專利名稱：：一種太陽能電池背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種太陽能電池背板。
背景技術(shù)：
：太陽能電池背板(Backsheet),簡稱BS，是由具有25年以上使用壽命的含氟元素薄膜或涂料作保護(hù)層，與作為基層的耐高壓絕緣性能優(yōu)異的不透水性片材(如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，即PET)復(fù)合而成。由于需要對(duì)能夠產(chǎn)生光電轉(zhuǎn)化的芯片進(jìn)行封裝、保護(hù)和絕緣，使其能夠長時(shí)間地保持光電轉(zhuǎn)化，因此要求背板具有較高的電絕緣性能，耐水、隔濕，耐紫外、酸堿和鹽霧，耐冷熱沖擊性。它是太陽能電池組件不可缺少的高可靠性關(guān)鍵材料，它的好壞直接決定了電池的壽命和轉(zhuǎn)化率。在上述太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)中，保護(hù)層可以是含氟薄膜，如聚氟乙烯(PVF)薄膜(商品名Tedelar，杜邦公司生產(chǎn))或聚二氟乙烯(PVDF)薄膜(商品名Kynar,阿科碼公司生產(chǎn))，也可以是含氟涂層。若選用含氟薄膜作為保護(hù)層，則其與基層之間通常采用膠粘方式相復(fù)合，二者之間的粘結(jié)性較好，且含氟薄膜的耐候性很優(yōu)異，所獲的產(chǎn)品的性能相當(dāng)穩(wěn)定。但由于市場壟斷，含氟薄膜的價(jià)格較高，因此可選用含氟涂層替代含氟薄膜作為保護(hù)層。但涂層與基層之間的粘結(jié)力相對(duì)較低，在長時(shí)間濕熱處理后易與基層剝離。且水汽透過性大，產(chǎn)品在封裝時(shí)容易發(fā)生涂層的剝離現(xiàn)象。公開號(hào)為CN101272903的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種采用含氟涂層作為保護(hù)層的太陽能電池背板，該含氟涂層為導(dǎo)入了固化性官能團(tuán)的含氟聚合物，用以提高與基層或密封劑(EVA)層之間的粘結(jié)性。并且在該保護(hù)層與基層之間，還可以存在介質(zhì)層，用以降低水汽的透過性，從而進(jìn)一步提高粘結(jié)性或隱蔽性。此介質(zhì)層選用的是公知的常見底漆用涂料，如環(huán)氧樹脂、氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酯樹脂等。從增強(qiáng)粘結(jié)性的角度來看，起主要作用的依然是含氟涂層本身。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)層與基層或與密封層之間的粘結(jié)性很好的太陽能電池背板。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種太陽能電池背板，包含不透水性片材的基層、形成在所述基層的至少一面上的膜狀保護(hù)層，該保護(hù)層包含由含氟聚合物涂料形成的含氟涂層。所述的保護(hù)層還包含涂覆在所述含氟涂層的與所述基層相面對(duì)的表面上的粘結(jié)層，該粘結(jié)層由雙組分高溫固化膠系固化而成，包含含有固化性官能團(tuán)的樹脂基體和固化劑。所述的樹脂基體為聚丙烯酸酯系或聚酯系，所述的固化性官能團(tuán)為氨基、羧基或羥基。所述的樹脂基體為帶有羧基或羥基的聚酯系。所述的固化劑選自環(huán)氧樹脂固化劑或異氰酸酯固化劑或碳化二亞胺固化劑。所述的粘結(jié)層還包含固化促進(jìn)劑、抗水解穩(wěn)定劑和硅垸偶聯(lián)劑。所述的保護(hù)層還包含涂覆在所述含氟涂層的與所述基層相背離的表面上的表涂層，該表涂層由雙組分高溫固化膠系固化而成，包含含有固化性官能團(tuán)的樹脂基體和固化劑。在所述表涂層中使用的所述樹脂基體為聚丙烯酸酯系或聚酯系，所述的固化性官能團(tuán)為氨基、羧基或羥基。在所述表涂層中使用的所述樹脂基體為聚丙烯酸酯系。所述粘結(jié)層的厚度為310ixm。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的太陽能電池背板具有如下優(yōu)點(diǎn)1、作為保護(hù)層的主要部件的含氟涂層可以采用領(lǐng)域內(nèi)公知的任一種含氟涂層來制作，對(duì)其粘結(jié)性沒有特別要求，只需考慮其使用效果即可。這樣，在含氟涂層中就無需共聚大量含固化性官能團(tuán)的其他單體，能夠保證保護(hù)層的使用效果。雖然含氟涂層也必須具備一定的可反應(yīng)性才能與粘結(jié)層相結(jié)合，但從增強(qiáng)保護(hù)層與基層之間粘結(jié)性的角度來看，其主要作用的是粘結(jié)層。2、增設(shè)一粘結(jié)層用以增強(qiáng)基層與保護(hù)層之間的粘結(jié)牢固程度，這樣在封裝和使用時(shí)保護(hù)層不易剝離，粘結(jié)十分可靠。附圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、基層；2、保護(hù)層；3、含氟涂層；4、粘結(jié)層；5、表涂層；6、含氟薄膜。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的太陽能電池背板，其結(jié)構(gòu)與普通太陽能電池背板基本相同，是由基層1和覆蓋在其上的膜狀保護(hù)層2構(gòu)成的。其中，基層1為不透水性片材，通常采用對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造。保護(hù)層2的主體為由含氟聚合物涂料形成的含氟涂層3,而本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于在涂覆該含氟涂層3之前，首先在基層1上涂覆了一層粘結(jié)層4。粘結(jié)層4為雙組分髙溫固化膠系，其樹脂基體可選擇帶有固化性官能團(tuán)的聚丙烯酸酯系或聚酯系，如聚羥基丙烯酸酯、聚氨基丙烯酸酯、聚羧基丙烯酸酯、帶有羥基的聚酯、帶有羧基的聚酯等。其中，優(yōu)選帶有羧基或羥基的聚酯，其粘結(jié)性和耐水解性較好。固化劑可以選用環(huán)氧樹脂系、異氰酸酯系、碳化二亞胺系等。環(huán)氧樹脂固化劑一般包含縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類、脂肪族環(huán)氧化合物、脂環(huán)族環(huán)氧化合物。此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有兩種不同類型環(huán)氧基的化合物。異氰酸酯固化劑一般包含六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及其二聚體，三聚體、二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)等。從耐UV性和耐高溫高濕的黃變性考慮，優(yōu)選非黃變系的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及其二聚體，三聚體和3-異氰酸酯基亞甲基-3，5,5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)，特別優(yōu)選六亞甲基二異氰酸酯(HDI)二聚體和三聚體。另外，在粘結(jié)層4的涂料配方中通常還添加有固化促進(jìn)劑、抗水解的穩(wěn)定劑和硅烷偶聯(lián)劑。穩(wěn)定劑可以選自有機(jī)硅改性的髙吸水性樹脂、環(huán)氧化合物、碳化二亞胺等。其中優(yōu)選碳化二亞胺系列，從反應(yīng)性和耐高溫的穩(wěn)定性考慮，選擇聚合碳化二亞胺最為優(yōu)異。通常選擇乙酸丁酯作為粘結(jié)層4在涂覆時(shí)的溶劑。粘結(jié)層4的涂覆配方中各組分通常可選的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍如下100份樹脂基體；515份固化劑；0.52份固化促進(jìn)劑；0.52份抗水解穩(wěn)定劑；0.52份硅烷偶聯(lián)劑；1030份溶劑。實(shí)施例1:本實(shí)施例中的太陽能電池背板，其結(jié)構(gòu)是在基層l的兩側(cè)均涂覆有保護(hù)層2，但位于底層的保護(hù)層2僅為一層直接覆蓋在基層1上的含氟薄膜6，其材質(zhì)為PVF。而位于表層的保護(hù)層2則由粘結(jié)層4和含氟涂層3構(gòu)成。本實(shí)施例中，粘結(jié)層4的涂覆配方如下(質(zhì)量份數(shù))含羥基的聚酯系粘結(jié)劑(XK-908,大連輕化工研究所制造)100;固化劑N3390(德國拜爾制造)5;固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫0.5;抗水解穩(wěn)定劑(P200，德國萊茵公司的Stabaxol系列)0.5;溶劑乙酸丁酯15;硅烷偶聯(lián)劑NCO-C3He-Si(OCH3)30.5。含氟涂層3的涂覆配方如下(質(zhì)量份數(shù))含氟樹脂(GK570,大金涂料制造)100:固化劑(DESMODURXP2565,德國拜爾制造)7;固化劑(D201，多耐得制造)3;固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫0.5;溶劑乙酸丁酯20;鈦白粉(HC-IOO，德固賽制造)30;UV吸收劑(BASF社制造的Uvinul3035)0.5;制造時(shí)，采用250um厚的高等級(jí)絕緣PET薄膜，以電暈設(shè)備電暈至5060dyne/cm。先在PET的表層按粘結(jié)層4的涂覆配方進(jìn)行涂覆，在120'C下烘510min,制成約5ixm厚的粘結(jié)層4。然后將消泡過的含氟涂層3刮涂于其上，在120'C下烘2030min，制得干厚約為2025ixm的保護(hù)層2，并將保護(hù)層2的表面點(diǎn)暈至5060dyne/cm。再在基層1的底層鍍上含氟薄膜6,制得如本實(shí)施例所述的太陽能電池背板。其結(jié)構(gòu)如附圖l所示。實(shí)施例2:本實(shí)施例中，位于表層和位于底層的保護(hù)層2，均由粘結(jié)層4和含氟涂層3構(gòu)成。其中，粘結(jié)層4的涂覆配方如下(質(zhì)量份數(shù))含羥基的丙烯酸系粘結(jié)劑(8723,日本合成化學(xué)制造)100;固化劑D201(多耐得制造)5:固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫0.5;抗水解穩(wěn)定劑(P200,德國萊茵公司的Stabaxol系列)0.5;溶劑乙酸丁酯15;硅烷偶聯(lián)劑NCO-C3He-Si(0CH3)30.5。本實(shí)施例的制造方法與實(shí)施例1基本相同。在制備完位于表層的保護(hù)層2后，再以相同方法制備位于底層的保護(hù)層2。其結(jié)構(gòu)如附圖2所示。實(shí)施例3:本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于粘結(jié)層4的涂覆配方如下(質(zhì)量份數(shù))含羥基的聚酯系粘結(jié)劑(TYA,上海理日科技制造)100;固化劑V-05(日清紡制造)5;固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫0.5;抗水解穩(wěn)定劑(P200,德國萊茵公司的Stabaxol系列)0.5;溶劑乙酸丁酯15;硅垸偶聯(lián)劑NC0-C3He-Si(0CH3)30.5。實(shí)施例4:本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于，位于表層的保護(hù)層2由表涂層5、含氟涂層3、粘結(jié)層4構(gòu)成。其中粘結(jié)層4的涂覆配方與實(shí)施例2并無區(qū)別。在太陽能電池封裝時(shí)，表涂層5與EVA層相粘合，使得保護(hù)層2與EVA層之間的粘結(jié)牢固性提高。表涂層5的配方的選擇原理與粘結(jié)層4基本相同。但其對(duì)于耐候性的要求更髙，因此，樹脂基體優(yōu)選帶有固化性官能團(tuán)的聚丙烯酸酯系，如聚羥基丙烯酸酯、聚氨基丙烯酸酯、聚羧基丙烯酸酯等。表涂層5中各組分通?？蛇x的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍如下100份樹脂基體；58份固化劑；0.52份固化促進(jìn)劑；0.52份抗水解穩(wěn)定劑；0.52份硅烷偶聯(lián)劑；520份鈦白粉；0.52份UV吸收劑；10~30份溶劑。本實(shí)施例中，表涂層5的配方如下(質(zhì)量分?jǐn)?shù))含羥基的丙烯酸酯系粘結(jié)劑AC1016(佛山市高明同德化工有限公司制)100;固化劑TPA90SB(多耐得制造)5;固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫5;穩(wěn)定劑P200(德國萊茵公司的Stabaxol系列)0.5;溶劑乙酸丁酯15;硅垸偶聯(lián)劑NCO-C3H6-Si(OCH丄0.5;鈦白粉20;UV吸收劑0.5。對(duì)比例在實(shí)施例2中取消粘結(jié)層4,而將含氟涂層3直接涂覆在基層1上。下表(見下頁)為實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、對(duì)比例的性能測試結(jié)果:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>評(píng)價(jià)基準(zhǔn)0級(jí)無脫離1級(jí)5%面積內(nèi)脫離2級(jí)5%15%面積內(nèi)脫離(b)耐水煮性測試沸水水煮24小時(shí)，處理后觀察涂料外觀及測試涂料附著力。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)有無氣泡、發(fā)黃、開裂、分層、對(duì)折有無折痕或脫離、附著力等級(jí)等。(c)耐UV測試參照IEC61215_10.10，測試條件UVA:320385nmUV;B:280320nm>5kWh.m-2;T:60土5'CUVA+B15kWh.m-2。處理后觀察涂料外觀及測試涂料附著力。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)有無氣泡、發(fā)黃、開裂、分層、對(duì)折有無折痕或脫離、附著力等級(jí)等。(d)耐濕熱測試參照IEC61215—10.13，測試條件85°C/85%RH，lOOOh處理后觀察涂料外觀及測試涂料附著力。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)有無氣泡、發(fā)黃、開裂、分層、對(duì)折有無折痕或脫離、附著力等級(jí)等。(e)耐濕凍測試參照IEC61215—10.12,測試條件—40'C85'C,24h/C，IOC。處理后觀察涂料外觀及測試涂料附著力。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)有無氣泡、發(fā)黃、開裂、分層、對(duì)折有無折痕或脫離、附著力等級(jí)等。(f)耐冷熱循環(huán)測試參照IEC61215—10.11，測試條件一40'C85^C,6h/Cycle,200Cycles。處理后觀察涂料外觀及測試涂料附著力。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)有無氣泡、發(fā)黃、開裂、分層、對(duì)折有無折痕或脫離、附著力等級(jí)等。(g)與硅膠粘結(jié)性將天山1527硅膠涂于背板，再以接線盒壓合，固化5~7天后懸掛30kg重物5min。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)-接線盒不脫離背板為合格。(h)與EVA粘結(jié)性以普林斯通EVA壓合背板于玻璃板，再剝離背板，測試其剝離強(qiáng)度及破壞位置。如上所述，我們完全按照本發(fā)明的宗旨進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施例和實(shí)施方法。相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進(jìn)行不同的變化及實(shí)施。權(quán)利要求1、一種太陽能電池背板，包含不透水性片材的基層(1)、形成在所述基層(1)的至少一面上的膜狀保護(hù)層(2)，該保護(hù)層(2)包含由含氟聚合物涂料形成的含氟涂層(3)，其特征在于所述的保護(hù)層(2)還包含涂覆在所述含氟涂層(3)的與所述基層(1)相面對(duì)的表面上的粘結(jié)層(4)，該粘結(jié)層(4)由雙組分高溫固化膠系固化而成，包含含有固化性官能團(tuán)的樹脂基體和固化劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述的樹脂基體為聚丙烯酸酯系或聚酯系，所述的固化性官能團(tuán)為氨基、羧基或羥基。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述的樹脂基體為帶有羧基或羥基的聚酯系。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述的固化劑選自環(huán)氧樹脂固化劑或異氰酸酯固化劑或碳化二亞胺固化劑。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述的粘結(jié)層(4)還包含固化促進(jìn)劑、抗水解穩(wěn)定劑和硅烷偶聯(lián)劑。6、根據(jù)權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述的保護(hù)層(2)還包含涂覆在所述含氟涂層(3)的與所述基層(1)相背離的表面上的表涂層(5)，該表涂層(5)由雙組分高溫固化膠系固化而成，包含含有固化性官能團(tuán)的樹脂基體和固化劑。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能電池背板，其特征在于在所述表涂層(5)中使用的所述樹脂基體為聚丙烯酸酯系或聚酯系，所述的固化性官能團(tuán)為氨基、羧基或羥基。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽能電池背板，其特征在于在所述表涂層(5)中使用的所述樹脂基體為聚丙烯酸酯系。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板，其特征在于所述粘結(jié)層(4)的厚度為3~10um。全文摘要本發(fā)明公開了一種太陽能電池背板，包含不透水性片材的基層、形成在所述基層的至少一面上的膜狀保護(hù)層，該保護(hù)層包含由含氟聚合物涂料形成的含氟涂層。所述的保護(hù)層還包含涂覆在所述含氟涂層的與所述基層相面對(duì)的表面上的粘結(jié)層，該粘結(jié)層由雙組分高溫固化膠系固化而成，包含含有固化性官能團(tuán)的樹脂基體和固化劑。在基層與含氟涂層之間增設(shè)粘結(jié)層用以增強(qiáng)基層與保護(hù)層之間的粘結(jié)牢固程度，這樣在封裝和使用時(shí)保護(hù)層不易剝離，粘結(jié)十分可靠。同時(shí)，在含氟涂層中就無需共聚大量含固化性官能團(tuán)的其他單體，從而保證保護(hù)層的使用效果。文檔編號(hào)B32B7/12GK101515603SQ200910047890公開日2009年8月26日申請(qǐng)日期2009年3月20日優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日發(fā)明者吳小平,超唐,宇野敬一,鴻張,鵬張,朱玲玲申請(qǐng)人:蘇州賽伍應(yīng)用技術(shù)有限公司