太阳能光伏电池

1、太阳能光伏电池目录Click to edit text stylesEdit your company slogan1.光伏电池简介2.光伏电池封装技术3.高性能透明聚氨酯4. 实验方案和进展一、光伏电池简介 光伏效应 光能 电能 光电元件光伏系统的特点 不产生噪音； 不排放废水； 不需要燃料； 维护费用低； 稳定性好； 太阳电池使用寿命长。太阳能电池的发展 单晶硅和多晶硅 薄膜太阳能电池 特征：薄膜化、高效率、原材料丰富和无毒性。二、太阳能电池封装技术 EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)一玻璃 丙烯类热塑性树脂组合物 乙烯一(甲基)丙烯酸酯类非玻璃类 乙烯一不饱和脂肪羧酸共聚物 聚酯聚合物 其它

2、封装 电绝缘性能 透光性 耐紫外光老化性能 耐高温性能 耐水、耐化学性 粘附性能 抗剪切 抗冲击三、高性能透明聚氨酯 新型光学树脂材料 热塑型和热固型 遮光指数：支化链直链脂环苯环异氰酸酯种类种类芳香族异氰酸酯芳香族异氰酸酯脂肪族的异氰酸酯脂肪族的异氰酸酯新型异氰酸酯新型异氰酸酯名称甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷4，4二异氰酸酯（MDI）1,6己二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯( H12MDI )、三甲基已烷二异氰酸酯 (TMDI) 、四甲基苯二甲苯二异氰酸酯 (TMXDI)特点内聚力强，耐候性差，不耐黄变、对称结构促进聚合物的结晶极佳的

3、柔韧性与耐候性、不对称的NCO基团反应活性各不相同、极好的相溶性和溶解性良好的耐候性、极佳的相溶性和溶解性、不对称的NCO基团反应活性不同、低黏度和柔韧性好多元醇种类种类聚醚多元醇聚醚多元醇聚羧酸酯多元醇聚羧酸酯多元醇聚碳酸酯多元醇聚碳酸酯多元醇合成以低分子量多元醇、多元胺或活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。多元羧酸与多元醇脱水缩聚，端基为羟基聚酯多元醇碳酸酸与多元醇脱水缩聚，端基为羟基聚酯多元醇特点软段醚键易旋转，柔顺性好； 有优越的低温性能， 耐水解性能好； 醚键易氧化，制成的PU光照后颜色加深. 极性大，不仅硬段间形成氢键， 软段上的极性基团也能部分地与硬段上

4、的极性基团形成氢键，聚酯型PU的强度、耐油性、热氧化稳定高，但酯基易水解，耐水解性能比聚醚型的差。性能好，价格昂贵反应机理 异氰酸酯基团氧和氮原子电负性较大，可吸引含活泼氢化合物分子上的氢原子而生成羟基，但不饱和碳原子上的羟基不稳定，重排成氨基甲酸酯（醇）或脲（胺）。 碳原子呈较强的正电性，为亲电中心. 异氰酸酯与活泼氢化合物的反应，就是由于活泼氢化合物分子中的亲核中心进攻NCO基的碳原子而引起的。 NCONCO基的反应活性诱导效应 连接NCO基团的R基的电负性对异氰酸酯的反应活性影响较大，若R基是吸电子基团，增加异氰酸酯与活泼氢化合物的反应活性；若R基是给电子基团，则降低反应活性。 芳香族二

5、异氰酸酯中两个NCO基团之间相互发生诱导效应，第一个NCO基团参加反应时，另一个NCO基团起吸电子取代基的作用,促使芳香族二异氰酸酯反应活性增加。 芳香族二异氰酸酯的反应活性都随反应程度的增大而减小，当二异氰酸酯一个NCO基团与羟基反应后，对另一个NCO基团的诱导效应减少，故活性降低。位阻效应 2，4TDI的反应活性比2，6TDI高数倍，2，4TDI的4位NCO基几乎无位阻，而2，6TDI的NCO基受邻位甲基的位阻效应较大，反应活性受到影响。 2，4TDI的4位NCO基反应活性比2位大得多，4位NCO优先参与反应，随着反应程度增加，反应速率下降。 IPDI接在环上的NCO活性较大，而另一个NC

6、O基在遇到亲核物质攻击时，受到环己烷环和取代甲基的有效保护，使其活性降低。两个NCO基反应活性相差10倍。不同活泼氢的相对反应活性不同活泼氢的相对反应活性 可与异氰酸酯发生反应的活性氢化合物有醇、水、胺、醇胺、酚、硫醇、羧酸、脲等等。ROH、RNH2，若R为吸电子基，ROH、RNH2与NCO的反应活性低；若R为供电子基，ROH、 RNH2与NCO的反应活性高； 脂肪族NH2 芳香族NH2 伯醇OH水仲OH酚OH羧基取代脲酰胺氨基甲酸酯化学性质 异氰酸酯与二元醇反应 异氰酸脂与水的反应 异氰酸酯与胺反应生成脲 异氰酸酯与脲反应生成缩二脲催化剂催化剂 催化剂能降低反应活化能，使反应速率加快，缩短反

7、应时间。有机叔胺类、有机金属化合物；叔胺类催化剂对（NCOH2O）反应催化效率高，有机金属催化剂对（NCOOH）的反应催化效率高。 IPDI型，用催化剂，在低温下长时间反应，利用IPDI两个NCO基反应活性的不同，使生成的PU分子结构更规整，排列更有序，提高力学性能。反应温度及时间 合适的反应温度既使基团完全反应，又使得基团和链节排列有序；较高温度反应，形成少量的支化和交联。 温度不要太高，超过80C氨酯键生成脲基甲酸酯，导致体系粘度急剧升高而凝胶。 低温下两个NCO基反应活性差别大，低温下长时间反应，生成的PU分子结构更规整，排列更有序。 反应过程检测NCO，与理论值比较，确定反应时间。聚氨

8、酯涂膜性能的结构因素 聚氨酯由长链段原料聚合而成，是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段，而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段的种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。1.1.内聚能 聚氨酯分子中除含有氨基甲酸酯基团外，不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。2.2.氢键 亚胺基（NH ）大部分能与硬段中的羰基形成氢键 氢键多存在于硬段之间 氢键具有可逆性 氢键起物理交联作用，它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性3.结晶性结晶性 结构规整、含极性及刚性基团多的线性聚氨酯，分子间氢键多，材料的结晶程度高 强度、耐溶剂性，聚氨酯材

9、料的强度、硬度和软化点随结晶程度的增加而增加 伸长率和溶解性则降低4.4.交联度 硬度和弹性模量增加，机械强度提高 软化温度、玻璃化转变温度等提高 优化耐磨、耐油、耐臭氧及耐热性 断裂伸长率降低5.NCO/OH5.NCO/OH 合成聚酯型聚氨酯，NCO/OH比例要适当，NCO/OH的最佳比例要通过试验来确定。NCO/OH比例小于1时聚氨酯太软，无法进行力学性能测试，等于1时分子链为线性，没有交联，综合性能差。XPS和FTIR分析表明，聚氨酯中的多余的NCO组分会吸收空气中的潮气转换成脲，涂层脆化进一步增大亲水基团的吸水率。实验进展 聚酯多元醇合成原料多元酸己二酸己二酸1,41,4- -环己烷二

10、甲酸（环己烷二甲酸（CHDACHDA）结构作用提供柔韧性提供硬度，韧性，耐候性COOHHOOCCOOHHOOC多元醇1,61,6- -己二醇己二醇1,41,4- -环己烷二甲环己烷二甲醇醇2,2,4-2,2,4-三甲基三甲基-1,3-1,3-戊二醇戊二醇（TMPDTMPD）三羟甲基丙三羟甲基丙烷烷(TMP)(TMP)结构作用提供柔韧性提供硬度，韧性，耐候性提供韧性，低粘度，耐候性，抗污提供耐热性，耐水解性OHHOHOH2CCH2OHHOOHCH3CH2CCH2OHCH2OHCH2OH 在装有搅拌浆、冷凝管、温度计和氮气吹扫管的四口烧瓶中，加入计量的己二酸、1,4-环己烷二甲酸（1,4-CHDA

11、）、己二醇、1,4-环己烷二甲醇（1,4-CHDM）、三羟甲基丙烷（TMP）干燥N2保护下升温至100，加入BC-98催化剂(0.0013wt%)，逐步升温至210，边抽除溶剂边降温，测酸值小于1.5mgKOH/g，降温至90出料。己二酸/1,4-CHDA/1,4-CHDA的配比对聚氨酯涂层性能的影响 己二酸和1,4-CHDA的配比对聚氨酯涂层的柔韧性和透光率影响不大，但对涂层的抗冲击强度影响很大。这是由于1,4-CHDA具有环状结构，可以增加涂层的力学性能，而己二酸只能增加柔韧性，制备的涂层较软，所以当己二酸含量过高时，由于涂层较软，力学性能不好，使涂层的冲击强度较低，但当只使用1,4-CHDA时，环状结构增多使涂层的硬度较大，冲击强度降低。漆的配制 将计量的聚酯多元醇，异氰酸酯混合，加入溶剂，同时向体系加入0.3%消泡剂，0.1%流平剂， 1%催化剂，室温搅拌反应，静置一段时间后，均匀涂在洁净玻