[发明专利]一种太阳能光伏背板材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合多层材料及其制备方法，尤其涉及一种太阳能光伏背板材料及其制备方法。

背景技术

太阳能电池组件主要包括玻璃、热熔胶膜、边框、背膜、接线盒、硅胶等。电池组件的寿命一般要求25年，要确保产品达到如此长的使用寿命，就必须严格控制各组件质量。在这些组件中，背膜的作用不容小觑，它是光伏封装材料中直接与外界环境大面积接触的。所以其必须具有优异的耐候性（耐高低温、耐紫外）、绝缘、抗冲击、水蒸气阻隔等性能。这些优异性能对于保障太阳能电池的可靠性、稳定性、耐久性十分重要。否则若背板出现脱层、龟裂、起泡、泛黄等不良现象，则会造成电池模块脱落、电池片滑移、电池有效输出功率降低等情况，严重的还会引起组件燃烧促发火灾。为此商用晶硅太阳能电池组件大多使用双面或单面含氟背膜(TPT)其结构如图1所示，氟膜主要作用是保障背膜的耐候性。

由于现有技术中，PET膜与氟膜，EVA膜或PE膜，均不能通过热复合工艺粘结在一起，这对PET复合膜的生产与产品性能都造成了很大的限制，目前国内外背板材料的制备方法大都采用在阻隔膜PET两边涂聚氨酯粘结剂，然后分别复合氟膜和氟膜、氟膜和EVA膜或氟膜和PE膜，这种制备方法主要解决氟膜与PET膜、PET膜与EVA(PE)膜的粘结性问题。这种背膜制备方法是阶段式的，即在PET膜一面涂胶后复合一层膜，然后再在PET另一面涂胶，再复合一层膜，工序比较复杂，而且国内聚氨酯粘结剂都是进口的，会造成该类产品的成本过高。由于聚氨酯粘结剂为溶剂型粘结剂，生产时还容易产生生产安全和环保问题。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：现有技术中，采用聚氨酯粘结剂粘结的方式，生产PET太阳能光伏背板材料，工序复杂，成本过高，容易产生安全和环保问题。

本发明的目的在于提供一种太阳能光伏背板材料及其制备方法，该方法尤其适用于氟膜-PET-氟膜、氟膜-PET-EVA、氟膜-PET-PE等太阳能光伏背板材料的制备。本发明改变了使用聚氨酯粘结剂涂层复合生产背板材料的方法与装置，提高生产安全性和环保性，提高了生产效率，降低了产品的成本。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种太阳能光伏背板材料，依次包括氟层、PET层，以及EVA层、PE层和氟层的其中之一，其中，氟层与PET层之间添加有复合层Ⅰ和复合层Ⅱ，PET层与EVA或PE层之间添加有复合层Ⅲ，PET层与氟层、EVA层或PE层之间，通过热复合的方式粘结在一起。

产品结构：本发明多层共挤二阶热复合方法制备的太阳能光伏背板材料，其产品结构如图2所示；

复合层Ⅰ同氟层和复合层Ⅱ相连接，

作为优选：复合层Ⅰ为PVDF与酯类聚合物的改性物，厚度控制在10~20um之间，其中酯类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的二元共聚物中的一种或二种以上的混合物，PVDF与酯类聚合物的共混比例在90:10~70:30之间。

复合层Ⅱ同复合层Ⅰ和PET层相连接，

作为优选：复合层Ⅱ和Ⅲ为接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯官能团的烯烃类弹性体，厚度控制在10~20um，该接枝物的制备方法如下：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、抗氧剂、引发剂、聚烯烃树脂置于高混机中，在一定转速、常温下搅拌，然后在挤出机中挤出成条，切粒即得。挤出机温度一般为160~200℃。

其中，聚烯烃接枝物的配方如下（按重量份计算）：

其中，上述的聚烯烃树脂为常用的热塑性树脂，如聚乙烯、乙烯和α-烯烃的共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物等。

上述的GMA为甲基丙烯酸缩水甘油酯

上述的引发剂为一种受热能放出游离基来活化聚合物高分子链，使聚合物高分子之间发生化学反应而相互交联的一种助剂，提高聚合物的强度、耐热性、耐磨性等。

上述的抗氧剂是一种能延缓或者抑制聚合物氧化和降解的化学助剂，提高高分子材料的耐老化性能。

本发明的产品结构为六层，而且每层树脂材料不同，复合层Ⅰ改性材料主要与氟塑料和复合层Ⅱ改性材料有很好的相容性和粘结性，复合层Ⅱ改性材料与复合层Ⅰ改性材料和PET膜有很好的相容性和粘结性，复合层Ⅲ改性材料与PET膜和EVA(PE)有很好的相容性和粘结性，这样确保各复合层之间的剥离强度和复合材料的力学性能。