[发明专利]一种长效自清洁透明背板及制备方法

说明书

本发明属于太阳能光伏背板技术领域，具体涉及一种长效自清洁透明背板及制备方法。所述所述的长效自清洁太阳能电池背板由下到上依次为抗污涂层、耐候涂层、支撑基材、粘结涂层，所述的抗污涂层的原料包括主体树脂、抗污填料、光引发剂、有机溶剂、硅烷偶联剂和助剂；其中，所述抗污填料包括含二硫键化合物改性Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;和十六烷基聚硅氧烷改性SiOsubgt;2/subgt;。其背板外表面为可自修复耐磨抗污涂层，使背板具有长效自清洁性能，提高涂覆型透明背板抗落实冲击能力。

技术领域

本发明属于太阳能光伏背板技术领域，具体涉及一种长效自清洁透明背板及制备方法。

背景技术

光伏背板作为光伏组件背面的封装材料，可抵抗光湿热等环境对电池片、胶膜等材料的侵蚀，并起到绝缘保护的作用，是延长光伏组件使用寿命的关键原材料。

近年来，光伏建筑一体化（BIPV）市场呈现扩张趋势，减重及双面发电增益双重需求下透明背板成为新方向，头部背板企业也纷纷进入透明背板领域。透明背板采用全透明的材料，其质量更轻，安装和维护方便，采用透明背板的组件与双玻组件相比具有更多的应用场景。同时由于背板的应用成熟，采用透明背板来实现双面发电组件的生产，给组件厂商节省了厂房和设备改造成本，因此得到业内的青睐。

目前越来越多的透明背板采用涂覆型结构，以兼顾可靠性与持续降本要求，真正实现光伏产业可持续发展。传统氟膜具有很高的表面能，其表面比玻璃更容易清洗，灰尘或污垢可以很容易被风或雨水吹走。涂覆型透明背板耐落沙冲击不足及灰尘遮挡问题，对组件发电效率和发电量的影响逐渐凸显。

中国发明专利申请CN202210393613.0公开了一种光伏板透明长效易清洁阻燃抗污涂层的制备方法及应用。通过将含氟硅的功能性树脂添加到含有阻燃型聚氨酯丙烯酸树脂中，提高涂层的超疏水性、高透光性、耐黄变性和极高的易清洁性以及阻燃性。但不能提升涂覆型背板的抗落沙冲击能力，且其余性能有待进一步提高。

因此，需开发一种同时兼具超疏水、高透光率、长效抗污、高耐磨的长效自清洁透明背板，以保证太阳能电池的工作正常运行。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种长效自清洁透明背板及制备方法。其涂覆制备的背板外表面为可自修复耐磨抗污涂层，使背板具有长效自清洁性能，提高涂覆型背板抗落沙能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种长效自清洁透明背板，所述的长效自清洁太阳能电池背板由下到上依次为抗污涂层、耐候涂层、支撑基材、粘结涂层，所述的抗污涂层的原料包括主体树脂、抗污填料、光引发剂、有机溶剂、硅烷偶联剂和助剂；其中，所述抗污填料包括质量比为1:5-5:1的含二硫键化合物改性Al₂O₃和十六烷基聚硅氧烷改性SiO₂。

优选地，所述主体树脂包括含二硫键的聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯，二者质量比为1:3-3:1。

优选地，所述含二硫键的聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法包括将芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物和4,4'-二氨基二苯二硫醚混合，在氮气氛围下70-90℃反应2-4h，即得。

优选地，所述4,4'-二氨基二苯二硫醚的质量是芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物质量的1-10%。

所述含二硫键化合物改性Al₂O₃的制备方法包括将2-羟乙基二硫化物与异氰酸酯甲基三甲氧基硅烷反应制得含二硫键的硅氧烷化合物；然后将Al₂O₃分散液中加入含二硫键的硅氧烷化合物、硅烷偶联剂KH550水解液，反应即得；

优选地，所述2-羟乙基二硫化物与异氰酸酯甲基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1-5；