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】：聚偏氟乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 薄膜 共混 钛白粉 共挤出复合膜
【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】：

• 摘要4-5
• 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
• 致谢79-80
• 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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