太阳能电池背膜的制备--《北京化工大学》2010年硕士论文
太阳能电池背膜的制备
【摘要】：
太阳能电池背膜要具有优异的耐候性、抗紫外线性能和良好的力学性能。而PVDF本身的特性决定了它是最佳的制备材料。但是PVDF的亲水性较差,限制了它的使用,因此要对其进行改性。
实验先通过PMMA和PVDF共混的方式来提高共混薄膜的亲水性。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电镜(SEM)等方法研究了PMMA对共混膜的性能的影响。结果表明,PMMA与PVDF具有很好的相容性,但PMMA同时也降低了PVDF的结晶能力、熔融温度和分解温度。接着实验研究了TiO2对PVDF/PMMA/TiO2复合膜性能的影响,通过X射线衍射(XRD),差示扫描量热(DSC),扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)进行分析。研究表明,TiO2虽然起到了遮光作用、提高了复合膜的亲水性、降低了成本。但是TiO2也抑制了PVDF的结晶,降低了它的分解温度和加工性能。最后,结合以上的研究成果,实验研制了既具有优异的化学稳定性、耐候性、抗紫外线性能,又易于与其它材料相粘接的共挤出复合膜。而且研制出了共挤出复合膜生产的最佳配方及相应的工艺参数。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京化工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TQ320.721【目录】：
ABSTRACT5-13
第一章 绪论13-33
1.1 太阳能电池及其背膜介绍13-14
1.2 氟塑料介绍14-15
1.3 聚偏氟乙烯树脂介绍15-20
1.3.1 聚偏氟乙烯(PVDF)的结构16
1.3.2 聚偏氟乙烯的结晶形态16-17
1.3.3 聚偏氟乙烯的特性17-19
1.3.4 聚偏氟乙烯的应用19-20
1.4 聚偏氟乙烯薄膜20-23
1.4.1 流延薄膜20-21
1.4.2 薄膜吹塑的机组的结构与吹膜工艺流程21-23
1.5 PVDF薄膜的改性23-27
1.5.1 共混改性23-24
1.5.2 PVDF薄膜表面改性24-27
1.6 二氧化钛在共混膜中的应用27-32
1.6.1 二氧化钛简介及应用27-28
1.6.2 纳米二氧化钛的结构性能28-29
1.6.3 二氧化钛的改性29-32
1.7 本课题的研究目的和内容32-33
第二章 PVDF/PMMA共混改性膜的制备及研究33-46
2.1 引言33
2.2 原料及设备33-34
2.2.1 原料及试剂33-34
2.2.2 试验设备34
2.3 PVDF/PMMA共混膜的制备34-35
2.4 测试仪器及测试条件35-36
2.5 结果与讨论36-45
2.5.1 PVDF/PMMA共混膜的表面接触角测试36-37
2.5.2 PVDF/PMMA共混膜的X射线衍射测试37-39
2.5.3 PVDF/PMMA共混膜的SEM结果39-41
2.5.4 PVDF/PMMA共混膜的热分析41
2.5.5 PVDF/PMMA共混膜的表面形貌分析41-43
2.5.6 PVDF/PMMA共混膜的XPS分析43-44
2.5.7 PVDF/PMMA共混膜的熔融指数44-45
2.6 本章小结45-46
第三章 钛白粉对PVDF/PMMA/TiO_2复合膜性能的影响46-58
3.1 引言46
3.2 原料及设备46-47
3.2.1 原料及试剂46-47
3.2.2 试验设备47
3.3 PVDF/PMMA/TiO_2共混膜的制备47-48
3.4 测试仪器及测试条件48-49
3.5 结果与讨论49-57
3.5.1 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的X射线衍射测试49-50
3.5.2 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的热分析50-52
3.5.3 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的热重分析52
3.5.4 不同TiO_2含量下PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的熔融指数52-53
3.5.5 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的SEM结果53-55
3.5.6 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的表面接触角测试55-56
3.5.7 PVDF/PMMA/TiO_2复合膜的力学性能的测试56-57
3.6 本章小结57-58
第四章 共挤出流延复合膜58-73
4.1 引言58-59
4.2 原料及设备59-60
4.2.1 原料及试剂59-60
4.2.2 实验设备60
4.3 共挤出设备及复合模头的设计60-66
4.3.1 共挤出复合模头的设计60-66
4.3.2 共挤出冷却成型及收卷装置66
4.4 共挤出复合制品的结构设计66-67
4.5 共挤出复合膜的制备67-68
4.6 测试仪器及测试条件68-69
4.7 结果与讨论69-72
4.7.1 共挤出复合膜的表面接触角测试69-70
4.7.2 共挤出复合膜的SEM测试结果70-71
4.7.3 共挤出复合膜的DSC测试结果71-72
4.7.4 共挤出复合膜的力学性能测试72
4.8 本章小结72-73
第五章 结论73-74
参考文献74-78
研究成果及发表的学术论文78-79
作者和导师简介80-81
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书81-82
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1、什么是太阳能电池背膜？
2、太阳能电池背膜结构；
3、太阳能背膜生产工艺流程图；
4、太阳能电池背膜产业链；
5、太阳能背膜市场分析
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官方公共微信来源：《塑料包装》2011年第02期 作者：高新;
塑料薄膜行业的“新宠”——太阳能电池背膜简介
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