專利名稱：：一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別是一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
：環(huán)境污染和能源短缺是人類在21世紀(jì)面臨的最大挑戰(zhàn)。太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能源。據(jù)估算，地球上每年接收的太陽能，相當(dāng)于人類每年燃燒所有燃料獲得能量的3000倍，人類只要利用好太陽能就可滿足自身的能源需求，而且可避免燃燒燃料獲得能量帶來的環(huán)境問題。利用太陽能組件將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁呛苡行У睦猛緩?。太陽能組件中的核心部分硅電池本身壽命已具有30年以上的使用壽命，然而對電池組件起保護(hù)作用的背膜常因阻隔性差導(dǎo)致水、氧、腐蝕性氣液體(如酸雨)通過背膜對EVA膠產(chǎn)生破壞，甚至導(dǎo)致EVA膠與電池片脫膠，急劇減短了組件的壽命，提高了光伏產(chǎn)業(yè)的成本，不利于光伏產(chǎn)業(yè)的迅速普及。且背膜收縮率普遍偏大，導(dǎo)致層壓過程中背膜變形，影響光電轉(zhuǎn)換及外觀。歐洲、美國、日本在太陽能背膜方面的研發(fā)處于領(lǐng)先地位。美國的3M研發(fā)的背膜產(chǎn)品-BBF膜，該膜力學(xué)性能好、阻隔性較好、與EVA粘接較好。德國的普拉斯特、奧地利的ISOVOLTA都采用的TPT結(jié)構(gòu)即由上下兩層PVF膜(杜邦Tedlar是其生產(chǎn)的PVF膜的商標(biāo)名稱)+PET合成。內(nèi)外兩層PVF膜有著較好的耐候性、阻隔性，能較好地保護(hù)好PET膜，從而才能較好地保護(hù)太陽能組件。日本東洋鋁業(yè)生產(chǎn)的背膜產(chǎn)品因耐老化性能好、與EVA粘接效果較好、阻隔性能較好等特點(diǎn)被較多大的組件廠使用。目前市場上使用最多的產(chǎn)品是日本DNP生產(chǎn)的背膜，其中的PET膜提供良好的機(jī)械性能及阻隔性能；兩層聚烯烴提供較好的與EVA的粘接性能及耐老化性能。國內(nèi)的背膜行業(yè)發(fā)展較晚，故目前技術(shù)水平較低，處于研發(fā)階段。上述所有的背膜產(chǎn)品都存在以下危險因阻隔性差導(dǎo)致水、氧、腐蝕性氣液體(如酸雨)通過背膜對EVA膠產(chǎn)生破壞，甚至導(dǎo)致EVA膠與電池片脫膠；背膜收縮率偏大，導(dǎo)致層壓過程中背膜變形，影響光電轉(zhuǎn)換及外觀。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其具有優(yōu)異的老化性能、極低收縮率及優(yōu)異的阻隔性能。本發(fā)明的另一個目的是提供上述背膜的制備方法，其相對于現(xiàn)有技術(shù)而言更為簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于背膜為層狀結(jié)構(gòu)，按順序包括氟樹脂層、PET膜層、鋁膜層、PET膜層以及粘膠層，其中的PET膜層按重量百分比計算添加有0.1-1.0%的成核劑。上述背膜的制備方法包括以下步驟(1)采用擠出流延制備得到兩層PET膜；(2)將兩面涂覆有粘膠的鋁膜夾于兩層PET膜中間，加熱、加壓使兩層片PET與鍍鋁膜緊密的結(jié)合在一起；(3)在其中一片PET膜的表面涂覆氟樹脂，烘干；(4)在另一PET膜的表面涂覆一層用于與EVA粘接的粘膠。本發(fā)明中，PET膜尺寸穩(wěn)定性、收縮率小、阻隔性能高，鋁膜則可提高背膜對水汽及氧等各種氣體的阻隔性能，PVF膜有著較好的耐候性、阻隔性，能較好地保護(hù)好PET膜，粘接層提供較好的與EVA的粘接性能，因此本發(fā)明產(chǎn)品能夠很好地保護(hù)太陽能組件。本發(fā)明所制成的背膜除用于太陽能電池封裝外，還可用于其它對耐候性和阻隔性要求較高的場合。具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其為層狀結(jié)構(gòu)，按順序包括氟樹脂層、PET膜層、鋁膜層、PET膜層以及粘膠層。PET膜層和鋁膜層之間也通過粘膠層結(jié)合。為提高PET膜層的耐老化，在PET基體中加入復(fù)配的抗氧劑、紫外線吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑等耐老化體系。所述的PET膜層中添加有抗氧劑，紫外線吸收劑，紫外線穩(wěn)定劑，成核劑中的一種或以上?？寡鮿┛梢赃x自叔丁基羥基甲苯(BHT)，四[P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)，p-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯(1076)。所加抗氧劑量為0.1-1.0%，優(yōu)選0.1-0.5%。紫外線吸收劑選自2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(，531)，2-羥基-4_甲氧基二苯甲酮(UV325)，2-羥基-4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮(UV-416)，2-(2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(，327)，2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑(UVP)等。所加紫外線吸收劑量為O.1-1.0%，優(yōu)選0.1-0.5%。紫外線穩(wěn)定劑選自雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(UV770)，丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-l-哌啶醇)的縮聚物(UV622)，雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(UV765)，雙(l-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(UV123)等。所加紫外線穩(wěn)定劑量為0.1-0.5%，優(yōu)選0.1-0.3%。在PET中加入合適的成核體系，能提高PET的結(jié)晶度來保證低收縮率及較高阻隔性。成核劑作用原理是聚合物中的雜質(zhì)對其結(jié)晶過程有很大的影響，有些雜質(zhì)要阻礙結(jié)晶，而另一些雜質(zhì)能夠促進(jìn)結(jié)晶，這些能促進(jìn)結(jié)晶的雜質(zhì)在聚合物的結(jié)晶過程中起晶核的作用，成核劑正是這種能夠促進(jìn)結(jié)晶的雜質(zhì)。在PET中加入成核劑，能夠加快結(jié)晶速度，形成細(xì)小致密的球晶顆粒，使分子鏈在較高溫度下具有很快的結(jié)晶速度，球晶可以比較規(guī)整地成長，數(shù)目很多，尺寸很小，使分子具有微晶結(jié)構(gòu)，這不但有利用于提高PET的的抗沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度，更重要的是能提高PET膜的尺寸穩(wěn)定性、減小收縮率、提高阻隔性能。所加成核劑可以選自大和石礦化工有限公司的滑石粉，；山西化工研究院生產(chǎn)的TM-1、TM-3;美利肯生產(chǎn)的Miliad3905、Miliad3940、Miliad3988;日本旭電化產(chǎn)的NA-10、NA-11、NA-21，等等。所加成核劑量為0.1_1.0%，優(yōu)選0.1-0.5%。在兩層PET膜中間加入一層鋁膜來提高背膜的水汽及氧等各種氣體的阻隔性能。鋁膜由于其出色的隔氣隔水性能，被廣泛應(yīng)用于鋁塑復(fù)合、紙鋁塑復(fù)合等包裝。將鋁膜夾于兩層PET膜中間，能顯著提高復(fù)合膜的隔氣隔水性能，對背膜的阻隔性能有極大提高。厚度可選15-50lim。實(shí)施例11.耐老化PET膜的制備以一種熔點(diǎn)為25『C，特性粘度為0.635的PET(牌號K_36)，抗氧劑(1010，汽巴)O.3份，二亞芐基山梨糖醇(TM-3，山西化工研究院)O.3份一起配合，將所獲得的組合物經(jīng)過27(TC雙螺桿擠出機(jī)塑煉后從狹縫式模具中流延成片，得到PET膜(75ym)。2.背膜的制備將兩面涂覆好膠的鋁膜(厚度38m)夾于2層PET膜中間，加熱(170°C)、加壓使2片PET與鋁膜緊密的結(jié)合在一起，在PET膜的一面涂覆氟樹脂(PVF)，烘干。最后在PET膜的另一面涂覆一層膠(與鋁膜涂覆膠相同)，用于與EVA的粘接。實(shí)施例2除了將實(shí)施例1中的TM-3改為Miliad3988以夕卜，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。實(shí)施例3除了將實(shí)施例1中的TM-3改為NA-21以外，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。實(shí)施例4除了將實(shí)施例1中的TM-3的含TM-3的量改為0.5%以夕卜，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。實(shí)施例5除了將實(shí)施例1中的TM-3的含TM-3的量改為0.1%以夕卜，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。實(shí)施例6除了將實(shí)施例1中的鋁膜厚度改為50踐以外，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。實(shí)施例7除了將實(shí)施例1中的鋁膜厚度改為15踐以外，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。比較例1除了將實(shí)施例1中的TM-3去除以外，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。比較例2除了將實(shí)施例1中的鋁膜去除以外，其他皆按實(shí)施例1同樣的方法制備PET膜和背膜。背膜性能檢測把實(shí)施例1-7及比較例1-2中獲得的背膜進(jìn)行下述實(shí)驗，其結(jié)果表示于表1。1)收縮率檢測按ASTMD-1204進(jìn)行檢測。2)阻隔性能的檢測5按ASTMF-1249進(jìn)行檢測。[OO48]表l(背膜的性能)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于背膜為層狀結(jié)構(gòu)，按順序包括氟樹脂層、PET膜層、鋁膜層、PET膜層以及粘膠層，其中的PET膜層按重量百分比計算添加有0.1-1.0％的成核劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于所述的PET膜層按重量百分比計算，添加有0.1-1.0%的抗氧劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于所述的抗氧劑選自叔丁基羥基甲苯(BHT)，四[p-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，p-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于按重量百分比計算，所述的PET膜層中添加有0.1-1.0%的紫外線吸收劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于所述的紫外線吸收劑選自2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，2-羥基-4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮，2-(2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于按重量百分比計算，所述的PET膜層中添加有0.1-0.5%的紫外線穩(wěn)定劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于所述的紫外線穩(wěn)定劑選自雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-l-哌啶醇)的縮聚物，雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，雙(l-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于按重量百分比計算，所述的PET膜層中添加有0.1-1.0%的成核劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，其特征在于所述的成核劑選自滑石粉、TM-l、TM-3、Miliad3905、Miliad3940、Miliad3988、NA-10、NA-11、NA-21。10.權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述背膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)采用擠出流延制備得到兩層PET膜；(2)將兩面涂覆有粘膠的鋁膜夾于兩層PET膜中間，加熱、加壓使兩層片PET與鍍鋁膜緊密的結(jié)合在一起；(3)在其中一片PET膜的表面涂覆氟樹脂，烘干；(4)在另一PET膜的表面涂覆一層用于與EVA粘接的粘膠。全文摘要本發(fā)明公開了一種太陽能電池封裝用低收縮高阻隔背膜，采用擠出流延制備得到兩層PET膜；然后將兩面涂覆有粘膠的鋁膜夾于兩層PET膜中間，加熱、加壓使兩層片PET與鍍鋁膜緊密的結(jié)合在一起；再在其中一片PET膜的表面涂覆氟樹脂，烘干；最后在另一PET膜的表面涂覆一層用于與EVA粘接的粘膠，即可制得層狀結(jié)構(gòu)的背膜。本發(fā)明中，PET膜尺寸穩(wěn)定性、收縮率小、阻隔性能高，鋁膜則可提高背膜對水汽及氧等各種氣體的阻隔性能，PVF膜有著較好的耐候性、阻隔性，能較好地保護(hù)好PET膜，粘接層提供較好的與EVA的粘接性能，因此本發(fā)明產(chǎn)品能夠很好地保護(hù)太陽能組件。本發(fā)明所制成的背膜除用于太陽能電池封裝外，還可用于其它對耐候性和阻隔性要求較高的場合。文檔編號B32B27/18GK101740643SQ2009102140公開日2010年6月16日申請日期2009年12月22日優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日發(fā)明者唐舫成,李連春,汪加勝申請人:廣州鹿山新材料股份有限公司