[发明专利]一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法

说明书

本发明公开了一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法，包括以下步骤：将支撑基材层所用材料放入到原子层沉积设备中，在支撑基材层的上面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜上层，在支撑基材层的下面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜下层，得到高水蒸气阻隔性太阳能背板支撑基材；然后将高水蒸气阻隔性太阳能背板支撑基材的一面与耐候氟碳薄膜层材料使用粘结剂进行复合，得到高水蒸气阻隔性的太阳能背板；以市售常规180微米厚的PET基材为例，其水蒸气透过率为1.746g/m²*24h，当在其表面进行双面30纳米厚的氧化铝薄膜沉积后，得到的太阳背板的水蒸气透过率降低到0.005g/m²*24h。

技术领域

本发明属于光伏材料改性技术领域，具体地说，涉及一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法。

背景技术

光伏发电作为一种新型无污染的绿色能源，是取代部分火力发电实现碳中和的有力手段。在光伏发电的应用上，最小的基本单位是太阳能电池组件。太阳能背板是一种位于电池组件背面的封装材料，需要在户外环境下保护组件抵抗光、湿、热等环境因素对乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜和电池片的侵蚀，起到保护和支撑作用，保证组件的正常工作。

单一的材料通常无法满足如此的综合性能要求。因此，常见的太阳能背板由耐候氟膜、支撑层基材膜、粘结层涂层制备而成，层与层之间采用胶粘剂粘贴。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是最常见的背板基材，在长时间户外高温高湿条件下，PET很容易降解成为酸和醇，导致PET的老化；同时PET本身水蒸气透过率较高，对高湿度环境阻隔性较差。水蒸气会渗入背板内部，使EVA粘结性劣变导致与背板脱离，还会导致电池片被氧化，影响组件的发电效率和稳定性。与此同时，多层结构的传统背板，制作流程繁琐，工序较多，制造成本大，生产效率低。加工过程中使用的有机溶剂还会污染环境增加处理能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法，该方法制备的太阳能背板具有低水蒸气透过率、工艺简单、稳定性强的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法，包括以下步骤：

将支撑基材层所用材料放入到原子层沉积设备中，在支撑基材层的上面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜上层，在支撑基材层的下面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜下层，得到高水蒸气阻隔性太阳能背板支撑基材；然后将高水蒸气阻隔性太阳能背板支撑基材的一面与耐候氟碳薄膜层材料使用粘结剂进行复合，得到高水蒸气阻隔性的太阳能背板；

所述太阳能背板的结构从上至下依次为无机氧化物薄膜上层、支撑基材层、无机氧化物薄膜下层、粘结剂层、耐候氟碳薄膜层；

所述无机氧化物薄膜上层的厚度为10～100纳米；优选为20～30纳米；

所述无机氧化物薄膜上层的材料选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铪中的一种；优选氧化铝；

所述支撑基材层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜树脂(PES)、聚(2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯)(PEF)中的一种；

所述无机氧化物薄膜下层的厚度为10～100纳米；优选为20～30纳米；

所述无机氧化物薄膜下层的材料选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铪中的一种；优选氧化铝；

所述粘结剂层的材料为双组分聚氨酯复合材料，选自聚酯型或聚醚型双组分聚氨酯复合材料。

所述粘结剂层的厚度为8～15微米，优选为10微米。