[发明专利]高抗水解的聚酯薄膜光伏背板

说明书

本发明涉及一种高抗水解的聚酯薄膜光伏背板，所述的背板包括基材层，所述的基材层的至少一侧设置表层，所述的基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯组合物，所述的表层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯的聚酯组合物，所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯中1,4‑环己烷二甲醇的摩尔含量大于乙二醇和1,4‑环己烷二甲醇总摩尔含量的50％。该聚酯薄膜光伏背板经过双轴取向拉伸后，具有优异的抗水解、耐紫外老化等性能。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及光伏背板，具体是指一种高抗水解的聚酯薄膜光伏背板。

背景技术

背板作为晶硅太阳能组件的关键部件，对组件的安全性、使用寿命和降低功率衰减起着至关重要的作用。要达到保护电池片的目的，背板必须具备良好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽阻隔、耐化学腐蚀等各种平衡的性能。背板按照材料类别可分为含氟背板和非氟背板两大类，背板材料选择使用含氟薄膜、含氟涂层业内已有共识，目前只有含氟材料经过长期户外实证，含氟背板的市场占有率超过90％。随着光伏平价上网脚步的日益临近，产业链各个环节都有着降本提效的巨大压力，作为太阳能组件最重要的封装材料光伏背板亦是如此。

PET材料凭借其优异的绝缘和阻水性能作为背板核心骨架被长期应用，因此为了进一步降低背板成本，部分企业尝试使用PET材料来替代氟膜或氟涂层作为背板的最外层，省去氟膜或氟涂层成本，从而售价更低。但PET作为一种高分子材料，本身结构决定了其容易发生水解、紫外光老化降解、热老化降解，内部结构表现为分子链氧化、断裂，分子量降低，用在背板最外层则容易出现表面发黄、粉化、脆化甚至开裂。

为克服PET聚酯树脂的不足，各公司开始选择一些耐水解和耐老化性能优异的聚酯树脂来部分或全部替代PET聚酯树脂，如PEN、PETG、PCTG等。而添加部分PCTG聚酯树脂制备的聚酯薄膜已由专利报道，如：

申请号为201580026449.8，名称为“太阳能电池背板用聚酯膜”的中国专利申请公开了一种太阳能电池背板用聚酯膜，该聚酯膜P1层的厚度为30μm以上250μm以下，耐久性试验后的P1层的厚度减少量为15μm以下，伸长率保持率为40％以上。提供即使长期室外使用，膜的厚度减少也少，耐湿热性、耐气候性、电绝缘性降低也少的聚酯膜。该聚酯膜中构成P1层的聚酯树脂组合物含有以对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯单元即CHDM作为主要构成成分的聚酯树脂组合物，以CHDM单元作为主要构成成分的聚酯树脂组合物的含量相对于构成P1层的聚酯树脂组合物整体为14～20wt.％。构成该发明的P1层的聚酯组合物含有氧化钛粒子，其含量相对于构成P1层的聚酯树脂组合物整体优选为14质量％以上20质量％以下。此外构成P2层的聚酯组合物中，氧化钛粒子的的含量相对于构成P2层的聚酯树脂组合物优选为1wt.％以上14wt.％以下，含有CHDM单元作为主要构成成分的聚酯树脂相对于构成P2层的聚酯树脂组合物优选为1质量％以上20质量％以下。该专利虽长期在室外使用，膜的厚度减少也少，耐湿热性、耐气候性、电绝缘性降低也少，但其只是作为太阳能电池背板用的聚酯膜，不能直接作为太阳能电池背板，加工成背板工艺比较复杂，成本偏高。作为背板用的聚酯膜与其它材料贴合需要在表面涂覆粘结剂或者涂层，此专利没有涉及是否和太阳能组件中常用的封装胶膜乙烯醋酸乙烯酯共聚物或者聚烯烃胶膜可以直接粘结。

申请号为201310099984.9，名称为“一种热收缩共聚酯薄膜及其制备方法”的中国专利申请公开了一种热收缩共聚酯薄膜，包括主要由PETG共聚酯组成的A层表面层、PET/PBT共聚酯组成的B层夹芯层、PCTG共聚酯组成的C层底层。与常规的热收缩聚酯薄膜相比，该专利制备的三层共挤横向拉伸共聚酯热收缩薄膜透光率(≥90％)和单向收缩率高(120℃、2～3秒内的横向收缩率≥70％)，光泽度好，稳定性强，收缩均匀，且具有优良的透明性、延展性和韧性。但由于单向收缩率高，120℃、2～3秒内的横向收缩率≥70％，不能满足太阳能电池背板的热收缩率(150℃、30min的热收缩率≤1.5)要求。

发明内容