[发明专利]胶粘剂及其制备方法、太阳能电池背板和太阳能电池

说明书

本发明提出了胶粘剂及其制备方法、太阳能电池背板和太阳能电池。所述胶粘剂含有至少由下列单体形成的聚合物：端异氰酸酯基预聚物；多异氰酸酯；以及第一聚丙烯酸酯多元醇；其中，所述端异氰酸酯基预聚物至少是由下列单体形成的：第二聚丙烯酸酯多元醇；聚醚多元醇；以及二异氰酸酯。本发明的胶粘剂可在低温短时条件下固化，且交联强度高，具有剥离强度高、耐热性及耐候性强等优异性能，尤其适合用于太阳能电池背板。并且，制备工艺简单、生产效率高、成本低，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及材料领域。具体地，本发明涉及胶粘剂及其制备方法、太阳能电池背板和太阳能电池。

背景技术

太阳能电池背板是由多个膜层经胶粘剂粘合得到的复合膜，其对太阳能电池中的电池组件起到保护作用。若太阳能电池背板中胶粘剂的粘结强度不够、耐候性能不好，在使用较长时间后，太阳能电池背板中的各个膜层会发生开裂或剥离，无法对电池组件起到保护作用，导致电池组件直接暴露在室外，会受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响，造成太阳能电池的光电转化性能急剧衰减。因此，太阳能电池背板中所使用的胶粘剂必须具备高粘结强度、高耐热性以及长期耐湿热水解等性能优势才可满足该领域使用要求。

然而，目前的胶粘剂并不能完全满足太阳能电池背板中对于胶粘剂的要求，仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了胶粘剂及其制备方法、太阳能电池背板及其制备方法和太阳能电池。本发明的胶粘剂可在低温短时条件下固化，具有粘结性、剥离强度、耐热性和耐候性等优质性能，尤其适合用于太阳能电池背板。并且，制备工艺简单、生产效率高、成本低，适于规模化生产。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

发明人尝试以多异氰酸酯和聚丙烯酸酯多元醇作为原料，利用多异氰酸酯中的异氰酸酯基团和聚丙烯酸酯多元醇的羟基可发生交联的特性以制备胶粘剂，该胶粘剂具有一定的耐候性。但是，固化时间较长，例如在50℃下固化7天左右，由此降低了太阳能电池背板的生产效率。并且，剥离强度相对偏低，导致太阳能电池背板生产过程中容易在收卷时出现复合膜之间脱层现象，且性能偏低。

有鉴于此，发明人预先将聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯进行固化形成端异氰酸酯基预聚物，其分子链结构较规整、性能稳定且具有一定粘度，再将其与多异氰酸酯以及聚丙烯酸酯多元醇进行混合，得到胶粘剂。该胶粘剂可在低温短时条件下固化，且交联强度高，具有较佳的剥离强度、耐热性以及耐候性等优异性能。利用本发明的胶粘剂制成的太阳能电池背板性能好，使用寿命长。并且，制备工艺简单、生产效率高、成本低，适于规模化生产。

为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种胶粘剂。根据本发明的实施例，所述胶粘剂含有至少由下列单体形成的聚合物：端异氰酸酯基预聚物；多异氰酸酯；以及第一聚丙烯酸酯多元醇；其中，所述端异氰酸酯基预聚物至少是由下列单体形成的：第二聚丙烯酸酯多元醇；聚醚多元醇；以及二异氰酸酯。

发明人以聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯三种化合物作为原料，利用异氰酸酯基团与羟基可发生固化反应，以获得端异氰酸酯基预聚物，其分子链结构较规整、性能稳定。将该端异氰酸酯基预聚物、多异氰酸酯以及聚丙烯酸酯多元醇进行混合，得到胶粘剂。该胶粘剂可在低温短时条件下固化，且交联强度高，具有较佳的剥离强度、耐热性以及耐候性等优异性能。利用本发明的胶粘剂制成的太阳能电池背板性能好，使用寿命长。并且，制备工艺简单、生产效率高、成本低，适于规模化生产。

根据本发明的实施例，所述胶粘剂还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，所述第二聚丙烯酸酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为(40～100)：(10～60)。由此，以使胶粘剂进一步具有较佳的剥离强度、耐热性、耐候性等优异性能。