專利名稱：一種耐磨涂覆型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，尤其涉及一種具有較好耐磨性和反射率的太陽能電池背板。
背景技術(shù)：
所謂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指利用太陽能電池的光伏效應(yīng)，將太陽能輻射直接轉(zhuǎn)換成電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。晶體娃電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分之一，若將晶體硅電池直接暴露在大氣中，受到光、熱、雨、雪等氣象因素的影響，晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率和使用壽命會大大降低。因此，采用合適的封裝系統(tǒng)對太陽能組件進行保護，可以提高電池的使用壽命和轉(zhuǎn)換效率。太陽能電池背板作為太陽能電池組件的保護材料，目前有復(fù)合型背板、涂覆型背 板。其中，涂覆型背板成本低，但存在涂層容易脫落、耐磨性較低的問題，尤其太陽能組件安裝在風(fēng)沙大的地區(qū)，背板受風(fēng)沙刮擦容易掉落，受氣候的影響容易裂開，對背板的耐磨性有較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中，太陽能電池背板的的耐磨性較低較低，易脫落這一缺陷，本發(fā)明提供了一種耐磨涂覆型太陽能電池背板。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種耐磨涂覆型太陽能電池背板，其中，包括—底層；兩含氟樹脂層，位于所述底層上，兩所述含氟樹脂層的涂液包括具有反射率的填料以及環(huán)氧樹脂；以及一聚合物層，位于兩所述含氟樹脂層之間。優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計算，兩所述含氟樹脂層的涂液包括含氟樹脂24. 6 55. 3 % ; 環(huán)氧樹脂6. 0 8. 0 % ；固化劑I. 8 5. 7%;具有反射率的填料4. I 6. 6% ;催化劑0. 0002 0. 0003 % ;以及溶劑30. 7 57. 1%。優(yōu)選地,所述具有反射率的填料包括基料，包括鈦白粉、碳酸鈣、云母粉、滑石粉、粘土、硅灰石粉、石英砂、金屬氧化物、石墨、瓷粉、鑄石粉其中之一或者它們的混合物；以及具有反射率的物質(zhì)，包括納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化錫、納米摻銻氧化錫、納米氟化鋰、納米氟化鈣、納米氟化鎂、納米氟化鋇、納米碳酸鈣、中空陶瓷微珠、中空玻璃微珠其中之一或者它們的混合物。
優(yōu)選地，所述含氟樹脂為偏氟乙烯樹脂、三氟型樹脂、四氟型樹脂其中之一或者它們的混合物。優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、多酚型縮水甘油醚樹脂、脂肪族縮水甘油醚樹脂中任一種或它們的混合物。優(yōu)選地，各所述含氟樹脂層的厚度為3 200 iim，所述聚合物層的厚度為20 500 u m0優(yōu)選地，所述底層的涂液以質(zhì)量百分比計算，包括底層樹脂20 73%;
固化劑0 18%;助劑0 9%;催化劑0 0. 4% ；以及溶劑25 75%。優(yōu)選地，所述底層的涂液更包括交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括過氧化酯、過氧縮酮、二烷類過氧化物其中之一或者它們的混合物或者惡唑啉基的聚合物、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂其中一種或者它們的混合物。優(yōu)選地，所述底層的涂液更包括助劑，所述助劑包括抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑或增粘劑。優(yōu)選地，所述底層的厚度為I 10 ii m。采用本發(fā)明的優(yōu)點是通過在含氟樹脂層的涂液中添加具有反射率的物質(zhì)，使太陽能電池背板具有很好的光反射率。另外，在含氟樹脂層的涂液中還同時添加環(huán)氧樹脂，增加了太陽能電池背板的耐磨性。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實施方式

以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，圖I示出了依據(jù)本發(fā)明的耐磨涂覆型太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖，對本發(fā)明的具體實施方式

作進一步的詳細描述。圖I示出了依據(jù)本發(fā)明的耐磨涂覆型太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，耐磨涂覆型太陽能電池背板I包括底層10、兩含氟樹脂層20及聚合物層30。其中，底層10粘合于太陽能電池組件的EVA層上，并且其厚度為I 10 y m。兩含氟樹脂層20設(shè)置于底層10上，并且各含氟樹脂層20的厚度為3 200 ii m。兩含氟樹脂層20的涂夜內(nèi)含有具有反射率的填料以及環(huán)氧樹脂。聚合物層30則位于兩含氟樹脂層20之間，并且其厚度為20 500 u mD以質(zhì)量百分比計算，底層的涂液包括底層樹脂20 73%、固化劑0 18%、助劑0 9%、催化劑0 0. 4%及溶劑25 75%。其中，底層樹脂可以為醋酸乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酰胺樹脂、含羥基官能團或羧基官能團或環(huán)氧基官能團的高聚物其中之一或它們的混合物、或醋酸乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酰胺樹脂、含羥基官能團或羧基官能團或環(huán)氧基官能團的高聚物其中之一與聚乙烯醇的混合物。具體地，以質(zhì)量百分比計算，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂中醋酸乙烯的含量為16% 40%，聚酯樹脂的玻璃化溫度為30 90°C，以摩爾百分比計算，聚乙烯醇的皂化度為70 90mol%，以質(zhì)量百分比計算，樹脂溶液的濃度為2% 30%。底層10的涂液還可以包括交聯(lián)劑及助劑。其中，交聯(lián)劑為過氧化酯、過氧縮酮、二烷類過氧化物其中之一或者它們的混合物或者惡唑啉基的聚合物、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂其中一種或者它們的混合物。助劑為抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑或增粘劑。以質(zhì)量百分比計算，各含氟樹脂層的涂液包括含氟樹脂24. 6 55. 3%、環(huán)氧樹脂6.0 8.0%、固化劑I. 8 5. 7%、具有反射率的填料4. I 6.6%、催化劑0. 0002 0. 0003%及溶劑30. 7 57. 1%。含氟樹脂可以為偏氟乙烯樹脂、三氟型樹脂、四氟型樹脂其中之一或者它們的混合物。具體地，三氟型樹脂可以為氟乙烯-乙烯基醚共聚物或者氟 乙烯-乙烯基脂共聚物。更具體地，四氟型樹脂可以為四氟乙烯與烷基乙烯基醚共聚物的混合物，也可以為四氟乙烯與烷基乙烯基酯共聚物的混合物。其中，烷基乙烯基醚可以為環(huán)己基乙烯基醚、羥丁基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、縮水甘油基乙烯基醚其中之一或者它們的混合物。而烷基乙烯基酯則可以為乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛戊酸乙烯酯、新壬酸乙烯酯、辛癸酸乙烯酯其中之一或者它們的混合物。環(huán)氧樹脂可以為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、多酚型縮水甘油醚樹脂、脂肪族縮水甘油醚樹脂中任一種或它們的混合物。固化劑可以為異氰酸酯、氨基樹脂、封閉型異氰酸酯、嵌段異氰酸酯、三聚氰胺其中之一或者它們的混合物。具有反射率的填料包括基料及具有反射率的物質(zhì)。其中，基料為欽白粉、碳酸I丐、5■母粉、滑石粉、粘土、娃灰石粉、石英砂、金屬氧化物、石墨、瓷粉、鑄石粉其中之一或者它們的混合物。具有反射率的物質(zhì)為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化錫、納米摻銻氧化錫、納米氟化鋰、納米氟化鈣、納米氟化鎂、納米氟化鋇、納米碳酸鈣、中空陶瓷微珠、中空玻璃微珠其中之一或者它們的混合物。聚合物層30的制作材料為聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲酯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯其中之一或者它們的組合。具體來說含氟樹脂層涂液A :以質(zhì)量百分比計算，在裝有攪拌裝置的容器中加入200份LF100三氟型樹脂并開始攪拌，依次加入40份雙酚A型環(huán)氧樹脂、125份甲基異丁基甲酮、85份二甲苯、10份R-105 二氧化鈦粉、10份VK-SP30納米二氧化硅、5份VK-T06納米二氧化鈦、5份VK-JS02納米氧化鋅、0. 01份二月桂酸二丁基錫、20份Desmodur N3390固化劑，攪拌40-60分鐘，制得含氟樹脂層涂液A。含氟樹脂層涂液B :制作方法和使用材料與制作含氟樹脂層涂液A相同，只是將200份LF100三氟型樹脂置換成200份Zeffle GK570四氟型樹脂，制得含氟樹脂層涂液B。
含氟樹脂層涂液C :制作方法和使用材料與制作含氟樹脂層涂液A相同，只是將10份R-105 二氧化鈦粉、10份VK-SP30納米二氧化硅、5份VK-T06納米二氧化鈦、5份VK-JS02納米氧化鋅置換成30份陶瓷微珠，制得含氟樹脂層涂液C。
含氟樹脂層涂液D 制作方法和使用材料與制作含氟樹脂層涂液A相同，只是將40份雙酚A型環(huán)氧樹脂置換成40份多酚型縮水甘油醚樹脂，制得含氟樹脂層涂液D。底層涂液A 以質(zhì)量百分比計，在250份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(其中VA含量為33% )中，加入10份紫外吸收劑2,2，- 二羥基-4，4’ - 二甲氧基二苯甲酮，10份受阻胺類光穩(wěn)定劑雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯/甲基-1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯復(fù)配物(質(zhì)量比I : I)，15份的抗氧劑1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5_三嗪-2，4，6_(1H，3H，5H)-三酮/ 二 (2，4_ 二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯復(fù)配物(質(zhì)量比I : 4)，7. 5份交聯(lián)固化劑鄰，鄰-叔戊基-鄰-(2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯和I 增粘劑Y _氨丙基二乙氧基娃燒，并溶解在甲苯、異丙醇和二甲苯(摩爾比I : I : 2)的混合溶劑中，制得底層涂液A。
底層涂液劑B :以質(zhì)量百分比計，250份以甲基丙烯酸甲酯和N-羥甲基丙烯酰胺為單體的縮水甘油酯型丙烯酸樹脂共聚物，30份交聯(lián)劑二環(huán)戊二烯環(huán)氧化物，I份催化劑過氧化氫，加入10份受阻胺類光穩(wěn)定劑癸二酸雙_2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯，10份的抗氧劑I，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6- 二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮/二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯復(fù)配物(質(zhì)量比I : 4)，20份紫外吸收劑2，2’_ 二羥基-4，4’_ 二甲氧基二苯甲酮，并溶解在甲苯、異丙醇(摩爾比I : I)的混合溶劑中，得到底層涂液B。底層涂液劑C :以質(zhì)量百分比計，250份聚2，6_萘二甲酸乙二醇酯樹脂，40份交聯(lián)劑2-異丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉，0. 5份催化劑過氧化氫，加入0. 4份受阻胺類光穩(wěn)定劑雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯/甲基-1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯復(fù)配物(質(zhì)量比I : 1)，30份的抗氧劑1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(111，311，5 )-三酮/三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯復(fù)配物(質(zhì)量比I : 2)，并溶解在苯酚/四氯乙烷/異丙醇(摩爾比2 2 I)混合溶劑中，得到底層涂液C。實施例I使用刮刀涂布法將含氟樹脂層涂液A涂敷于250 U m厚的PET基膜上，通過120°C熱風(fēng)干燥成膜，得到具有25 厚的單面含氟樹脂層的涂敷膜。經(jīng)過同樣的工藝，將含氟樹脂層涂液A涂布在PET基膜的另一側(cè)得到雙面含氟樹脂層的涂敷膜。同樣使用刮刀涂布法將底層涂液A涂布在雙面含氟樹脂層的涂敷膜的一側(cè)，得到具有3 u m厚底層的涂敷膜。在80±5°C的溫度條件下熱風(fēng)干燥5min，再經(jīng)過表面處理、分切、卷取工藝制得太陽能電池背板。實施例2背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將含氟樹脂層涂液A置換成含氟樹脂層涂液B，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。實施例3背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將含氟樹脂層涂液A置換成含氟樹脂層涂液C，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。實施例4背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將含氟樹脂層涂液A置換成含氟樹脂層涂液D，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。實施例5背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將底層涂液A置換成底層涂液B，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。實施例6背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將底層涂液 A置換成底層涂液C，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同于實施例I。實施例I背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將250 ii m厚的PET基膜(立大電子絕緣材料廠)置換成250 厚的PA基膜(全達塑膠制品有限公司)，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。含氟樹脂層涂液E :制作方法和使用材料與制作含氟樹脂層涂液A相同，只是將40份雙酚A型環(huán)氧樹脂去除，制得含氟樹脂層涂液E。含氟樹脂層涂液F :制作方法和使用材料與制作含氟樹脂層涂液A相同，只是將10份VK-SP30納米二氧化硅、5份VK-T06納米二氧化鈦、5份VK-JS02納米氧化鋅去除，制得含氟樹脂層涂液F。比較例I背板由內(nèi)外兩層為38 ii m厚的PVF薄膜和中間一層為200 y m厚的PET膜經(jīng)膠粘劑膠粘復(fù)合而成。比較例2背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將含氟樹脂涂液A置換成含氟樹脂涂液E，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。比較例3背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了不經(jīng)過涂布底層涂液A的工藝，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。比較例4背板制作方法和使用材料與實施例I相同，除了將含氟樹脂涂液A置換成含氟樹脂涂液F，其涂布方法、干燥成膜、表面處理、分切、卷取工藝同實施例I。采用以上方法制得的背板，性能指標通過以下方法測定I.光反射率按照GB/T 13452. 3-92、GB/T 9270-88、GB/T 5211. 17-88、IS03906-80 標準設(shè)計的反射率測定儀進行測試2.耐磨性按照GB/T1768-2006進行耐磨性測試3.與EVA的剝離強度按照GB/T2790進行剝離強度測試4.紫外耐候性按照國際電工委員會標準IEC61215進行紫外輻照老化測試。試驗條件
試樣表面溫度60 ±5 °C波長為280-385nm范圍，輻照強度為15KW h/m2。黃變指數(shù)是按GB2409-80進行分析。結(jié)果見表I表 I

背板材光反耐磨性與EVA的剝離耐候性
料射率％ (次)強度(N/cm)黃變指數(shù)外觀
實施列I91. 3 168__U2__0.4無破損、脫裂
實施列292 159__109__0.3無破損、脫裂
實施列380 171__107__0.6無破損、脫裂
實施列491 147__108__0.5無破損、脫裂
實施列590 144__U9__0.4無破損、脫裂
實施列687 167__103__0.3無破損、脫裂
實施列I89 153__125__0.5無破損、脫裂
比較例I58 -__75__0.4無破損、脫裂
比較例287 44__106__0.4無破損、脫裂
比較例389 163__36__0.6無破損、政裂
比較例452166 112 I 0.5 丨無破損、脫裂從各項性能測試結(jié)果可知，采用本發(fā)明的優(yōu)點是通過在含氟樹脂層的涂液中添加具有反射率的物質(zhì)，使太陽能電池背板具有很好的光反射率。另外，在含氟樹脂層的涂液中還同時添加環(huán)氧樹脂，增加了太陽能電池背板的耐磨性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，包括 一底層; 兩含氟樹脂層，位于所述底層上，兩所述含氟樹脂層的涂液包括具有反射率的填料以及環(huán)氧樹脂；以及 一聚合物層，位于兩所述含氟樹脂層之間。
2.如權(quán)利要求I所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，以質(zhì)量百分比計算，兩所述含氟樹脂層的涂液包括 含氟樹脂24.6-55.3% ；環(huán)氧樹脂6. O 8. O % ； 固化劑I. 8 5. 7% ; 具有反射率的填料4. I 6. 6% ; 催化劑O. 0002 O. 0003% ;以及 溶劑 30. 7 57. 1%。
3.如權(quán)利要求2所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述具有反射率的填料包括 基料，包括鈦白粉、碳酸鈣、云母粉、滑石粉、粘土、硅灰石粉、石英砂、金屬氧化物、石墨、瓷粉、鑄石粉其中之一或者它們的混合物；以及 具有反射率的物質(zhì)，包括納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化錫、納米摻銻氧化錫、納米氟化鋰、納米氟化鈣、納米氟化鎂、納米氟化鋇、納米碳酸鈣、中空陶瓷微珠、中空玻璃微珠其中之一或者它們的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述含氟樹脂為偏氟乙烯樹脂、三氟型樹脂、四氟型樹脂其中之一或者它們的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、多酚型縮水甘油醚樹脂、脂肪族縮水甘油醚樹脂中任一種或它們的混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，各所述含氟樹脂層的厚度為3 200 μ m,所述聚合物層的厚度為20 500 μ m。
7.如權(quán)利要求6所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述底層的涂液以質(zhì)量百分比計算，包括 底層樹脂20 73% ; 固化劑O 18% ; 助劑O 9% ; 催化劑O O. 4% ;以及 溶劑25 75%。
8.如權(quán)利要求7所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述底層的涂液更包括交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括過氧化酯、過氧縮酮、二烷類過氧化物其中之一或者它們的混合物或者惡唑啉基的聚合物、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂其中一種或者它們的混合物。
9.如權(quán)利要求8所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述底層的涂液更包括助劑，所述助劑包括抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑或增粘劑。
10.如權(quán)利要求9所述的耐磨涂覆型太陽能電池背板，其特征在于，所述底層的厚度為I 10 μ m0
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐磨涂覆型太陽能電池背板，包括底層、兩含氟樹脂層及聚合物層。兩含氟樹脂層位于底層上包括具有反射率的填料以及環(huán)氧樹脂。聚合物層位于兩含氟樹脂層之間。采用本發(fā)明的耐磨涂覆型太陽能電池背板具有高反射率和耐磨性，并且可以節(jié)約成本。
文檔編號B32B27/18GK102664204SQ201210144210
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者林天翼, 柴京榮, 毛根興, 潘建軍 申請人:蘇州福斯特光伏材料有限公司