[发明专利]新型无氟多层共挤太阳能电池背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件，特别涉及一种新型无氟多层共挤太阳能电池背板及其制备方法。

背景技术

2012年，东京电力福岛第一核电站事故以后，社会各界重新思考可再生能源的发展问题。太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，越发的受到人们的重视。太阳能电池背膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，要求具有一定的绝缘性、阻水性、耐老化性等。目前，主流背膜产品主要包括：（1）涂胶复合型背膜，在PET聚酯薄膜两面复合氟膜或者EVA胶膜，三层结构，常见的有TPT、TPE、KPK、KPE等结构。（2）涂覆型背板膜，在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。随着技术的发展和成本的压力，太阳能电池背膜经历了从双面含氟背膜—单面含氟背膜—无氟背膜的发展历程，双氟背板的造价是最贵的，但是太阳能电池组件在使用过程中，太阳光中的紫外线经由钢化玻璃、电池片及EVA胶膜之后，真正照射到太阳能背板表面的并不多，所以作为传统的双面含氟背板中与EVA层压的氟膜面并没有真正体现他的价值，性能过剩。目前市场上使用较为广泛的氟材料多数采用聚偏氟乙烯，研究发现聚偏氟乙烯在加工成膜的过程，局部温度过高，导致降解，产生大量的HF气体，被人体吸收后会导致人体钙质流失。同时聚偏氟乙烯的表面润湿性很差，未经处理时与其他的塑料基材难以粘合。因此开发出一种无氟的，具有良好的绝缘性、阻水性、耐老化性能优异的，加工简单的新型太阳能背膜具有非常重大的意义。

专利CN 102642360 A中公开了《一种无氟太阳能电池背板及其制备方法》，其背板主要由粘接层（成分环氧树脂胶、聚酰胺胶、有机硅胶或者丙烯酸树脂较重的一种）、基体层（改性聚乙烯）组成，制备过程中需使用大量的有机溶剂制备粘接层，生产费时，污染性强。

聚酰胺是一种线性和热塑性的缩聚聚合物，具有透明性好、热成型性好、机械性能优异、表面硬度大、耐磨且有润滑性和较高的冲击性能等特点，且分子链中的C=O 和NH基团具有一定的极性，与极性的聚合物材料能很好的粘接到一起，提高复合膜的挺度以及拉伸强度。本发明专利采用多层共挤装置制备一种新型的无氟太阳能背板，APA结构，其中A为酰胺类聚合物，P为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

发明内容

为了克服现有的技术不足，本发明提供了一种新型无氟多层共挤太阳能电池背板及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型无氟多层共挤太阳能电池背板，第一层为耐候层，第二层为结构增强层，第三层为粘接层，所述的耐候层为改性PA，厚25um，其中改性PA由100份的PA6、PA66、PA11、PA1012或PA12，5~10份紫外屏蔽剂，1~10份紫外吸收剂，0.5~1份抗氧剂，及1~10份改性聚合物树脂Ⅰ组成；所述的结构增强层为改性PET，厚300um，其中改性PET由70~80份的PET，5~10份的紫外屏蔽剂，1~5份的抗水解剂，10~15份无碱玻纤组成；所述的粘结层为改性PA，厚25um，其中改性PA由80~90份的PA6、PA66、PA11、PA1012或PA12，10~20份的聚烯烃类共聚物组成。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的紫外屏蔽剂为经过表面改性的TiO₂、ZnO或ZnS。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的紫外吸收剂为苯酮类，苯并三唑类，取代丙烯晴类或三嗪类。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的抗氧剂为芳香胺或受阻酚。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的聚合物树脂Ⅰ为聚烯烃类的改性物。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的抗水剂为聚碳化二亚胺。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的无碱玻纤表面经过硅烷偶联处理，与PET具有很好的亲和性。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的聚烯烃类的共聚物为乙烯丙烯酸乙酯共聚物（EEA）、乙烯马来酸酐共聚物（EMA）、乙烯醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、乙烯-甲基丙烯酸共聚物（EMAA、EAA）等中的一种或者两种共混物。

本发明进一步包括新型无氟多层共挤太阳能电池背板的制备方法，先对PA以及PET进行改性，后通过多层共挤装置将耐候层及增强层、粘接层进行三层共挤，制备得到新型无氟多层共挤太阳能电池背板。