[发明专利]光伏级油墨组合物及喷墨打印制程的图案化透明封装背板

说明书

本发明涉及一种光伏级油墨组合物及喷墨打印制程的图案化透明封装背板，该油墨组合物包括基体树脂、色浆、粘结促进剂、界面调节剂、油墨助剂、固化剂、稀释剂和增容剂。该油墨组合物具有长效稳定、高颜料含量、功能化的基体成分等特征，制备的反射涂层具备较佳的反射率及耐候性能，且适用于喷墨打印制程，克服了常规油墨粒径大，流动状态下易粘腔或在外界因素出现波动情况下易分层、结晶、颜填料团聚、游离析出而造成喷头易堵塞等问题。本发明背板优化了涂层与EVA、POE等封装胶膜的界面亲和性与匹配性，显著提高了非极性成分的胶膜与涂层间的粘结强度，即使不施加外部电晕或等离子处理工序也可满足涂层与胶膜间的粘结性能要求。

技术领域

本发明属于光伏封装材料技术领域，具体涉及一种光伏油墨组合物及喷墨打印制程的图案化透明封装背板。

背景技术

近年来，光伏发电作为一种新能源产业受到国家政策扶持而得到迅猛发展。光伏发电装机量呈逐年增长的态势。目前，光伏产业通过不断消纳新技术，将发展重点从扩大规模转到高质量方向发展，积极推进光伏发电平价上网的进程。目前，提高组件的发电效率是降低组件发电成本，实现平价上网的一种重要而且行之有效的方法。双面组件因具有诸多优势，从众多高效组件技术中脱颖而出。不同于传统的光伏组件只能利用正面入射的光照，双面组件的背面也具备光电转换的能力，可以增加13～20％的发电增益，较为显著的提高了组件的发电效率，降低了度电成本。因此，双面组件在组件制造商及电站运维商两端都获得越来越多地青睐。

目前双面组件的正面与背面普遍使用玻璃进行封装，但前后均玻璃封装的工艺不仅存在良品率低的现象，而且制造出的组件还存在重量重、运输和安装破损率高等问题。为了解决这种双面玻璃封装暴露出的诸多问题，材料供应商开发了透明封装背板，用于替代背面的封装玻璃。透明封装背板具有重量轻、透光率高、耐候性能与阻水性能佳等优点，得到了组件制造商普遍关注、试验与使用。与此同时，为了进一步提高双面组件的发电效率，市面上出现了图案化的透明封装背板，它是透明封装背板的升级版产品。它是在透明封装背板靠近胶膜的一侧，电池片间隙位置印刷白色反射涂层，提高入射光的利用效率，进而增加组件功率。

这种图案化的透明封装背板产品对材料供应商的生产与开发能力要求较高，目前市面上尚未大批量供货。从得到的信息来看，目前已报道以及正在开发的样品大多是采用平网印刷制程。平网印刷由于是平张式的，每次印刷都存在刮刀抬起放下，印刷速度成为平网印刷一个无法突破的难题。印刷时，刮刀上下停顿变化，也会造成墨层厚度的不均匀，对产品的质量造成影响，批量生产效果不令人满意。最终成品也因为分离的片材形式，而导致无法连续化电晕处理，使得产品出货效率低。相比于传统的平网印刷制程，喷墨打印制程可以大大简化该类产品的生产与电晕处理。诸如，产品版型的调整只需重新编辑导入的图纸程序即可完成生产切换，省掉了平网印刷用新网板的定制。产量大，涂层厚度控制简单化，可连续化无人坚守生产等诸多优势。这些优势有助于推动图案化透明封装背板的快速商业化。

制备这种图案化的透明封装背板的底材主要是塑料涂层类材质，目前能够在这类材质表面上打印的材料主要有弱溶剂/溶剂型墨水、UV固化墨水等。

从成份上看，弱溶剂/溶剂型墨水主要是由溶剂、着色剂、添加剂构成，不含有或极少含有满足涂层长期耐候性的功能化的基体成分。并且对于弱溶剂型墨水而言，其没有白色。因此，不适用于制备上文所述反射涂层。

UV固化墨水作为一种特殊的溶剂墨水。其由颜料、光聚合性预聚物、感光性单体、光聚合起始剂构成。它虽然存在一定含量的构成涂层的基体成分，以及解决了弱溶剂墨水不能打印白墨的缺陷。但是它也暴露出诸多问题：诸如，打印的涂层与底材的附着性能较差。涂层硬度太高，与EVA、POE等胶膜层压后因折弯而造成涂层大面积皲裂。拉伸易脱层、粉化，湿热及紫外老化易起皮、发黄等。基于以上考量，UV墨水也达不到使用的要求。因此，开发出一种特殊的不同于市面上的墨水，使其既能够满足喷墨打印制程生产性要求，又能满足封装背板25年使用性能要求，是目前迫切需要解决的课题。

发明内容