[发明专利]一种挤出型太阳能背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出型太阳能背板及其制备方法。

背景技术

随着不可再生能源的衰竭及愈发严重的环境问题，作为清洁能源的太阳能受到前所未有的关注和重视。太阳能发电(又称为光伏发电)是有效利用太阳能的主要途径之一，而作为太阳能发电的核心部件，太阳能电池(又称为光伏电池)的可靠性直接决定了太阳能发电的效能。

现有技术中，太阳能电池一般由上层盖板、胶膜、电池片、胶膜和太阳能背板组成。其中，太阳能背板是太阳能电池的重要部分，一方面起到太阳能电池组件的结构粘结封装作用，另一方面保护太阳能电池，防止水汽渗入，提高太阳能电池的耐湿热老化性能和光电转换效率，延长太阳能电池的使用寿命。

目前，太阳能背板主要有覆膜法、涂布法、多层共挤出三种制备工艺。其中，覆膜法采用粘合剂将粘合层(聚烯烃或EVA树脂)和含氟耐候层直接分别复合到聚酯膜基材两侧；涂布法是将氟碳涂料涂布在聚酯膜基材上；多层共挤出是将各层原料配混均匀后经过螺杆挤出机高温熔融挤出。由于太阳能背板直接暴露于空气中，所处的环境条件恶劣，因此现有的产品均为多层复合结构。

现有技术中，太阳能背板的材料多为聚酯基材、乙烯-醋酸乙烯酯、含氟耐候层，但是，聚酯和乙烯-醋酸乙烯酯分子主链中含有大量的酯基，易水解，尽管经过改性处理，仍然难以达到太阳能背板的耐湿热老化性能的要求；同时含氟耐候层价格昂贵、粘结性能差，降低了太阳能背板的性能。聚烯烃是烯烃的聚合物，原料丰富、价格低廉、耐磨性好、电绝缘性优异，并且分子无极性，吸水率极低，能满足太阳能背板的高阻隔、耐老化和耐候性能要求，将聚烯烃应用在太阳能背板中，具有良好的性能。例如，中国发明专利CN103895304A公开了一种三层共挤出背板，其内层包括聚乙烯树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，中间为聚乙烯和聚丙烯树脂组合物，外层为聚丙烯树脂组合物；由此熔融挤出制得太阳能背板。

然而，实际应用发现，尽管内层聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯共聚物具有较大的熔融粘度，可以保证太阳能背板内层与EVA胶膜之间的粘结力，但是由于这两种材料的刚性较低，与中间层较刚性的聚丙烯材料粘结力较弱，导致层间粘结力较低，进而降低了太阳能背板的机械强度；同时外层聚丙烯树脂耐低温冲击强度较低，导致了太阳能背板较差的耐低温冲击性。

因此，有必要开发出一种能满足背板层间粘合力的新的背板，同时又能保证背板的高粘结性、高机械强度、高低温冲击性的要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种挤出型太阳能背板及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种挤出型太阳能背板，从内到外依次包括内层、中间层和外层，所述内层、中间层和外层的质量比为10～40：40～80：10～40；

所述挤出型太阳能背板的总厚度为0.1～0.6mm；

其中，所述内层包括如下组分，以质量份计：

所述聚乙烯选自线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中等密度聚乙烯或其共聚物中的一种或几种的混合物，其密度为0.860～0.940g/cm³，DSC熔点为50～135℃，熔体流动速率为0.1～40g/10min(2.16kg，190℃)，也可以选择高密度聚乙烯、超高密度聚乙烯或其共聚物，密度大于0.940g/cm³；所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种的混合物，其DSC熔点为110～168℃，熔体流动速率为0.1～20g/10min(2.16kg，230℃)；所述填料选自玻璃纤维、碳纤维、云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石或钛白粉中的一种或几种，所述填料为经硅烷偶联剂预处理的填料；所述添加剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种；

所述中间层包括如下组分，以质量份计：

所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种的混合物；所述聚乙烯选自线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高密度聚乙烯或其共聚物中的一种或几种的混合物；所述填料选自玻璃纤维、碳纤维、云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石或钛白粉中的一种或几种，所述填料为经硅烷偶联剂预处理的填料；所述添加剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种；

所述外层包括如下组分，以质量份计：