[发明专利]一种高耐性太阳能电池背膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高耐性的太阳能电池板的背膜及其制备方法，原料包括：二氧化钛、柠檬酸钠、硅烷偶联剂、卵磷脂、碳酸钠、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、二乙烯基苯、甘油、硬脂酸、甲基丙稀酸甲酯、氯化钙、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、多元醇、聚乳酸和纤维素。制备方法是先对二氧化钛进行改性，再将其与复合体系混合熔融，最后经模压成型得到背膜。本发明的太阳能电池背膜具有良好的热稳定性、力学性能、耐候性和粘结性，可以用作新型太阳能背膜材料，以替代原来以聚氟乙烯为基体的太阳能电池背膜。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种高耐性的太阳能电池板的背膜。

背景技术

太阳能电池产业在当前的可再生能源日益制约着国际社会经济发展瓶颈的严峻形势下正以较快的速度在发展。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。目前我国太阳能电池产业除太阳能电池背膜以外其他组件全部实现国产化，太阳能电池背膜(太阳能电池背板膜)起着保护光伏组件中的电池片的作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。

太阳电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双面含氟(如TPT)与单面含氟(如TPE)两种；而不含氟的背膜则多通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成。目前，商用晶硅太阳电池组件的使用要求为25年，而背膜作为直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化(湿热、干热、紫外)、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环境考验。

太阳能电池背膜作为一类重要的封装材料，其技术要求相当高，加之相关原材料长期受到国外氟化工巨头的专利技术制约，时至今日国产化程度仍极低。太阳能电池背膜为聚氟乙烯复合膜，具有三层结构-聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氟乙烯(PVF/PET/PVF)，存在粘结力差，易发生剥离现象，大大降低产品的使用性能。因此，开发一类不使用胶粘剂，具有较高一体化程度和优异耐候性的低成本、高品质背板膜产品是目前技术发展的主要方向和趋势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种高耐性的太阳能电池板的背膜及其制备方法，该背膜具有良好的热稳定性、力学性能、耐候性和粘结性。

本发明一方面提供一种高耐性的太阳能电池板的背膜，原料以重量份计包括：二氧化钛10～20份、柠檬酸钠3～7份、硅烷偶联剂2～8份、卵磷脂2～5份、碳酸钠3～7份、十二烷基硫酸钠2～8份、过硫酸钾2～6份、二乙烯基苯3～9份、甘油4～10份、硬脂酸2～7份、甲基丙稀酸甲酯3～9份、氯化钙2～6份、聚偏氟乙烯10～20份、聚甲基丙烯酸甲酯10～20份、多元醇4～11份、聚乳酸3～9份，纤维素2～4份。

基于以上技术方案，优选的，所述二氧化钛的粒径在200～400μm。

基于以上技术方案，优选的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570中的一种。

基于以上技术方案，优选的，所述多元醇为二甘醇、新戊二醇、1,3-丁二醇或甲基丙二醇中的一种。

基于以上技术方案，优选的，所述纤维素为羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素。

本发明另一方面提供一种上述高耐性的太阳能电池板的背膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，取二氧化钛、柠檬酸钠，混合后置于石英舟，升温至700～800℃保温1～4h，放冷，将固体物用稀盐酸洗涤至恒重，得到刻蚀二氧化钛；

步骤2，将刻蚀二氧化钛、硅烷偶联剂、卵磷脂、碳酸钠和纤维素加至甲苯中，超声分散，110～130℃反应12～24h，反应物用乙醇离心洗涤，干燥，得到改性二氧化钛；