[发明专利]一种图案化透明背板材料

说明书

本发明涉及一种图案化透明背板材料，该背板材料依次由图案层、粘结层、基体层和耐候层构成。其中的图案层在400nm‑1200nm的可见光‑近红外区域具有高反射性能，使用时朝向电池片面。本发明制得的透明背板集高透光性能和高反射性能于一体，同时在长期耐候性能、粘结性以及绝缘性等综合性能方面表现优异。本发明产品设计新颖，制备工艺简便易操作，产品性能优异，为双面发电晶硅光伏组件提供了有效的功率增益效果，为晶硅光伏组件背板材料的成本优化提供基础，同时也为伏组件在户外长期使用可靠性提供了有利保障。

技术领域

本发明属于光伏封装材料领域，尤其涉及一种透明背板材料。

背景技术

近年来，新能源成为大势所趋，其中太阳能取之不竭，用之不尽，成为新能源发展的重点。根据《关于征求2013、2014年光伏发电建设规模意见的函》，2014年光伏发电的建设规模提高两成，达到12GW，其中分布式光伏8GW，其产业规模可达1.2万亿元，一个万亿元的产业正在逐步形成，其发展潜力巨大。《国家能源局综合司关于做好太阳能发展“十三五”规划编制工作的通知》中提到，太阳能资源丰富，分布广泛，利用前景广阔，积极扩大太阳能利用，对于稳增长、调结构、惠民生具有重要的现实作用，对于保障国家能源安全、优化能源结构、改善大气环境具有重要的战略意义。

光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)和太阳跟踪控制系统组成。其中，光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。光伏组件已经不再局限于白色一种，屋顶用黑色、建筑一体化用彩色、光伏互补用透明等多重种类已得到广泛应用。但是从组成结构上基本保持不变，一般由低铁钢化玻璃、前层封装胶膜、单片电池片、后层封装胶膜和光伏背板构成。

其中，光伏背板是光伏组件主要辅材，主要是保护组件背面、阻隔水汽和抵御其他对组件有害的自然或非自然因素。现有背板均采用PET材质含氟背板，常见的有TPT、TPC、TPE、KPK、KPC、CPC等结构，高质量的背板可以提高组件发电寿命。基于光伏组件的结构设计特点，在太阳能电池片间及串间均留有2～4mm的空白间隙，在电池片与边框之间有15～20mm的空白空隙，这些间隙的面积累加起来可以超过组件整体面积的4％，即光伏组件中还有4％以上的太阳光可以被重新利用起来。因而，对于普通的晶硅组件，其对所使用背板材料的不仅以白色为主，对反射率的要求也越来越高。

随着光伏发电技术的不断提升，光伏发电系统的平民化进程的发展越来越快，不仅表现在原辅材料的成本降低，材料的提质增效及功能化方面的发展也越发重要。其中，在电池片技术革新方面，具有双面(正面23％&背面19％)发电高效的双面电池就是一种具有重要前景的高效电池技术之一。经过几年的发展，双面电池的国产化进程不断推进，至2016年，国内已经有多家具有量产规模的企业。然而，对于双面发电晶硅光伏组件，因其正面和反面均具有发电功能，则白色高反射型背板材料并不适用。对于背板材料，基于正面的光线利用率的最大化，优先选用白色高反射背板；而基于背面的光线利用率的最大化，则应该选用高透光率的透明背板或半钢化玻璃。

目前针对双面电池组件的背部材料采用玻璃或透明背板进行封装。例如，专利CN102403386A、CN106784079A中的双面电池组件所用的背板材料为高透光的钢化玻璃、TPT或PET材料中的一种；专利CN 1042011224B报道的一种透光率超过92％且雾度可调节的含氟高耐候性透明背板，可应用于双面发电组件；CN105428445B报道的一种有PC、PET、LLDPE复合而成的透明性背板，可应用于双面发电组件；CN104934493B报道的利用光路设计以增强光线利用率的透明性背板，可应用于双面发电组件。

然而，使用普通的透明型背板材料无论是对于双面电池片的正面还是背面均未达到较高的光线利用率，因而，从电池片以外的其他材料方面对光线进行有效设计，将电池片间隙的区域进行合理利用，将对双面电池的双面发电增效具有重要的作用。