[发明专利]一种无氟太阳能电池背板及其制备工艺及应用

说明书

本发明涉及太阳能电池设备，尤其涉及一种无氟太阳能电池背板及其制备工艺及应用。所述无氟太阳能电池背板从内至外包括内层和外层；所述内层的制备原料包括聚烯烃；所述外层的制备原料包括聚烯烃和无机助剂。所述无氟太阳能电池背板的应用包括单独用作太阳能背板、与其他材料复合制作复合背板。本发明的无氟太阳能电池背板具有优异的水汽阻隔性、韧性和层间剥离性。

技术领域

本发明涉及太阳能电池设备，尤其涉及一种无氟太阳能电池背板及其制备工艺及应用。

背景技术

太阳能电池一般由上层板盖、封装材料、电池片、封装材料、太阳能背板组成。其中，太阳能背板是太阳能电池的重要组成部分，一方面起到对电池组件的支撑作用，另一方面保护太阳能电池，防止水汽渗入，提高太阳能电池的耐湿老化性能和光电转化效率，延长太阳能电池的使用寿命。

现有的太阳能背板膜包括依次设置的耐候氟膜层、支撑层PET、粘结层涂层(含氟涂料)制备而成，但是含氟的太阳能背板较多的使用的是偏氟乙烯，但是偏氟乙烯在加工成膜的过程中，会快速的产生HF气体，对人体的健康有一定的危害，同时聚偏氟乙烯的表面润湿性较差、材料的回收困难。继而，又发展了聚酯基材、乙烯-醋酸乙烯酯的太阳能背板，但是，聚酯和乙烯-醋酸乙烯酯分子主链中含有大量的酯基，易水解，尽管经过改性处理，仍然难以达到太阳能背板的耐湿热老化性能的要求。

聚烯烃是烯烃的聚合物，原料丰富、价格低廉、电绝缘性优异，并且分子无极性，吸水率极低，能满足太阳能背板的高阻隔、耐老化和耐候性能要求，将聚烯烃应用在太阳能背板中，具有良好的性能。但是现有的聚烯烃基材的太阳能背板的韧性不佳，在长时间电池板的重力下，容易使得太阳能背板韧性不足，造成太阳能背板弯曲，破裂，损坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种无氟太阳能电池背板，所述无氟太阳能电池背板从内至外包括内层和外层；所述内层的制备原料包括聚烯烃；所述外层的制备原料包括聚烯烃和无机助剂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或其共聚物中的一种或几种的混合物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯无规共聚物的混合物；所述聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯无规共聚物的重量比为(30～40)：(40～50)：(8～15)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无机助剂包括纳米二氧化钛。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无机助剂还包括有机蒙脱土和多层氧化石墨烯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述外层的厚度为100～200微米，所述内层的厚度为200～300微米。

本发明的第二个方面提供了一种无氟太阳能电池背板的制备工艺，包括以下步骤：

(1)按照上述配比将内层的物料在500～1000rpm的转速下搅拌混合，得到预混物，将制备的预混物输送至造粒挤出机中在180～240℃条件下挤出造粒，制备得到复合物A，备用；

(2)按照上述配比将外层的物料在500～1000rpm的转速下搅拌混合，得到预混物，将制备的预混物输送至造粒挤出机中在180～240℃条件下挤出造粒，制备得到复合物B，备用；

(3)将制备得到的复合物A、复合物B分别输送至共挤背板产线挤出机A、挤出机B，经熔融、塑化后经共同的矩形口型模具挤出，得到片状熔体；片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到所述的无氟太阳能电池背板。

作为本发明一种优选的技术方案，所述矩形口型模具为中空长方体结构，所述矩形口型模具的宽度×厚度＝(800-1300)mm×(0.3-3)mm。