[实用新型]一种太阳能电池背板

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池背板。

背景技术

太阳能作为一种绿色环保、取之不尽的能源，无疑是取代传统火力发电的最佳选择。由于太阳能电池组件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来防止大气中水汽、氧气、紫外线等环境因素的影响和侵蚀。太阳能电池背板是整个太阳能电池的配件之一，主要起力学支撑和保护电池片免受环境因素渗透的作用，因此对背板的耐候性的提高一直以来是该行业的焦点。

目前国内外对太阳能电池背板的研究也是层出不穷，但是最主流的主要是以下这几种：

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。其代表是欧洲的Isovolta公司的TPT背板，其中T是杜邦公司研发生产的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公司研制开发出的TPE太阳能电池背板。其结构和TPT基本一样还是三明治结构，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，即聚偏氟二乙烯（PVDF）膜，中间包覆的也是PET聚酯薄膜。

从以上3种背板中可以看出，无论背板的结构如何改变，其最外层都是以氟材料为耐候层。氟材料以其优良的耐候性可以有效保护PET结构增强层长时间免受环境因素的侵袭，目前，太阳能电池背板的使用年限理论上为25年，但经过实际PCT老化实验及双85试验箱的湿热检测，其使用年限很难达到这个要求。更重要的是，氟材料会对环境造成污染，不利于环保。所以寻找一种耐水解且环保的背板耐候层是很有必要的。

聚醚醚酮（PEEK）是一种综合性能非常优秀的工程塑料，在力学性能上，室温时，PEEK的拉伸强度可达到110MPa以上，即便是在100℃时，拉伸强度也可以稳定在80MPa左右；在热学性能上，纯PEEK的热学性能极其稳定，其热变形温度高达160℃，相对温度指数（RTI）可达到250℃；在绝缘性能方面，PEEK是目前世界上绝缘性最好的高分子材料之一，其体积电阻高达4.9×10¹⁶欧姆，表面电阻也大于10¹⁵欧姆；PEEK的耐候性能优异，尤其是在抗水解方面，可以说PEEK是所有树脂中抗水解能力最好的树脂，PEEK在23℃时的饱和吸水率是0.5%，有测试表明，PEEK在100℃的热水中浸泡200天后，其力学性能没有明显下降。另外，在抗辐射方面，PEEK具有很好的抗紫外线、Y射线的性能，在Y射线辐射量高达1100Mrad(毫拉德，辐射剂量单位)时，PEEK仍能保持良好的绝缘性能和机械性能。由此可见，无论在力学性能、热学性能、电气绝缘性能还是耐候性能上，PEEK都是耐候层材料的良好的选择。

发明内容

为了进一步增强太阳能电池背板力学性能、热学性能、电气绝缘性能和耐候性能，延长其使用年限，本发明提供一种太阳能电池背板及其制备方法。该太阳能电池背板的结构简单、材料新颖、性能优异，远胜于常规背板，尤其是PEEK出色的耐候性足以保证背板顺利通过双85试验箱的湿热检测及PCT检测，且用PEEK作为耐候层有利于环保。本发明提供的太阳能电池背板的制备方法工艺简单，成本较低。

为达到上述要求，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种太阳能电池背板，它的特点是，所述背板依次包括耐候层、结构增强层和粘结层；所述耐候层为聚醚醚酮薄膜层，厚度为30-50微米，所述结构增强层材料为聚酯，厚度为150-250微米，所述粘结层材料为粘结剂，厚度为10-30微米。

进一步的，所述聚醚醚酮薄膜层采用等离子喷涂工艺制得。

聚醚醚酮材料的重均分子量为30000-32000，密度为1.28-1.35g/cm³，如，密度为1.32g/cm³，熔体粘度为0.38-0.42kN·s/m²，玻璃化温度为143-147℃，熔点为336-343℃。

上述等离子喷涂工艺为现有的工艺。等离子喷涂一般采用非转移型弧、冷却中固体嘴口约束焰流并在焰流上送入待喷涂材料的粉料。喷涂工艺的参数的变化，会影响喷涂所得的耐候层的附着力，密度，耐候性（耐湿热老化性），水蒸气透过率。