[发明专利]一种太阳能电池背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池背板及其制备方法。

背景技术

太阳能作为一种绿色环保、取之不尽的能源是替代传统火力发电的最佳选择。由于太阳能电池需长期暴露在室外使用，所以光伏组件中的电池片必须要加以保护，以防止大气中水汽、氧气、紫外线等环境因素的影响和破坏。因此，需要在电池片的下端加一层背板来保护电池片。

国内外对太阳能电池背板的研究主要包括以下这几种：

1、通过PET聚酯薄膜和上下两层耐候层复合形成三明治结构来提高整个背板耐候性和阻隔性。其代表是奥地利依索沃尔塔(Isovolta)公司的TPT背板，其中T是杜邦公司研发生产的聚氟乙烯薄膜(Tedlar薄膜)。Tedlar薄膜作为耐候层包覆中间一层PET聚酯薄膜复合而成。

2、由于氟材料的价格较为昂贵，所以为节省成本，美国Madico公司研制开发出了的TPE太阳能电池背板。其结构和TPT基本一样，还是ABA三明治结构，但是采用乙烯-醋酸乙烯共聚(EVA)代替TPT中的内层耐候氟材料层。

3、和TPT类似的还有KPK太阳能电池背板。该背板也是采用三明治结构，通过3层复合来提高背板性能。其中K是法国阿科玛公司研发生产的Kynar膜，即PVDF聚偏氟二乙烯膜，中间包覆的也是PET聚酯薄膜。

从以上三种背板中可以看出，无论背板的结构怎么改变，其结构增强层用的都是PET聚酯。在性能上，PET聚酯的拉伸强度可达到152MPa，介电强度也有16.9kv/mm，可见PET突出的力学稳定性和良好电气绝缘性是太阳能电池背板长期户外使用的有力保障。即便如此，用PET做结构增强层的背板的使用年限理论上仅为25年。所以，寻找一种结构稳定性更好，力学强度更大，电气绝缘性更优异的背板基膜是很有必要的。

发明内容

为了解决现有太阳能电池背板(又称太阳能背板)使用年限较短的技术问题，进一步延长太阳能电池背板的使用年限，本发明提供了一种太阳能电池背板及其制备方法。本发明提供的太阳能电池背板的结构简单、材料易得、性能优异，完全符合太阳能电池背板的使用要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种太阳能电池背板，它的特点是，所述太阳能电池背板依次包括耐候层、结构增强层(也可称为基膜或基材)和耐候层，所述结构增强层和耐候层之间通过粘结层粘结固定。所述结构增强层材料可以是热塑性均苯聚酰亚胺，所述耐候层材料可以是聚偏氟乙烯。

进一步的，所述耐候层的厚度为10-30μm，所述结构增强层的厚度为150-300μm，所述粘结层的厚度为5-20μm。

进一步的，所述耐候层的厚度为15-25μm，所述结构增强层的厚度为180-250μm，所述粘结层的厚度为8-15μm。

进一步的，所述耐候层为氟材料层，所述结构增强层为聚酰亚胺薄膜。

进一步的，所述氟材料层的材料包括聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氟乙烯(四氟乙烯或三氟乙烯)和乙烯基醚共聚物中的一种或至少两种的组合，所述聚酰亚胺薄膜的材料包括热固性聚酰亚胺，热塑性聚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，不溶、不熔性聚酰胺酰亚胺，可溶性聚酰亚胺或低温固化聚酰亚胺中的一种或至少两种的组合。

所述氟材料层优选聚偏氟乙烯(PVDF)。所述聚酰亚胺(PI)优选热塑性均苯聚酰亚胺。更佳的，所述热塑性均苯聚酰亚胺为双向拉伸热塑性均苯聚酰亚胺。其重均分子量为20000，特性粘度为0.65dl/g，玻璃化温度200℃-400℃，熔点为228℃。

进一步的，所述粘结层材料为瞬干粘结剂、厌氧粘结剂、压敏粘结剂、热熔粘结剂、热固性树脂粘结剂、乳液与乳胶型粘结剂以及耐高温粘结剂中的一种或至少两种的组合。

优选聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或环氧树脂中的一种或至少两种以上的组合。

进一步的，所述耐候层的厚度为10-20μm，所述结构增强层的厚度为150-230μm，所述粘结层的厚度为5-12μm。

进一步的，所述耐候层的厚度为20-30μm，所述结构增强层的厚度为230-300μm，所述粘结层的厚度为12-20μm。

本发明还提供一种太阳能电池背板的制备方法，它的特点是，所述制备方法包括下述步骤：

(1)将所述结构增强层的原材料通过双向拉伸工艺制成薄膜，即得到结构增强层；