[发明专利]一种太阳能电池板背膜及其生产工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种太阳能电池板背膜及其生产工艺。

(二)背景技术

能源是现代社会生产和社会活动的基础。传统的燃料能源正在一天天减少，面临枯竭的危险。另一方面，燃料燃烧排放出来的二氧化碳、硫和氮的氧化物会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。寻找新能源，已经成为当务之急。而丰富的太阳辐射能取之不尽、用之不竭，是人类能够自由利用的能源，成为人们的最佳选择。如果把地球表面的太阳能的0.1％转变为电能，转变率为5％，每年的发电量相当于目前世界上能耗的40倍左右。

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

太阳能电池具有结构简单、体积小、易安装和维护、建设周期短、清洁安全无污染、可靠性高、寿命长、应用范围广等优点，其组成结构如图1所示，由低铁钢化玻璃、硅片、粘合剂(EVA胶)和背膜几大部分组成。而太阳能电池背膜主要用于太阳能电池的封装，具有绝缘(耐电击穿)、耐老化、耐气候影响和耐腐蚀等特性，所以背膜一般都是由几种高分子材料复合制成。太阳能电池封装背膜的市场规模约为5亿美元，同时随着太阳能电池行业的发展而迅速增长。

国际上太阳能电池封装背膜的主要供应商有杜邦、美国3M公司、英国Krempel公司、日本SolarPET、奥地利ISOVOLTA等。背膜产品大多通过多层膜热压成型的方式生产[Carl P.Fernandez，Robert F.Davis，Barrier laminate，US patent：6319596B1，2001]。以国际上最大的太阳能电池背膜生产商杜邦公司的产品为例。它的主要产品是以PVF/PET/PVF三层独立的薄膜通过胶水的粘结热压成型。以PET薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯高分子膜)作为基体，主要起绝缘和支撑的作用，聚氟乙烯PVF(Polyvinylfluorid)薄膜由于分子骨架上含有氟基团，所以具有较好的耐老化和耐腐蚀的作用。

但是，采用热压工艺容易造成薄膜层与层之间的粘合强度不够，同时层与层之间容易造成气泡存留，在长时间的应用中，气体、盐雾、一些污染物会沿着薄膜的边缘向中间渗透和侵蚀，从而造成薄膜层由于胶水的老化而导致层和层之间的剥离，导致太阳能电池耐气候、耐紫外线以及绝缘性的下降，从而影响太阳能电池的寿命。同时，采用热压工艺时，含氟高分子材料薄膜的种类相对较少，可选择的余地较少，因此，杜邦公司于2006年也申请了采用涂装的方法生产含氟涂层的工艺技术专利[Debergalis and Michael，Fluoropolymer coated films usefulfor photovoltaic modules，US patent applicaiton：20070154704，2007]，采用三明治结构，基体上覆盖两层含氟涂层，厚度2.5-50um。含氟聚合物层由60％(摩尔比)以上的含氟单体或共聚物，以及40％以下的粘合剂组成，可添加填料和色素，该申请中没有公开具体的工艺参数。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有太阳能电池板背膜结构单一，薄膜层与层之间的粘合强度不够，同时层与层之间容易造成气泡存留等缺陷，提供一种新的太阳能电池板背膜及其生产工艺。

本发明所述的太阳能电池板背膜，包括厚度100～350μm的PET薄膜基体，所述基体两面涂覆有15～30μm的含氟聚合物涂层，其中一面含氟聚合物涂层上涂覆有0.5～5μm的粘合剂层A；所述的含氟聚合物涂层由各原料组分按配比混合后经砂磨处理得到的混合乳液直接涂覆在PET薄膜基体上得到，所述含氟聚合物涂层的原料包括如下质量配比的组分：

含氟涂料        30～55％

溶剂            20～40％

交联剂和固化剂  2～6％

填料            15～40％；