一種新型太陽能電池背板及其組件制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及一種新型太陽能電池背板及其組件。本實用新型專利技術(shù)的一種新型太陽能電池背板，包括基材層，以及包括設(shè)置于基材層任一面的含氟涂層和設(shè)置于基材層另一面的粘接膠層和改性聚烯烴層。其有益效果是：本實用新型專利技術(shù)的新型太陽能電池背板具有高耐候性、高耐磨性、高阻隔性，低成本，其水氣透過率低于1.0g/m2.day，相比較于傳統(tǒng)的太陽能電池背板，其生產(chǎn)成本可以降低10％以上。

Novel solar battery backboard and its component

The utility model relates to a novel solar battery backboard and a component thereof. The utility model relates to a novel solar battery backboard, which comprises a base material layer, a fluorine containing coating arranged on either side of the substrate layer and an adhesive layer and a modified polyolefin layer arranged on the other side of the substrate layer. The beneficial effect is: new type solar battery backboard of the utility model has high weatherability, high wear resistance, high resistance, low cost, the water vapor transmission rate is lower than 1.0g/m2.day, compared with traditional solar battery backboard, the production cost can be reduced by more than 10%.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種新型太陽能電池背板及其組件。
技術(shù)介紹
太陽能電池組件通常是一個疊加的層狀結(jié)構(gòu)，從受光面到背面依次為玻璃層、EVA密封層、太陽能電池片、EVA密封層和太陽能電池背板。太陽能電池背板是組件中僅次于電池片的重要部分，其主要作用是提高組件的整體機械強度并通過其本身的耐候性、阻隔性和絕緣性對電池片起到保護作用。為了保證組件至少25年的長期可靠性，對背板的整體性能提出了很高的要求，使背板的設(shè)計和生產(chǎn)也變得復雜，無形中提高了制造成本。但是，世界范圍內(nèi)的組件降價趨勢也沖擊了背板行業(yè)，因此如何獲得性價比高的背板對業(yè)界提出了挑戰(zhàn)。現(xiàn)有技術(shù)中涌現(xiàn)出了大量對背板進行改進的方案，試圖達到這一目的。例如，中國專利申請?zhí)枮镃N201220644624.3，公布日期為2013年8月7日，公布號為CN203110453U的專利中揭示了一種以PET為基材，采用涂層和復膜的聯(lián)合技術(shù)得到的一種背板。其中的涂層被稱為耐候涂層，形成背板的空氣面，是由聚四氟乙烯、三氟乙烯或丙烯酸樹脂構(gòu)成的基膜層。而用于復合的膜則是PVDF膜或PVF膜，并通過膠粘劑實現(xiàn)與PET的粘合，形成背板的EVA面。盡管該背板兩面含氟，他同樣不能很好的滿足高耐候(尤其是PVDF膜由于在加工過程中加入的PMMA和其他彈性體，使其耐老化性大大降低)、高阻隔(尤其是水氣透過率)的問題，因此也不能保證組件的長期可靠性。中國專利申請?zhí)枮镃N200920118597.4，公開日期2010年3月24日，公開號為CN201430145Y的專利中揭示了一款以PET為基材，用粘合劑將PVF粘合于PET正反面所得的背板。盡管該背板也為雙面含氟材料，但是兩層PVF均通過膠粘劑與PET粘合，在組件的實際應用中存在很大的脫層風險，現(xiàn)有的膠粘劑很難保證長時間的粘合效果，一旦膠粘劑老化、脫層，水氣很容易通過界面層滲透，并很快使PET水解，使電池片輸出功率下降。因此，這樣的雙面膠粘的背板盡管兩面都采用了高耐候的PVF膜，但是由于膠粘劑的脆弱性導致整個背板的可靠性下降，也很難獲得高可靠性的組件。由此看來，要獲得高性價比的背板仍然是業(yè)界不斷追求的目標。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高耐候性、高耐磨性、高阻隔性，低成本的新型太陽能電池背板及其組件。該背板選用機械強度優(yōu)異的基材層，通過特殊的工藝將含氟功能涂層整合到其表面，形成空氣面，使其具有耐候性和耐磨性，而且可以通過厚度和固化條件的變化來調(diào)控這些性能，空氣面不使用粘接膠層，降低了粘接膠老化、脫層帶來的風險。通過膠粘復合的技術(shù)將改性的聚烯烴附著到基材層的另一面進一步增加背板的機械強度、阻隔性和絕緣性。基材層及改性聚烯烴層的厚度可以變化和互補，達到控制背板總厚度、阻隔性、絕緣性和成本的目的。更重要的是改性聚烯烴與電池片的封裝材料EVA有良好的粘合力，降低了背板在使用過程中與電池片分離的風險，提高了組件的長期可靠性。本技術(shù)提供的一種新型太陽能電池背板，其技術(shù)方案為：一種新型太陽能電池背板，包括基材層，以及包括設(shè)置于基材層任一面的含氟涂層和設(shè)置于基材層另一面的粘接膠層和改性聚烯烴層，所述改性聚烯烴層的厚度與所述含氟涂層的厚度的比值為0.1～480。其中，改性聚烯烴層中包括PE、PP、POE或EVA中的任一種或任幾種，改性聚烯烴層是經(jīng)過化學改性的聚烯烴層、經(jīng)過物理共混改性的聚烯烴層或者經(jīng)過物理共擠改性的聚烯烴層。其中，含氟涂層的表面具有極性單分子接枝層。其中，背板的厚度為50μm～850μm，含氟涂層的厚度為1μm～100μm，基材層的厚度為38μm～400μm，改性聚烯烴層的厚度為10μm～500μm，所述粘接膠層的厚度為1μm～50μm。其中，基材層是PET層、PBT層或PEN層，粘接膠層中的粘接膠是聚氨酯、環(huán)氧樹脂或丙烯酸系粘膠劑中的一種或任幾種。其中，基材層的表面經(jīng)過等離子活化和刻蝕處理，經(jīng)等離子處理后的基材層表面含有活性基團，活性基團包括-OH、-NH2或-COOH。其中，含氟涂層是功能性含氟涂層，功能性含氟涂層中包括氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯中的一種或者任幾種。其中，基材層與粘接膠層之間設(shè)置有含氟涂層。其中，粘接膠層是熱熔膠層。其中，改性聚烯烴層是POE/氟材料共混改性得到的聚合物、PE/EVA共混改性得到的聚合物、PET/增溶劑/PP共混改性得到的聚合物、PP/POE/PE共混改性得到的聚合物、HDPE/PP/EPDM共混改性得到的聚合物、PP/EVA共混改性得到的聚合物、PP/PE/EPR共混改性得到的聚合物、PP/SBS/EVA共混改性得到的聚合物或者PP/HDPE/SBS共混改性得到的聚合物。其中，所述改性聚烯烴層是POE/氟材料共混改性得到的聚合物，其中氟材料的質(zhì)量百分比為5～20％；或者所述改性聚烯烴層是PE/EVA共混改性得到的聚合物，其中PE與EVA的重量比為5-20∶80-95；或者所述改性聚烯烴層是PET/增溶劑/PP共混改性得到的聚合物，其中增溶劑的質(zhì)量百分比為5-15％，PET的質(zhì)量百分比為20-25％；或者所述改性聚烯烴層是PP/POE/PE共混改性得到的聚合物，其中PP、POE與PE的重量比為60-90∶5-20∶5-20；或者所述改性聚烯烴層是HDPE/PP/EPDM共混改性得到的聚合物，其中HDPE、PP與EPDM的重量比為60-90∶9-30∶1-10；或者所述改性聚烯烴層是PP/EVA共混改性得到的聚合物，其中PP與EVA的重量比為5-20∶80-95；或者所述改性聚烯烴層是PP/PE/EPR共混改性得到的聚合物，其中PP、PE與EPR的重量比為90-110∶1-3∶5-15；或者所述改性聚烯烴層是PP/SBS/EVA共混改性得到的聚合物，其中EVA與SBS的重量比為2-1∶1；或者所述改性聚烯烴層是PP/HDPE/SBS共混改性得到的聚合物，其中PP、HDPE與SBS的重量比為5-7∶2-4∶1-2。本技術(shù)化提供了一種太陽能電池組件，包括由上至下依次設(shè)置的前層材料、封裝材料、太陽能電池、封裝材料、背板，背板是上述的一種新型太陽能電池背板。本技術(shù)化提供了一種新型太陽能電池背板的制備方法，包括以下步驟：(1)、將基材層的兩個表面進行等離子體表面處理；(2)、采用流延技術(shù)將含氟涂料流延到經(jīng)過等離子表面處理后的基材層的表面，固化后得到含氟涂層；(3)、通過膠粘法、流延法或干式熱壓法將改性聚烯烴復合在基材層的另一表面。其中，步驟(2)中，以極性分子作為前軀體，用PECVD技術(shù)對含氟涂層的表面進行接枝處理，形成極性單分子接枝層。其中，步驟(2)中的固化方式為微波固化，微波固化的溫度為120℃～160℃，時間為50秒～500秒。其中，步驟(2)中的含氟涂料由具有活性基團的功能高分子氟樹脂、引發(fā)劑、固化劑、助劑、填料調(diào)配而成，功能高分子氟樹脂為氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯與其它含活性基團的功能單體進行共聚后得到的產(chǎn)物，活性基團包括羥基、羧基、氨基，引發(fā)劑是指在熱、光、輻射或微波的作用下能夠分解并釋放出自由基的疊氮類或過氧化物類有機分子；固化劑為含有異氰酸酯基、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種新型太陽能電池背板，包括基材層，其特征在于：還包括設(shè)置于基材層任一面的含氟涂層和設(shè)置于基材層另一面的粘接膠層和改性聚烯烴層，所述改性聚烯烴層的厚度與所述含氟涂層的厚度的比值為0.1～480。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型太陽能電池背板，包括基材層，其特征在于：還包括設(shè)置于基材層任一面的含氟涂層和設(shè)置于基材層另一面的粘接膠層和改性聚烯烴層，所述改性聚烯烴層的厚度與所述含氟涂層的厚度的比值為0.1～480。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能電池背板，其特征在于：所述改性聚烯烴層中包括PE、PP、POE或EVA中的任一種，所述改性聚烯烴層是經(jīng)過化學改性的聚烯烴層、經(jīng)過物理共混改性的聚烯烴層或者經(jīng)過物理共擠改性的聚烯烴層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能電池背板，其特征在于：所述含氟涂層的表面具有極性單分子接枝層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能電池背板，其特征在于：所述背板的厚度為50μm～850μm，所述含氟涂層的厚度為1μm～100μm，所述基材層的厚度為38μm～400μm，所述改性聚烯烴層的厚度為10μm～500μm，所述粘接膠層的厚度為1μm～50μm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能電池背板，其特征在于：所述基材層是PET層、PBT層或PEN層，所述粘接膠層中的粘接膠是聚氨酯、環(huán)氧樹脂或丙烯酸系粘膠劑中的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林建偉，張育政，孫玉海，
申請(專利權(quán))人：蘇州中來光伏新材股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32