太阳能电池封装用EVA胶膜交联动力学及封装性能研究

【摘要】：本文通过添加交联剂、偶联剂、抗氧化剂、紫外光吸收剂和稳定剂等助剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer,简称EVA)加以改性,经工艺加工成型后制备太阳能电池封装用EVA胶膜。 研究了EVA发生交联反应的机理。引入Avrami方程拟合恒温层压下EVA的等温交联反应动力学；引入Ozawa、Avrami-Ozawa和FWO方程表征EVA的非等温交联反应动力学。结果显示,这些方程都具有非常好的线性相关性,比较适合描述相应的交联反应过程。最后求得EVA交联反应活化能处在110-170kJ mol-1范围内。 其次本文考察EVA交联度和粘结强度等封装性质。一定范围内,交联剂、助交联剂和层压条件等因素的提升都有利于EVA交联度的增加,交联剂和助交联剂的共同使用对交联度的提高也有很大的贡献作用；交联度的增加和偶联剂的使用能显著提高EVA的粘结性能,当交联度达到85%,偶联剂含量为0.4%时,EVA的粘结性能达到最优值。 最后研究了EVA胶膜的抗老化和透光性能。交联度的提高有利于增强EVA的抗老化能力和透光率。不同抗氧剂的复配使用能明显提高EVA的抗湿热老化能力,同时,紫外光吸收剂和稳定剂的复配使用能显著提高EVA的抗紫外老化能力,优化后的EVA胶膜透光率达到了92.7%,老化1000h后的黄变指数在1.0以内。老化过程中,紫外光老化对EVA带来的破坏要大于湿热老化带来的破坏。 【关键词】：太阳能电池封装膜 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 交联度 动力学 抗老化
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ317;TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 前言9-10
• 第1章 文献综述10-19
• 1.1 太阳能电池简介10-13
• 1.1.1 太阳能光伏发电及其应用10-11
• 1.1.2 太阳能电池组件简介11-13
• 1.2 封装材料研究进展13-14
• 1.3 封装胶膜EVA性能14-16
• 1.3.1 EVA简介14
• 1.3.2 太阳能电池用EVA胶膜封装性能简介14-16
• 1.4 EVA交联机理研究概述16-17
• 1.5 本文工作17-19
• 第2章 EVA封装胶膜的制备和交联动力学研究19-40
• 2.1 实验试剂及设备仪器19
• 2.1.1 主要原料及试剂19
• 2.1.2 实验设备和仪器19
• 2.2 实验过程19-24
• 2.2.1 EVA封装胶膜制备过程19-20
• 2.2.2 EVA/TBEC测试样品制备20-21
• 2.2.3 等温交联实验21-23
• 2.2.4 非等温交联实验23-24
• 2.3 结果与讨论24-38
• 2.3.1 等温交联过程24-27
• 2.3.2 非等温交联过程27-38
• 2.4 本章小结38-40
• 第3章 EVA胶膜封装性能测试及表征40-50
• 3.1 实验试剂及设备仪器40-41
• 3.1.1 主要原料及试剂40
• 3.1.2 实验设备和仪器40-41
• 3.2 EVA封装胶膜性能测试41
• 3.2.1 EVA交联度的测试41
• 3.2.2 EVA粘结强度的测试41
• 3.3 结果与讨论41-47
• 3.3.1 EVA交联性能的研究41-45
• 3.3.2 EVA粘结性能的研究45-47
• 3.4 DSC法直接测EVA交联度可行性分析47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 EVA胶膜老化性能研究50-63
• 4.1 实验试剂及设备仪器50-51
• 4.1.1 主要原料和试剂50
• 4.1.2 主要设备和仪器50-51
• 4.2 实验部分51-52
• 4.2.1 高温湿热老化测试51
• 4.2.2 紫外光老化测试51-52
• 4.3 结果与讨论52-61
• 4.3.1 湿热老化过程分析52-59
• 4.3.2 紫外老化过程分析59-61
• 4.3.3 湿热老化和紫外老化之间的关系61
• 4.4 本章小结61-63
• 第5章 结论63-64
• 参考文献64-69
• 硕士在读期间成果69-70
• 致谢70

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