[发明专利]一种太阳能电池背板

说明书

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能电池背板。

背景技术

太阳能是人类取之不尽、用之不竭的能源。太阳能电池将太阳能直接转换成电能。背板是太阳能电池的封装材料，其功能是保护太阳能电池内部材料以及支撑、固定太阳能电池。背板是太阳能电池中唯一与外界环境大范围接触的封装材料，因此背板必须具有良好的抗环境侵蚀能力。此外，太阳能电池的系统电压正在逐渐增大，增强背板的绝缘性可以减少光伏电站逆变器和线缆的数量，增加电站的收益。因此，提高背板的绝缘性也愈来愈重要。

太阳能电池组件的寿命现在一般设定为25年，长时间的户外和较高的系统电压条件下，背板必须具有优良的水汽阻隔性和绝缘性。水蒸气渗透率是衡量太阳能电池背板性能好坏的重要指标之一，水蒸气的渗透会影响到背板的层间粘结力以及与其它封装材料(如EVA)的粘接性能可能导致背板分层失效和背板与EVA脱层使湿气直接接触电池片而使电池片被氧化；局部放电电压是衡量背板绝缘性能好坏的重要指标之一，局部放电较低的背板长期处于较高的系统电压下，会逐步被电老化，甚至会被击穿，存在较大安全隐患。综上所述，增强背板水汽阻隔性和绝缘性对提高电池组件寿命有重要意义。

现有的背板阻隔技术主要采用以下三种方法：一种方法为在背板的结构中增加金属膜层，如专利CN 104105749 A公开了一种高阻隔背板，将金属膜，例如，铝箔、铜箔、不锈钢箔同基材复合，虽然这种方法可以增强背板的水汽阻隔性，但背板局部放电电压降低，绝缘性能下降。第二中方法为在背板的至少一层上蒸镀SiO2，例如专利CN 202977464 U公开了一种高阻隔背板，在PET基材上通过物理方法蒸镀一层SiO₂，该技术缺点是沉积速度较慢，不适宜大规范生产，并且沉积层不均匀，会形成针孔。第三种方法为在背板所用的胶粘剂中加入普通的无机粒子，例如专利CN 105419617 A中公开了一种胶粘剂中添加普通的无机粒子来提高背板水汽阻隔性的方法，该专利中未对层间粘接性能进行具体说明。在胶粘剂中添加普通的无机颗粒后，因与有机树脂相容性差，无机颗粒往往发生团聚现象，会使层间粘接力下降。层间粘接力也是背板的一个重要指标，层间粘接力低会导致背板发生分层，缩短太阳能电池寿命降低。

目前常见的提高背板绝缘性的方法主要有：一种方法为增加背板基材的厚度，如专利CN 202352704U公开了一种高绝缘背板，将两层聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜复合在一起作为基材，可以增加背板局放，但背板厚度过厚，组成材料成本高，；另一种方法为在粘结层中增加无机填料，如专利CN 105006497A公开了一种高绝缘背板，乙烯与其它树脂如丙烯、丁烯、庚烯、醋酸乙烯酯共聚并加入无机填料，如滑石粉、煅烧高岭土、蒙脱土、云母粉等得到改性聚烯烃作为粘接层，提高背板的绝缘性，但是，背板层间粘接性能较差，生产工艺复杂，成本较高，组件难以返修。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高阻隔、高绝缘的太阳能电池背板，它能够增强背板的阻隔性能，并具有较高的绝缘性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种太阳能电池背板，包括耐候层、基层、粘接层和胶粘剂层，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂中的一种，所述有机层状硅酸盐为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。

上述太阳能电池背板，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂70-90份；有机层状硅酸盐填料10-30份。

上述太阳能电池背板，所述烷基季铵盐是含有1-3个C8-C18的直链烷基季铵盐。

上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料由烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐A，和由胺基、羟基和/或羧基取代的烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐B中的一种或几种组成。

上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料中由胺基、羟基和/或羧基取代的烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐B与烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐A的质量比值为0.1-0.5。

上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料的粒径范围在0.1μm-5μm之间，优选范围为0.1μm-1μm。

上述太阳能电池背板，所述层状硅酸盐是高岭土、蒙脱土、云母、蛭石、滑石中的一种或几种，优选蒙脱土。

有益效果

与现有技术相比，本发明可实现以下效果。