)的三烯丙基異氰尿酸酯、引發(fā)劑：1％(wt％)的氧化二苯甲酰、增粘劑：2％(wt％)的改性松香、增塑劑：2％(wt％)的鄰苯二甲酸二異壬酯、抗氧化劑：1％(wt％)的抗氧劑168、抗紫外劑：1％(wt％)的苯并三唑。

本實(shí)施例中，表面修飾的單壁碳納米管按如下方法進(jìn)行：碳納米管先在強(qiáng)酸(H₂SO₄/HNO₃)中清洗、活化，得到表面富含羧基(-COOH)的碳納米管，之后水洗、干燥，活化干燥后的碳納米管分散于有機(jī)溶劑中，用相應(yīng)的有機(jī)醇(R-OH)或有機(jī)胺(R-NH₂)進(jìn)行表面修飾，之后過(guò)濾干燥備用。

表面修飾的導(dǎo)熱粉體按如下步驟進(jìn)行：將相應(yīng)的偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑、酞酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑)分散于無(wú)水乙醇中，并分次小量地噴灑在導(dǎo)熱粉體材料中，在80℃混合并進(jìn)行充分研磨得到表面修飾的導(dǎo)熱粉體材料。

實(shí)施例2

采用與實(shí)施例1相似的方式制備，不同之處在于用POE高分子代替EVA，得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管的POE封裝膠膜。

實(shí)施例3

采用與實(shí)施例1相似的方式制備，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA，得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EPDM封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例4

采用與實(shí)施例1相似的方式制備，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA，得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例5

采用與實(shí)施例1相似的方式，不同之處在于用經(jīng)表面修飾的多壁碳納米管代替單壁碳納米管。得的高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EVA封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管的EVA封裝膠膜。多壁碳納米管的表面修飾與單壁碳納米管相似。

實(shí)施例6

采用與實(shí)施例5相似的方式，不同之處在于用POE高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管的POE封裝膠膜。

實(shí)施例7

采用與實(shí)施例5相似的方式，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EPDM封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例8

采用與實(shí)施例5相似的方式，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例9

采用與實(shí)施例1相似的方式，不同之處在于用經(jīng)表面修飾的單層石墨烯代替單壁碳納米管。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EVA封裝膠膜，即為基于單層石墨烯的EVA封裝膠膜。單層石墨烯的表面修飾與單壁碳納米管相似。

實(shí)施例10

采用與實(shí)施例9相似的方式，不同之處在于用POE高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于單層石墨烯的POE封裝膠膜。

實(shí)施例11

采用與實(shí)施例9相似的方式，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EPDM封裝膠膜，即為基于單層石墨烯的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例12

采用與實(shí)施例9相似的方式，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于單層石墨烯的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例13

采用與實(shí)施例1相似的方式，不同之處在于用經(jīng)表面修飾的多層石墨烯代替單壁碳納米管。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EVA封裝膠膜，即為基于多層石墨烯的EVA封裝膠膜。多層石墨烯的表面修飾與單壁碳納米管相似。

實(shí)施例14

采用與實(shí)施例13相似的方式，不同之處在于用POE高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于多層石墨烯的POE封裝膠膜。

實(shí)施例15

采用與實(shí)施例13相似的方式，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EPDM封裝膠膜，即為基于多層石墨烯的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例16

采用與實(shí)施例13相似的方式，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于多層石墨烯的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例17

采用與實(shí)施例1相似的方式，不同之處在于用經(jīng)表面修飾的單壁碳納米管和表面修飾多層石墨烯的混合物代替單壁碳納米管。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EVA封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管和多層石墨烯的EVA封裝膠膜。

實(shí)施例18

采用與實(shí)施例17相似的方式，不同之處在于用POE高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管和多層石墨烯的POE封裝膠膜。

實(shí)施例19

采用與實(shí)施例17相似的方式，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管和多層石墨烯的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例20

采用與實(shí)施例17相似的方式，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于單壁碳納米管和多層石墨烯的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例21

采用與實(shí)施例1相似的方式，不同之處在于用經(jīng)表面修飾的多壁碳納米管和表面修飾的單層石墨烯的混合物代替單壁碳納米管。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EVA封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管和單層石墨烯的EVA封裝膠膜。

實(shí)施例22

采用與實(shí)施例21相似的方式，不同之處在于用POE高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的POE封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管和單層石墨烯的POE封裝膠膜。

實(shí)施例23

采用與實(shí)施例21相似的方式，不同之處在于用EPDM高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的EPDM封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管和單層石墨烯的EPDM封裝膠膜。

實(shí)施例24

采用與實(shí)施例21相似的方式，不同之處在于用有機(jī)硅橡膠高分子代替EVA。得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜，即為基于多壁碳納米管和單層石墨烯的有機(jī)硅橡膠封裝膠膜。

實(shí)施例25

本實(shí)施例的一種具有三維導(dǎo)熱通道的光伏組件封裝膠膜的制備方法，向高分子主體樹(shù)脂中添加重量百分比為0.001-10％(優(yōu)選1-10％)的一維碳納米管和/或二維石墨烯、重量百分比為0.001-10％(優(yōu)選1-10％)的零維導(dǎo)熱粒子填料，零維導(dǎo)熱粒子填料可以選擇碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、Si₃N₄、AlN或者SiN中的任一種或任幾種，以及其它助劑混合攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30分鐘-300分鐘，助劑包括1％-10％的交聯(lián)劑、1％-10％的引發(fā)劑、1％-10％的增粘劑、1％-10％的增塑劑、1％-10％的抗氧化劑和1％-10％的抗紫外劑。將均勻混合的原料送入螺桿擠出機(jī)在50-100℃條件下進(jìn)行擠出，擠出的物料在30-40℃條件下進(jìn)行流延壓花、在10-20℃條件下進(jìn)行冷卻、在10-20m/min條件下?tīng)恳站淼玫椒庋b膠膜。

上述實(shí)施例中，交聯(lián)劑是含有不飽和雙鍵的多官能化合物，交聯(lián)劑可選擇二乙烯基苯或三烯丙基異氰尿酸酯；引發(fā)劑為在較高溫度下能迅速分解并釋放出自由基的化合物，引發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲酰、叔丁基過(guò)氧化氫或過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯；增粘劑是相對(duì)分子質(zhì)量在200～2000，軟化點(diǎn)5～150℃之間的寡聚物，增粘劑可選擇松香類(lèi)、萜類(lèi)或者硅烷偶聯(lián)劑；增塑劑是鄰苯二甲酸酯類(lèi)，鄰苯二甲酸酯類(lèi)可選擇鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯或者鄰苯二甲酸二辛酯；抗氧化劑可選擇抗氧劑168或者抗氧劑1010；抗紫外劑可選擇苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑。

上述實(shí)施例的方法所得到的封裝膠膜具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、)、選用物理尺寸和化學(xué)性能合適的一維碳納米管和/或二維石墨烯，以EVA、POE、EPDM、有機(jī)硅橡膠等高分子材料為主體樹(shù)脂，配以交聯(lián)劑、引發(fā)劑、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、增粘劑、其他助劑、輔助予零維導(dǎo)熱粒子填料碳酸鋇、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、Si₃N₄、AlN、SiN等中的一種或多種均勻混合后通過(guò)雙螺桿擠出，得到具有三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通道的高導(dǎo)熱、高絕緣、粘彈性高分子共混共擠物，之后擠出物經(jīng)過(guò)流延、壓膜(壓花)、冷卻、牽引和收卷等聯(lián)系工藝得到高導(dǎo)熱、高絕緣、高耐候的光伏組件封裝膠膜。其中，一維碳納米管和/或二維石墨烯可以同時(shí)作為導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的主通道架構(gòu)，也可以單獨(dú)使用碳納米管或者石墨烯作為導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的主通道架構(gòu)，零維導(dǎo)熱粒子填料可以單獨(dú)使用一種或者同時(shí)使用多種組合作為導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的輔助通道架構(gòu)，上述導(dǎo)熱材料在膠膜內(nèi)部形成高比表面積、高通道密度的三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，有效提高膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)(如圖8所示)。

2)、通過(guò)對(duì)零維導(dǎo)熱粒子填料的添加量和物理尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以有效控制三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的通道比表面積和通道密度。

3)、大量極性無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的加入再加上壓花工藝是膠膜表面變粗糙，使本發(fā)明所得的膠膜對(duì)電池片和背板具有良好的粘合力，大大降低或規(guī)避了實(shí)際應(yīng)用中的分層問(wèn)題。

4)、抗氧化劑和抗紫外劑的加入使得所發(fā)明的膠膜具有良好的耐候性，使用壽命得到提高。

5)、高導(dǎo)熱封裝膠膜可望降低組件的工作溫度2到6℃，大大提高組件的輸出功率，有效降低發(fā)電成本。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。