[发明专利]一种防紫外老化太阳能电池背板膜及其制备方法

权利要求书

1.一种防紫外老化太阳能电池背板膜，是由内表层、芯层和外表层通过粘合剂粘接而成的，其特征在于：所述内表层和外表层均为改性二氧化硅纳米涂层，芯层为非氟聚合物膜，所述非氟聚合物膜是由4,4'-二羟基二苯甲酮与4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶经缩聚反应制得，所述粘合剂是由硅烷改性环氧树脂、双酚A二缩水甘油醚、二丙烯三胺和二氧化硅粉制备而成的。

2.如权利要求1所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于，所述粘合剂是由如下重量份的原料充分混合后制备而成的：硅烷改性环氧树脂60-70份、双酚A二缩水甘油醚20-25份、二丙烯三胺10-15份、二氧化硅粉2-4份，所述二氧化硅粉的粒径为5-55nm。

3.如权利要求1所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于，所述硅烷改性环氧树脂的制备方法为：在带有冷凝管、滴液漏斗、温控装置和机械搅拌器的四口烧瓶中，将环氧树脂溶于混合溶剂中，回流升温至100-130℃，15-20min后加入乙烯基三乙氧基硅烷、引发剂偶氮二异丁腈，保温反应4-5h后，再分三次每隔30-40min加入一次偶氮二异丁腈，后继续保温2-3h，停止反应，得到硅烷改性环氧树脂。

4.如权利要求3所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于：所述混合溶剂由乙醇与乙二醇醚按(3-4):1的重量比混合而成的，环氧树脂、混合溶剂、乙烯基三乙氧基硅烷和引发剂偶氮二异丁腈的质量比为60:(300-420):10:(0.5-1)，所述引发剂偶氮二异丁腈每次加入的量相等。

5.如权利要求1所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米涂层材料的制备方法为：将1-(甲氧基甲基)-1H-苯并三唑加入到悬浮有二氧化硅纳米粒子的氯仿中，在惰性气氛下，在80-90℃下回流搅拌20-30h，将所得物质离心分离，将分离得到的固体用氯仿洗净后，在60-80℃下干燥15-26h得到改性二氧化硅涂层材料。

6.如权利要求5所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于：所述1-(甲氧基甲基)-1H-苯并三唑、二氧化硅纳米粒子、氯仿的质量比为1:(8-12):(40-60)。

7.如权利要求1所述防紫外老化太阳能电池背板膜，其特征在于，制备所述非氟聚合物膜所用的非氟聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)在惰性气体保护氛围下，将4,4'-二羟基二苯甲酮、4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶、甲苯、碱溶于溶剂，滴加到接有分水器的三口瓶中于110-130℃下回流反应4-8h，以甲苯为共沸剂将反应体系中的水通过分水器进行部分除去后，冷却至室温,在反应体系中加入分子筛4A型除去反应体系中剩余的水；

(2)在无水条件下，提高反应温度至180-200℃，回流反应24-36h，后将反应体系冷却至室温，将反应后的溶液滴加到去离子水中，聚合物从去离子水中沉淀析出，将析出的聚合物用水和乙醇分别洗3-5遍，置于80-90℃下的真空干燥箱中干燥24h，得到芯层非氟聚合物膜材料；

其中，所述碱为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铯中的一种；

所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种；

所述4,4'-二羟基二苯甲酮、4-(3,4-二氯苯氧基)哌啶、甲苯、碱和溶剂的质量比为1:(0.9-1.3):(7-13):(0.8-1.2):(16-25)。

8.如权利要求1-7中任一所述防紫外老化太阳能电池背板膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)芯层非氟聚合物膜的制备：将权利要求7制备得到的非氟聚合物溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成浓度为2-5wt％的溶液，再将其浇注在聚四氟乙烯板上，在60-80℃下的干燥箱中干燥10-15h，制备得到厚度为35-50μm的非氟聚合物膜；

2)基膜处理：将步骤1)中制备得到的非氟聚合物膜放入等离子体腔内，在功率为100-200W下电晕处理12-30min；

3)膜上下两表面涂覆胶黏剂：将步骤2)经电晕处理的非氟聚合物膜上下两表面涂布胶黏剂，涂布厚度10-20μm，涂布速率为6mm/s；将涂布后的非氟聚合物膜在室温下干燥10min，再在100℃下干燥40min；最后在130℃下干燥5min；

4)膜表面处理：将步骤3)中处理得到的非氟聚合物膜放入等离子体腔内，在功率为100-200W下电晕处理12-30min后，再在100-110℃下加热2-3h，最后在室温下静置30h；

5)膜上下两表面涂覆纳米二氧化硅涂层：将改性二氧化硅涂层蒸镀于步骤4)所述经表面处理后的涂覆有胶黏剂的非氟聚合物膜上下表面；

6)膜叠层：在100-110℃下通过层压机将上述背板复合层进行层压后，在100-110℃下硬化所述膜16-25min，然后再在室温下硬化2-3天即可。