[发明专利]一种太阳能电池用背膜材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池用材料技术领域，具体涉及一种太阳能电池用背膜材料及其制备方法。

背景技术

在社会高速发展的今天，不可再生资源不断减少，为此寻找和开发新能源成摆在了人类发展的进程中众所周知，不可再生能源的使用经常会伴随着生态环境的污染，这也是人类不得不要去解决的难题。太阳能作为一种绿色能源对环境没有任何无污染性，而且它的来源简单，可以说是在人类的生存年限内其是取之不尽用之不竭的。所以很多专家把太阳能能源作为可替代的能源去开发。希望太阳能够造福于人类。现如今所使用的太阳能有很大一部分是由太阳电池转换得来的。因为太阳能电池对光有感应，能够把照射在其表面的光能转换为电能。目前，在有关专家的努力下，太阳能电池己经走向了商业化和产业化。

太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件。根据所用材料不同，太阳能电池可以分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、纳米晶太阳能电池等。其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，且在应用中占据主导地位。

太阳能电池的工作条件多为户外，湿度大、易腐蚀，同时会受到各种恶劣天气的损害，因此太阳能电池的封装会直接影响到其使用寿命。电池背板位于组件背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气纺织氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。

太阳能电池背膜一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层的PET聚酯薄膜具有良好的绝缘性能和力学强度，内层薄膜需要和EVA具有良好的粘接性能。

对优异的太阳能电池背膜而言，良好的耐候性十分重要，一般要求至少背板外层材料为耐候性优良的氟材料。氟树脂独特的性能源于其特殊的分子结构C-F。C-F键是有机化合物共价键中键能最大的，C-F键能为485kJ/mol，太阳光于220nm的光子才能离解C-F键。而在阳光中，小于220nm的光子比例很小(不到5％)，且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层吸收，能达到地面的极少，所以太阳光几乎对氟树脂没有任何影响。氟树脂的缺点是结构高昂，同时不易粘接，为此全球许多大型材料公司做了多年材料探索和研究，寻找可替代产品，但目前尚未找到理想的替代品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种太阳能电池用背膜材料及其制备方法，该材料具有优异的力学性能，良好的耐候性、水汽阻隔效果和疏水性，较好的粘结性能，达到了太阳能电池背膜各项主要性能的要求。

一种太阳能电池用背膜材料，原料以重量份计包括：聚偏氟乙烯5～12份，聚甲基丙烯酸甲酯3～10份，聚亚己基己二酸酰胺2～9份，重晶石粉1～6份，邻苯二甲酸二辛酯3～8份，环氧植物油4～9份，醋酸酯淀粉2～10份，聚乳酸3～12份，乙烯基烯烃共聚物1～7份，硬脂酸锌2～9份，纳米硅粉3～10份，偶氮二异丁腈4～10份，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵2～8份，增容剂1～7份，致孔剂1～6份，溶剂10～25份。

作为上述发明的进一步改进，所述太阳能电池用背膜材料，原料以重量份计包括：聚偏氟乙烯7～11份，聚甲基丙烯酸甲酯5～9份，聚亚己基己二酸酰胺4～8份，重晶石粉2～5份，邻苯二甲酸二辛酯4～6份，环氧植物油5～8份，醋酸酯淀粉4～9份，聚乳酸6～11份，乙烯基烯烃共聚物2～5份，硬脂酸锌3～8份，纳米硅粉4～9份，偶氮二异丁腈6～9份，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵4～7份，增容剂2～6份，致孔剂2～5份，溶剂13～19份。

作为上述发明的进一步改进，所述增容剂为硅氧烷、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸、马来酸酐、氧化聚乙烯或铝酸酯中的一种。

作为上述发明的进一步改进，所述致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或氯化锂中的一种。

作为上述发明的进一步改进，所述溶剂为乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种。

上述太阳能电池用背膜材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将各组分加至混合搅拌机中，搅拌混合均匀，得到混合物料；

步骤2，将步骤1所得混合物料加入到反应釜中，加热到65～80℃，搅拌反应30～40min，得到制膜液；

步骤3，将步骤2所得制膜液在90～100℃条件下真空脱水，得制膜颗粒；

步骤4，将步骤3所得制膜颗粒送入双螺杆机挤出流延成膜，即得。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中搅拌速度为300～400rpm，搅拌时间为40～50min。