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太阳能电池封装用EVA胶膜的制备与性能表征

作　者: 王荣君
导　师: 曾作祥
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料化学工程
关键词: EVA 太阳能电池交联度抗老化动力学
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer,简称EVA)为原料,辅以交联剂、偶联剂、防老剂,经加热挤出成型制备了太阳能电池封装用EVA胶膜。从交联剂种类的角度详细分析了EVA封装膜的表观性能,并对三代交联剂的使用条件进行了对比,发现阿克玛luperoxTBEC是目前为止最为适合的交联剂；以此为基础,测定了一系列EVA封装胶膜的动力学数据,得到了转化率与时间的方程,并进行了拟合验证。同时研究了交联度对抗老化性、粘结性的影响,结果表明交联度在75%-83%为宜。在考察硅烷偶联剂对胶膜粘结性影响的同时,测定了有无偶联剂的胶膜对玻璃的增透作用,发现添加0.4%的硅烷偶联剂不仅可以提高EVA胶膜的粘结性,而且可以有效提高EVA胶膜对玻璃的增透作用。为探究EVA胶膜长年户外使用发生黄变的原因,采用加速气候老化的方式研究了EVA胶膜抗老化性能的影响因素。发现抗氧剂的加入能明显提高EVA胶膜的抗湿热老化性能；紫外吸收剂和光稳剂具有协同作用,可明显增强EVA胶膜抗紫外光老化的能力；同时对老化前后的EVA胶膜进行了FTIR和TG分析,以探究EVA胶膜发生黄变的机理。

全文目录

摘要  5-6
英文摘要  6-9
前言  9-10
第1章文献综述  10-16
  1.1 太阳能资源及光伏发电  10-11
    1.1.1 光伏发电原理  10
    1.1.2 太阳能电池组件的基本结构  10-11
  1.2 封装材料的研究进展  11-12
  1.3 国内外现状  12-13
  1.4 EVA性能简述  13
  1.5 太阳能电池封装用EVA胶膜的性能  13-15
    1.5.1 交联性能  13-14
    1.5.2 粘结性能  14
    1.5.3 抗老化性能及透光率  14-15
  1.6 本文的工作  15-16
第2章 EVA封装膜的制备、表观性能分析及交联动力学研究  16-38
  2.1 实验试剂及设备仪器  16-17
    2.1.1 主要原料及试剂  16
    2.1.2 实验设备和仪器  16-17
    2.1.3 EVA胶膜流程  17
  2.2 EVA胶膜表观性能测试  17-19
    2.2.1 EVA交联度的测试  17-18
    2.2.2 剥离强度测试  18-19
  2.3 交联度分析  19-27
    2.3.1 含LUPEROX101的EVA胶膜交联度分析  19-22
    2.3.2 含LUPEROX231的EVA胶膜交联度分析  22-24
    2.3.3 含LUPEROXTBEC的EVA胶膜交联分析  24-26
    2.3.4 三种交联剂的交联条件对比  26-27
  2.4 交联动力学方程的建立及验证  27-35
    2.4.1 过氧化物交联机理分析  27-29
    2.4.2 交联动力学方程的建立  29-30
    2.4.3 交联动力学方程的验证  30-35
  2.5 粘结性能分析  35-37
    2.5.1 交联度对粘结强度的影响  35-36
    2.5.2 偶联剂对粘结强度的影响  36-37
  2.6 小结  37-38
第3章 EVA胶膜的湿热老化研究  38-52
  3.1 实验部分  38-40
    3.1.1 主要原料及试剂  38
    3.1.2 实验设备和仪器  38-39
    3.1.3 透光率测试  39
    3.1.4 高低温交变湿热老化测试  39-40
  3.2 结果与讨论  40-50
    3.2.1 EVA胶膜对玻璃的增透作用研究  40-41
    3.2.2 EVA胶膜配方体系对抗老化性能的影响  41-44
    3.2.3 热氧老化对EVA胶膜粘结强度的影响  44-46
    3.2.4 不同气候条件对EVA胶膜透光率影响  46-47
    3.2.5 EVA封装膜在热氧老化过程中的结构变化分析  47-50
  3.3 本章小结  50-52
第4章 EVA胶膜的紫外老化性能分析  52-63
  4.1 实验部分  52-54
    4.1.1 主要原料及试剂  52
    4.1.2 实验设备和仪器  52-53
    4.1.3 紫外老化测试  53-54
  4.2 结果与讨论  54-62
    4.2.1 防老体系对紫外老化的影响  54-56
    4.2.2 紫外老化对粘结强度的影响  56-57
    4.2.3 紫外老化对胶膜透光率的影响  57-59
    4.2.4 紫外老化对胶膜交联度的影响  59-60
    4.2.5 红外光谱(FTIR)分析  60-62
  4.3 本章小结  62-63
第5章结论  63-64
参考文献  64-68
硕士在读期间发表专利  68-69
致谢  69

太阳能电池封装用EVA胶膜的制备与性能表征

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