[发明专利]一种高透光高击穿电压背板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高透光高击穿电压背板及其制备方法，所述背板依次包括：增透层A、增透层B和PET改性层；所述制备方法包括如下步骤：S1：增透层B和PET改性层通过挤出机熔融共挤出成型；S2：将苯乙烯‑丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物与甲苯均匀混合，制得浓度为1/30‑1/50 g/mL的溶液，将所述溶液涂覆于所述增透层B的外侧，烘干固化得到增透层A。本发明的制备方法根据背板各层原料的特点设计，首先采用共挤出成型方式制得能够提供支撑和机械性能的复合层，之后在复合层上涂覆成型其他层，最终得到透光性能优异且具有高击穿电压、耐老化性、机械性能以及电学性能等综合性能的透明背板。

技术领域

本发明属于光伏背板材料技术领域，特别是聚酯基背板材料及成型领域，尤其涉及一种高透光高击穿电压背板及其制备方法。

背景技术

近年来，中国光伏产业得到快速发展，已成为世界光伏电池的最大生产国。随着光伏电池产能急剧扩张，极大推进了产业链上配套材料的发展和升级。在光伏组件中，背板一直是除硅片以外最重要的材料。透明背板是能够应用于光伏领域双面电池组件的新型封装材料。传统光伏组件仅能接受正面太阳光发电，而双面电池组件的背面可以利用地面、周围物体和空气反射、散射而来的太阳光发电，从而显著提高组件整体的发电效率。根据安装高度和反射地面条件的差异，光电转换效率可提升5%~25%，且双面电池价格与单面电池相当，因此双面电池组件已成为未来的发展趋势。中国光伏协会预计近年双面组件市场的占比将大幅提升。目前的双面组件普遍采用具有良好透光率的玻璃作为背面封装材料，但在应用过程中暴露出诸多问题，如易碎、重量大、易变形、运行温度高等。

具有优异柔韧性和强度的聚酯背板，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基透明背板可避免以上问题。PET材料具有高透光性、耐老化性及电绝缘性，在较宽的温度范围内还具有优良的机械性能、长期使用温度可达120℃等诸多优良性能，且质轻易加工、价格低廉，能够满足高效双面发电的要求，并且安装和运维简单、成熟，能够最大程度利用现有设备和工艺。

专利CN114211844A公开了一种光伏用透明背板，包括：第一含氟等离子接枝层、无氟基材层、阻隔涂层、透明基材层、聚偏氟乙烯层和第二含氟等离子接枝层，透明基材层具有A面和与A 面相对应设置的B面，在A面上依次设有阻隔涂层、无氟基材层和第一含氟等离子接枝层，所述阻隔涂层与所述A面贴合，在B面上依次设有聚偏氟乙烯层和第二含氟等离子接枝层，所述聚偏氟乙烯层与B面贴合。上述各层采用等离子作业、涂覆等方式依次复合。虽然该背板的耐老化、耐候性较好，但其结构、各层成型工艺相对复杂，容易导致成品率较低，材料成本较高，不适合大规模推广。

专利CN107134502B公开了一种三层共挤高反射型太阳能电池背板膜及其制备方法，所述背板膜为ABA三层结构，A层原料配比为：94-96wt％PEN或PET切片，2.5-3.5wt％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体，1.5-2.5wt％二氧化硅，二氧化硅粒径3-5μm；B层原料配比为：91-93wt％PET切片，4.5-5.5wt％金红石型钛白粉，金红石型钛白粉粒径为0.3-0.5μm，0.4-0.6wt％碳化二亚胺，0.4-0.6wt％GMA-g-POE，GMA-g-POE的接枝率≥0.5％，1.7-2.3wt％纳米蒙脱土。该背板一步成型，A层提供机械性能，B层提供反射率，绝缘性和阻水性能。该发明的背板虽具有较好的机械性能、绝缘性、耐老化性等优势，但其使用的钛白粉等紫外屏蔽剂使其难以提供满意的透光性能。

因此，如何从材料选择、生产工艺等多个环节出发，生产出低成本、高性能的透明背板，使其兼顾透光性、耐老化性、机械性能以及绝缘性能，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高透光高击穿电压背板及其制备方法。本发明的制备方法根据背板各层原料的特点设计，首先采用共挤出成型方式制得能够提供支撑和机械性能的复合层，所述复合层包括PET改性层和增透层B，之后在所述增透层B的外侧涂覆成型其他层，最终得到透光性能优异且具有高击穿电压等综合性能的背板。