[发明专利]一种高粘结强度的太阳能电池背板膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池背板技术领域，特别涉及一种太阳能电池背板膜及其制备方法。

技术背景

太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，需具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性能。由于背板在光伏组件中起着决定太阳能电池使用寿命的重要作用，近年来随着光伏行业的兴起，背板行业也成为人们关注的热点。太阳能光伏电池背板目前比较常用的结构有TPT结构和TPE结构，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分为聚氟乙烯（PVF）薄膜、P指聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，E指乙烯-醋酸乙烯树脂（EVA）薄膜，三层薄膜间用合适的粘结剂粘结。TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构，TPE结构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构。但是，PVF加工存在困难且工艺麻烦，有方案提出用其它氟塑料聚偏氟乙烯（PVDF）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯（THV）来代替PVF薄膜。

氟塑料具有很好的耐候性，能够提高背板的整体性能，但存在表面能低，表面憎水，粘结剂在氟塑料表面不容易展开，也不容易和其它的塑料粘合的问题，因此氟塑料难以直接使用。目前改进的方案有两个：一是将含氟薄膜层进行表面改性，二是采用含氟塑料溶液涂覆等方法以提高含氟塑料层的表面能，进而提高粘附性的报道。如专利CN101582459A（CN200910053911.X）提供的一种以改性聚偏氟乙烯合金层为耐候保护层的太阳能电池背板，包括依次粘接的第一耐候层、第一粘接层、结构增强层、第二粘接层和第二耐候层，第一耐候层和第二耐候层均为聚偏氟乙烯与无机材料的共混塑料合金层，结构增强层是聚对苯二甲酸乙二醇酯层，第一粘接层和第二粘接层是聚氨酯胶层、聚丙烯酸酯胶层或环氧胶层。专利CN101177514A（CN200710185202.8）提供一种太阳能电池背板，该背板包括基材和含氟聚合物层，含氟聚合物层包括含氟树脂、改性树脂、聚合物填料、无机填料和溶剂。该发明是将含氟塑料与聚合物填料、无机填料等在溶剂中进行混合，制备含氟塑料溶液，然后涂覆到基材表面以制备复合膜，但该方法存在溶剂残留及溶剂污染等问题，并且对涂覆技术要求极高。因此，需要改善含氟塑料耐候层的表面黏附性以解决氟塑料作为耐候层在使用过程中易脱落而影响电池使用寿命的问题。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种高粘结强度的太阳能电池背板膜及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

太阳能电池背板膜，包括耐候层和聚酯基层，聚酯基层两侧通过涂布胶黏剂粘结层与耐候层复合;所述耐候层为含氟材料层，是通过将氟塑料与聚合物填料、无机填料、功能助剂混合后挤出造粒，再通过流延或吹膜的方式制得的含氟薄膜；其中，所述氟塑料为乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）或聚偏氟乙烯（PVDF），占耐候层质量的50-80wt%；所述聚合物填料为聚丙烯酸酯聚合物，占耐候层质量的10-30wt%；所述无机填料为含钛、铝、锡、硅元素的氧化物，占耐候层质量的10-20wt%；所述的功能助剂占耐候层质量的0-2wt%。

所述的功能助剂包括抗氧剂、抗老化剂、光稳定剂、光吸收剂、偶联剂之一或组合，其中抗氧剂、光稳定剂、光吸收剂、偶联剂均按本领域常规选择。抗氧剂选自受阻酚类、光稳定剂选自受阻胺类、光吸收剂选自苯酮类或苯并三唑类、偶联剂选自硅烷类偶联剂。所述的功能助剂的进一步优选如下：抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂BHT；光稳定剂770或光稳定剂622LD；光吸收剂UV-P或光吸收剂UV-O；硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH550。

所述的聚合物填料聚丙烯酸酯聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯，特别优选聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

根据本发明优选的，所述无机填料为纳米级的二氧化钛、二氧化硅或三氧化二铝。

所述的聚酯基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等具有良好机械性能的聚合物或其共混物，厚度为50-250μm。

所述的含氟材料层厚度为5-30μm；含氟材料层是将氟塑料与聚合物填料、无机填料、功能助剂的共混塑料层。

所述胶黏剂为环氧胶、丙烯酸胶或聚氨酯胶中的一种，胶黏剂粘结层厚度为2-25μm。