[发明专利]具有高击穿电压的太阳能电池背板用粘合剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高击穿电压的太阳能电池背板用粘合剂组合物，属于新能源技术领域。

背景技术

近年来随着全世界对环保事业的重视和关注，无排放或低排放的新能源事业得到了长足的发展。其中光伏产业由于其具有施工难度较小，适应性强和方便取用等优点，在各个国家都得到了大力的推广和应用。

由于光伏组件通常是由半导体元件组成的系统，往往容易受到湿气，紫外线，热量，氧气等外界环境的影响从而导致效率降低或失效。太阳能电池通常采用在硅片两侧层压贴合玻璃或塑料背板来对其进行保护。其中塑料制太阳能背板由于具有优良的强度，耐候性，抗紫外性等性能，因而广泛用于太阳能电池的保护；同时其优良的加工性能和较为宽松的储放条件也有利于使用和保存。

通用的太阳能背板一般使用胶黏剂将结构增强膜和耐候膜复合制得，但使用中可能由于局部高电压导致其击穿从而导致电池失效，或由于其散热较慢导致电池温度升高致使电池效率下降。

中国专利CN104210251A公开了一种太阳能电池封装方法，特别涉及一种环氧/石墨烯封装胶。其在封装胶中添加了石墨烯以提高其水氧隔绝能力，采用不同的封装工艺，结果显示其具有很好的密封效果。该技术采用超生剥离的石墨烯或经过还原的氧化石墨烯，其表面官能团少，与树脂的结合能力较弱。

中国专利CN103441171B公开了一种散热优异的太阳能电池背板，其中特别涉及了一种散热涂层，该散热涂层位于基材层和耐候层之间。该发明通过在丙烯酸树脂散热涂层中添加0.008～0.035％的经过电子束辐照的碳纳米管，提高了背板的散热效果，降低了太阳能电池的工作温度，提高了转化效率。但该方法所添加的导热材料需经过电子束辐照，加工成本和技术成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种太阳能电池背板用粘合剂，在保证其原有性能的情况下，提高其击穿电压从而使其可应用于高电压组件，并且解决其导热效果差的问题从而降低背板温度以提高转化效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种具有高击穿电压的太阳能电池背板用粘合剂组合物，其包括按重量份数计的如下组分：

其中，所述高介电材料的相对介电常数为不低于5.0。由于高介电材料添加量较低，故选用介电常数过低的材料无法达到明显提高击穿电压的效果。

作为优选方案，所述高介电材料为石墨烯、富勒烯、纳米氯化银、聚对苯乙炔、聚对苯撑乙烯中的一种或几种。

作为优选方案，所述聚酯树脂重均分子量为3000～30000之间，玻璃化温度为0～20℃，羟值为5～40mgKOH/g。

作为优选方案，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯三聚体或脂肪族异氰酸酯缩二脲中的一种或两种。

作为优选方案，所述抗氧剂为2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基)苯酚、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(1,2,2,6-五甲基-4-4-哌啶基)亚磷酸酯中的一种或几种。

作为优选方案，所述光稳定剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的至少一种。

作为优选方案，所述的溶剂为乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸正丁酯，甲基乙基酮中的一种或几种。

第二方面，本发明还提供了一种如前述的具有高击穿电压的太阳能电池背板用粘合剂组合物的使用方法，其包括如下步骤：

将粘合剂组合物涂布于基材上，控制涂布厚度为10～20μm；

在25～120℃的温度、1～5kg/cm²的压力下进行复合后，熟化3～7天。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、通过添加高介电材料，提高背板膜的介电常数，提高了其击穿电压，使其能在更高的电压下使用，提高了可靠性；

2、所添加的高介电材料同时具有较高的导热系数，可以同时降低电池组件温度，提高转化效率；

3、所添加的高介电材料易制得，使用简单。

具体实施方式