[发明专利]太阳能背板、封装结构以及太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏制造领域，具体涉及了一种太阳能背板、封装结构以及太阳能电池组件，尤其适合应用于与填充树脂附着性能较差的太阳能背板。

背景技术

随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，因此人们迫切需要寻找可再生能源来逐渐取代传统能源。而太阳能作为核心的可再生能源，因此近年来，太阳能光伏领域越来越受到重视，且取得了迅速发展。其中，太阳能电池组件作为将太阳光的能量直接转化成电能的核心结构，其工艺结构主要包括：首先将多个太阳能电池片进行串、并联连接，然后将完成串、并联连接的太阳能电池片进行封装保护。封装结构主要包括：透明基板，一般采用玻璃制成，用于覆盖太阳能电池片的受光面，采用背板来保护、支撑太阳能电池片的背面，同时采用填充树脂（一般为EVA塑料）将透明基板、背板与太阳能电池片之间的间隙进行填充。由于太阳能背板需长期暴露在室外环境中，（目前商业用太阳能电池组件的使用要求为25年），因此其应具备高机械强度、良好的尺寸稳定性、阻燃性、高度绝缘性以及与填充树脂的高附着性的基本功能外，还应具有非常优异、长久的包括如耐热、耐水解以及耐紫外等的耐候性能，才能满足太阳能电池组件长达25年的使用寿命考验。

现有技术中常用的太阳能背板主要包括三种：TPT型太阳能背板、TPE型太阳能背板以及PPP型太阳能背板。其中，TPT型太阳能背板是由一层250μm的双向拉伸PET膜双面涂布聚氨酯胶黏剂后，在PET膜的两面分别复合30μm的PVF薄膜，PVF薄膜具有优越户外环境耐候性（可达到40年以上），有效保护了作为背板主要材料的PET，但PVF的材料成本高。其中，TPE型太阳能背板是由一层250μm的双向拉伸PET膜双面涂布聚氨酯胶黏剂后，在PET膜的下表面复合30μm的PVF薄膜，且在其上表面复合50μm的PE或EVA薄膜，TPE型太阳能背板具有较好的耐候性，且相对于TPT型太阳能背板，其制作成本更低，也是目前市场中使用较多的类型；其中，PPP太阳能背板是由一层250μm的双向拉伸PET膜双面涂布聚氨酯胶黏剂后，在PET膜的下表面复合50μm的耐水解PET膜，且在其上表面复合50μm的PE薄膜，PPP型太阳能背板成本最低，但其耐候性不如TPT型太阳能背板和TPE型太阳能背板，因此目前市场中使用地较少。

从以上可看出，目前太阳能背板采用的主体材料均为PET，用以确保太阳能背板具备高机械强度、良好的尺寸稳定性、阻燃性以及高度绝缘性，然而由于PET分子主链中含有大量的酯基，与水具有很好的亲和性，容易产生水增塑，即使微量的水分也会导致PET分子主链的降解，从而造成PET的机械性能受到破坏，而温度升高时则会使上述降解过程明显加快，因此水和热是导致PET材料机械强度急剧下降的主要原因。此外，紫外辐射也会使PET的分子量、强伸度大幅度下降，结晶度增加，从而使PET材料的机械性能受到破坏。而又由于太阳能背板中位于PET层下表面的保护层厚度一般只有30μm，在长时间的室外大环境使用中，水气和氧气还是会通过下表面保护层渗透进入位于中间的PET层，导致PET层降解、劣化，最终与填充树脂脱离，使其对太阳能电池片的保护和支撑功能失效，进而导致太阳能电池组件的发电效率降低乃至太阳能电池组件整体失效。

因此有必要对现有的太阳能背板提出改进，在确保其具备高机械强度、良好的尺寸稳定性、阻燃性、高度绝缘性以及与填充树脂的高附着性的前提下，同时还具备优异、长久的包括如耐热、耐水解以及耐紫外等的耐候性能。

目前已有技术，如公开号为CN102414838A的中国发明专利公开了采用PPE材料来取代现有技术的PET材料作为太阳能背板的主体材料，虽然该专利技术避免了现有常规太阳能背板存在的耐热、耐水解性能较差的技术问题，但PET材料除了存在耐紫外性能较差的技术问题外，还存在其与填充树脂附着性较差的技术问题，这使得PPE材料作为太阳能背板的主体材料受到较大限制。

因此综合以上内容，仍然迫切需要寻求优化技术方案来解决以上技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能背板、封装结构以及太阳能电池组件，有效确保太阳能背板与填充树脂之间具备优异的附着性能，因此本发明尤其适合应用于与填充树脂附着性能较差的太阳能背板。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：