[发明专利]一种用于太阳能电池组件的背板材料

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种作为太阳能电池组件背面保护层的背板材料。

(二)背景技术

作为一种把太阳能直接转换为电能的设备，太阳能电池组件在自然资源的使用效率和生态保护方面倍受关注，并且已经发展了多种太阳能电池组件。

在一块太阳能电池组件中，用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜把太阳能电池片(由硅材料制成的光伏元件)封装在透明的前保护层(透光面，由玻璃或类似的材料制成)和背面保护层(背板材料)之间。

这里用到的背板材料应该具有轻巧的特点，并且由于太阳能电池组件通常安装在室外，所以，作为封装材料的背板被要求具有很好的耐候性。其次，背板材料需要具有很好的阻湿性能，能够阻止水汽渗透进入组件而腐蚀内部的电池片、焊带和电极。

传统的背板材料是一种包含有金属箔的复合膜，金属箔可以是铝箔或镀锌铁箔，它作为阻湿层被夹在树脂膜中间。使用金属箔的传统背板材料存在几个缺陷：首先使用传统背板的太阳能电池组件可能存在漏电的现象。第二，其内的电池片和焊带的凸出部分会穿透树脂膜而与金属箔引起短路。第三，不具有金属箔的树脂膜没有足够的阻湿性能。

现今市场上的TPT背板如图1所示。膜1为PVF膜(聚氟乙烯，商品名Tedlar，由杜邦公司所产)外层保护层，具有良好的抗环境侵蚀能力；中间层薄膜2为聚脂(PET)，具有良好的绝缘性能；内层膜3也是PVF膜，但需经表面处理，使和太阳电池组件中的EVA密封剂具有良好的粘接性能。这种TPT背板虽然改进了传统背板的缺点，但其阻湿性能还有所欠缺。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种更轻更薄、具有优异的阻湿性能和耐久性，并且具有很好绝缘性，能防止漏电的用于太阳能电池组件的背板材料。

本发明采用的技术方案是：

一种用于太阳能电池组件的背板材料，所述背板材料为多层膜材料经黏合剂粘结叠层得到的复合膜，所述复合膜主要包括两层耐候性膜和位于两层耐候性膜之间的中间层阻湿膜；所述粘合剂为本领域常规粘合剂，可以是双组分的聚氨酯粘合剂、单组分的压敏胶和单组分湿气固化的聚氨酯，优选双组分的聚氨酯粘合剂，可按照常规方法通过复合工艺叠层在一起，优选为干法复合工艺，得到复合膜。背板材料的最外层耐候性膜(即裸露在外的一面)具有很好的耐热性和耐候性，最内层耐候性膜(即与EVA粘接的一面)通常需要经表面处理，使其在太阳电池组件封装时和EVA具有良好的粘接性能。

所述两层耐候性膜的材料各自独立为下列之一或其中两种以上的混合物：聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；为多种材料混合时，可以是多种材料的薄膜叠层在一起的复合膜，也可以是多种材料混合均匀，熔融挤出、拉伸成膜。如有需要，还可以在其中加入各种本领域常见添加剂，如颜料、紫外光吸收剂、偶联剂等。

所述中间层阻湿膜由基膜和无机氧化物薄层组成，所述基膜的材料为下列之一或其中两种以上的混合物：聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯，所述无机氧化物薄层由氧化铝或氧化硅经物理或化学气相沉淀法涂布得到；阻湿膜具有较高机械强度、电绝缘性和阻湿性，该无机氧化物薄层能大大提高背板的阻湿性能。

所述中间层阻湿膜基膜包括薄基膜和厚基膜两层基膜，薄基膜厚度为3～20μm、表面涂布无机氧化物薄层，起阻湿作用，厚基膜厚度为5～200μm，提供机械强度和电绝缘性，所述中间层阻湿膜依次由厚基膜、薄基膜和无机氧化物薄层组成。本发明中无机氧化物薄层之所以不直接涂布在厚基膜上，是因为在薄基膜上涂布无机氧化物较为容易，更重要的是在单位时间内能涂布更大的面积，能大大提高生产效率。

薄基膜和厚基膜的材料可以相同，也可以不同。基膜材料为多种时，可以是多种材料的薄膜叠层在一起的复合膜，也可以是多种材料混合均匀，熔融挤出、拉伸成膜。如有需要，还可以在其中加入各种本领域常见添加剂，如颜料、紫外光吸收剂、偶联剂等。

所述耐候性膜厚度为5～200μm，所述中间层阻湿膜的基膜厚度为30～300μm(优选50～200μm)、无机氧化物薄层厚度为10～50nm(优选20～40nm)。

所述耐候性膜的材料优选为聚偏氟乙酸(PVDF)或四氟乙酸-乙烯共聚物(ETFE)。

所述间层阻湿膜的基膜的材料优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。