[发明专利]一种低氟太阳能电池保护膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池保护膜技术领域，特别涉及一种低氟太阳能电池保护膜。

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，其中的PVF加工困难，制备工艺复杂，成本较高，常用的PVF在国际上基本被美国杜邦公司垄断。因此，现有技术有提出采用另外的氟膜来代替PVF膜，中国专利文件CN101582459A（CN200910053911.X）提供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。

目前大多数改性聚偏氟乙烯合金层中含氟聚合物的含量较高，因此能够保证膜的性能，含氟聚合物的含量高致使膜的成本较高。不利于工业化生产和大规模市场推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含氟量低、性能优良、成本低的太阳能电池保护膜。

本发明的技术方案如下：

低氟太阳能电池保护膜，采用挤出流延或吹膜的方式制成含氟薄膜，原料质量份组成如下：

氟树脂40-55份，以氟树脂质量计，添加有硅烷偶联剂0.5-4.5wt%、有机过氧化物0.01-0.6wt%、交联催化剂0.01-0.8wt%；

无机填料10-45份，改性树脂10-40份，润滑剂0.01-1.0份，功能助剂0-2份；

所述氟树脂为乙烯-三氟氯乙烯共聚物，所述的无机填料为含钛、铝、锡、硅元素的氧化物，所述的改性树脂为聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙酯；所述的功能助剂为抗氧剂、抗老化剂、光稳定剂、光吸收剂之一或组合；

所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯（DCP）或过氧化二苯甲酰，所述交联催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺化乙酰、甲苯磺酸、甲苯磺化乙酰中的一种或几种。

根据本发明优选的，所述的乙烯-三氟氯乙烯共聚物为乙烯、三氟氯乙烯与含氟乙烯基单体的共聚物，乙烯和三氟氯乙烯在共聚物中的摩尔比例为：40～60：40～60，乙烯和三氟氯乙烯在共聚物中所占的摩尔比例之和为90～99.9%，所述含氟乙烯基单体在共聚物中所占的摩尔比之和为0.1～10%。所述含氟乙烯基单体选自以下单体中的一种或者多种：全氟异丙氧基丁基乙烯、氟代烷基乙烯、全氟正丙基乙烯基醚、CH₂=CH-R_f、CF₂=CH-R_f、CH₂=CF-R_f、CF=CF₂-R_f、CF=CF₂-0-R_f，其中R_f为2-10个碳原子的全氟烷烃基。

所述的硅烷偶联剂优选为乙烯基三甲氧基硅烷；

所述的有机过氧化物优选为过氧化二异丙苯（DCP）；

所述交联催化剂优选为二丁基锡二月桂酸酯；

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。

所述的改性树脂优选为聚甲基丙烯酸甲酯；

所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酸酰胺、天然石蜡、合成石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯腊中的任意一种或任意几种组合。

所述的功能助剂中抗氧剂、光稳定剂、光吸收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。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。