一種太陽(yáng)能電池背板及其制備方法和太陽(yáng)能電池組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池背板，所述太陽(yáng)能電池背板包括PET膜層、位于PET膜層上表面的第一耐候?qū)雍臀挥赑ET膜層下表面的第二耐候?qū)樱龅谝荒秃驅(qū)雍?或第二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。本發(fā)明還提供了該太陽(yáng)能電池背板的制備方法和含有該太陽(yáng)能電池背板的太陽(yáng)能電池組件。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池背板的光反射率高、耐紫外老化性能好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種太陽(yáng)能電池背板及其制備方法和太陽(yáng)能電池組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能電池背板及其制備方法和太陽(yáng) 能電池組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。它是一種未來(lái)主要發(fā) 展的新型能源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)，其市場(chǎng)前景廣闊。太陽(yáng)能電池在不 久的將來(lái)將會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界 能源供應(yīng)的主體。
[0003] 太陽(yáng)能電池組件在使用時(shí)直接暴露于大氣中，要經(jīng)受溫度變化、紫外線(xiàn)照射及水 汽的侵蝕。作為太陽(yáng)能電池主要部件的太陽(yáng)能電池背板，要具有耐候性、并有效阻隔紫外線(xiàn) 和水汽的性能?，F(xiàn)有的太陽(yáng)能電池背板通常采用TPT材料，它是以聚氟乙烯/聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯/聚氟乙烯（PVF/PET/PVT)三層獨(dú)立的薄膜通過(guò)膠水的粘結(jié)熱壓成型。另一種 太陽(yáng)能電池背板是在PET兩側(cè)各涂覆液體溶劑型涂料，經(jīng)固化后形成背板。
[0004]TPT背板材料成本高，涂層對(duì)光線(xiàn)發(fā)射率較低。PET涂覆型背板，固化溫度較低，耐 候性能差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池背板的耐候性能差的技術(shù)問(wèn)題，提供一種耐候性 能好的太陽(yáng)能電池背板及其制備方法和太陽(yáng)能電池組件。
[0006] 本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池背板，所述太陽(yáng)能電池背板包括PET膜層、位于PET 膜層上表面的第一耐候?qū)雍臀挥赑ET膜層下表面的第二耐候?qū)?，所述第一耐候?qū)雍?或第 二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能電池背板的制備方法，該方法包括如下步驟： 51、 在PET膜的上表面涂覆第一耐候?qū)?，然后進(jìn)行第一次固化； 52、 在PET膜的下表面涂覆第二耐候?qū)?，然后進(jìn)行第二次固化后得到本發(fā)明所述的太 陽(yáng)能電池背板； 其中，所述第一耐候?qū)雍?或第二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件包括依次層疊的背 板、密封膠層、電池片、密封膠層和蓋板，所述背板為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能電池背板。
[0009] 本發(fā)明采用聚間苯類(lèi)樹(shù)脂材料作為背板的耐候?qū)?，聚間苯類(lèi)樹(shù)脂材料即避免了聚 臨苯碳原子距離太近而排斥，又克服了聚對(duì)苯碳原子相隔太遠(yuǎn)而互不干擾而影響材料耐候 性能的問(wèn)題。提高了背板的耐候性。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011] 本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池背板，所述太陽(yáng)能電池背板包括PET膜層、位于PET 膜層上表面的第一耐候?qū)雍臀挥赑ET膜層下表面的第二耐候?qū)樱龅谝荒秃驅(qū)雍?或第 二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
[0012] 本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池背板，層與層之間不需要粘合劑，僅需三層結(jié)構(gòu)，改變 了傳統(tǒng)背板5層的結(jié)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單不易脫層，且能滿(mǎn)足太陽(yáng)能電池背板的使用要求。
[0013] 優(yōu)選地，所述第一耐候?qū)雍偷诙秃驅(qū)邮欠勰┬屯苛辖?jīng)靜電噴涂得到；所述粉末 型涂料包括聚間苯類(lèi)樹(shù)脂材料、固化交聯(lián)劑、抗老劑、流平劑和金紅石型鈦白粉。靜電噴涂 粉末型涂料，相對(duì)于現(xiàn)有的涂覆液體溶劑型涂料，節(jié)約了成本，固化溫度高，耐候性能更高。 并提1? 了太陽(yáng)光反射率。金紅石型欽白粉，可有效提1?背板涂層的光反射率，從而有效提1? 太陽(yáng)能電池組件的輸出功率。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池背板，為了使背板的耐候性更好，優(yōu)選地，以所述 粉末型涂料的總重量為基準(zhǔn)，所述聚間苯類(lèi)樹(shù)脂的含量為50_70wt%，所述固化交聯(lián)劑的含 量為6-lOwt%，所述抗老劑的含量為l-2wt%，所述流平劑的含量為10-15wt%，所述金紅石型 鈦白粉的含量為10_20wt%。
[0015] 本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能電池背板，所述聚間苯類(lèi)樹(shù)脂可以為本領(lǐng)域常用的各種聚 間苯類(lèi)樹(shù)脂，本發(fā)明中，所述聚間苯類(lèi)樹(shù)脂為聚間苯二甲酸二烯丙酯。
[0016] 為了更好的提高太陽(yáng)能電池背板的耐候性，優(yōu)選地，所述聚間苯二甲酸二烯 丙酯的分子量為2X104-13X104。更優(yōu)選地，所述聚間苯二甲酸二烯丙酯的分子量為 6X104-9X104。
[0017] 為了進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池背板的性能，優(yōu)選地，所述PET膜的水汽透過(guò)率小于 2. 0g/m2_24h，其膜層為非透明膜層。白度為94%。
[0018] 為了更好的提高太陽(yáng)能電池背板的耐候性，優(yōu)選地，所述PET膜層的厚度為 250-350um，所述第一耐候?qū)拥暮穸葹?0-80um，所述第二耐候?qū)拥暮穸葹?5-35um。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能電池背板的制備方法，該方法包括如下步驟： 51、 在PET膜的上表面涂覆第一耐候?qū)?，然后進(jìn)行第一次固化； 52、 在PET膜的下表面涂覆第二耐候?qū)?，然后進(jìn)行第二次固化后得到本發(fā)明所述的太 陽(yáng)能電池背板； 其中，所述第一耐候?qū)雍?或第二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
[0020] 優(yōu)選地，所述涂覆第一耐候?qū)雍偷诙秃驅(qū)拥姆椒樵赑ET膜的上表面和下表面 分別靜電噴涂粉末型涂料；所述粉末型涂料包括聚間苯類(lèi)樹(shù)脂材料、固化交聯(lián)劑、抗老劑、 流平劑和金紅石型鈦白粉。
[0021] 優(yōu)選地，在進(jìn)行靜電噴涂時(shí)，在靜電噴涂的PET膜的表面的相對(duì)面上貼合有帶電 的基板，所述基板接地；所述靜電噴涂用噴槍為靜電噴槍。靜電噴槍電，與帶電的基板之間 形成電場(chǎng)，在電場(chǎng)的作用下，粉末型涂料會(huì)向PET膜表面運(yùn)動(dòng)，最后沉積在PET膜表面。
[0022] 在本發(fā)明中，所述靜電噴槍的電壓為90-100kv，電流為15-30微安，靜電噴槍與 PET膜之間的距離為100-200mm。
[0023] 本發(fā)明中，對(duì)噴涂的時(shí)間沒(méi)有限制，為了能得到第一耐候?qū)拥暮穸葹?0-80um，第 二耐候?qū)拥暮穸葹?5-35um即可，所述第一耐候?qū)訃娡康臅r(shí)間為45-55秒，所述第二耐候 層噴涂的時(shí)間為15-25秒。
[0024] 為了更好的得到耐候?qū)樱瑑?yōu)選地，所述第一次固化的固化溫度為200-2KTC，固化 時(shí)間為8-10分鐘。所述第二次固化的固化溫度為180-190°C，固化時(shí)間為15-20分鐘。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件包括依次層疊的背 板、密封膠層、電池片、密封膠層和蓋板，所述背板為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能電池背板。
[0026] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池背板，具有很好的耐候性并且太陽(yáng)光反射率高。
[0027] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例1 1、 制備粉末型涂料：聚間苯二甲酸二烯丙酯(分子量為6XIO4)含量為65%，固化交聯(lián)劑 的含量為11%，抗老劑的含量為2%，流平劑的含量為12%，金紅石型鈦白粉的含量為10% ;其 制作工藝為：①預(yù)混合；②熔融擠出。③壓片；④粉碎；⑤篩分； 2、 靜電噴涂，首先室溫潔凈環(huán)境中在PET膜(透過(guò)率為1.0g/m2_24h，厚度為250um)表 面靜電噴涂粉末涂料(靜電噴槍的電壓為90kv，電流為20微安，靜電噴槍與PET膜之間的 距離為200mm，噴涂的時(shí)間為45秒)，轉(zhuǎn)至專(zhuān)用固化設(shè)備中固化，固化條件為200°C，10分鐘。 固化后得到厚度為60um的第一耐候?qū)?，同等環(huán)境下在PET另一面靜電噴涂粉末涂料(噴涂 的時(shí)間為25秒)，轉(zhuǎn)至專(zhuān)用固化設(shè)備中固化，固化條件為190°C，20分鐘，得到厚度為35um 的第二耐候?qū)?。冷卻得到太陽(yáng)能電池背板A1。
[0029] 實(shí)施例2 按照實(shí)施例1的方法制備太陽(yáng)能電池背板A2。區(qū)別在于：聚間苯二甲酸二烯丙酯(分 子量為9XIO4)含量為60%，固化交聯(lián)劑的含量為10%，抗老劑的含量為2%，流平劑的含量為 13%，金紅石型鈦白粉的含量為15%。
[0030] 實(shí)施例3 按照實(shí)施例1的方法制備太陽(yáng)能電池背板A3。區(qū)別在于：聚間苯二甲酸二烯丙酯(分 子量為2XIO4)含量為55%，固化交聯(lián)劑的含量為9%，抗老劑的含量為1%，流平劑的含量為 15%，金紅石型鈦白粉的含量為20%。第一耐候?qū)拥膰娡繒r(shí)間為55秒，厚度為80um，第二耐 候?qū)拥膰娡繒r(shí)間為15秒，厚度為25um。
[0031] 實(shí)施例4 按照實(shí)施例1的方法制備太陽(yáng)能電池背板A4。區(qū)別在于：聚間苯二甲酸二烯丙酯(分 子量為13XIO4)含量為70%，固化交聯(lián)劑的含量為6%，抗老劑的含量為2%，流平劑的含量為 10%，金紅石型鈦白粉的含量為12%。第一耐候?qū)拥膰娡繒r(shí)間為50秒，厚度為70um，第二耐 候?qū)拥膰娡繒r(shí)間為20秒，厚度為30um。
[0032] 對(duì)比例1 首先在室溫潔凈環(huán)境中在PET表面刮涂液體溶劑涂料，所述液體溶劑涂料，其主體樹(shù) 脂為PVDF，含量為32%，鈦白含量26%，交聯(lián)劑含量為6. 5%，溶劑醋酸丁酯含量35. 5%濕膜厚 度80微米，靜置10分鐘，轉(zhuǎn)至專(zhuān)用固化設(shè)備中固化，固化條件為80°C，40分鐘。固化后，同 等環(huán)境下在PET另一面靜電噴涂80微米濕膜厚度液體溶劑涂料，同樣靜置10分鐘，轉(zhuǎn)至專(zhuān) 用固化設(shè)備中固化，固化條件為80°C，40分鐘。冷卻，得到太陽(yáng)能電池背板CA1。
[0033] 測(cè)試方法及數(shù)據(jù) 1、光反射率測(cè)試方法為：取樣尺寸：50mm*50mm;數(shù)量各3pcs;測(cè)試設(shè)備：分光光度計(jì)Lambda950 ;分別測(cè)試樣品表面（EVA面）的光反射率，每個(gè)面設(shè)3個(gè)測(cè)試點(diǎn)，3點(diǎn)成正三角 形；測(cè)試用的波長(zhǎng)范圍為400-700nm，每10個(gè)波長(zhǎng)范圍測(cè)試1次，取其平均值。結(jié)果見(jiàn)表1。
[0034] 2、耐紫外老化 按照IEC60664標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試太陽(yáng)能電池背板的耐紫外老化性能： IOOOh：Δb^ 2 或 2000h：Δb^ 4 或 3000h:Λb< 5,無(wú)分層和龜裂現(xiàn)象，薄膜不得出現(xiàn)脆化或粉化及為合格。結(jié)果見(jiàn)表2。
[0035]表1

【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池背板包括PET膜層、位于PET膜 層上表面的第一耐候?qū)雍臀挥赑ET膜層下表面的第二耐候?qū)?，所述第一耐候?qū)雍?或第二 耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述第一耐候?qū)雍偷诙秃驅(qū)?是粉末型涂料經(jīng)靜電噴涂得到；所述粉末型涂料包括聚間苯類(lèi)樹(shù)脂材料、固化交聯(lián)劑、抗老 齊U、流平劑和金紅石型鐵白粉。
3. 如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，W所述粉末型涂料的總重量 為基準(zhǔn)，所述聚間苯類(lèi)樹(shù)脂的含量為55-70wt%，所述固化交聯(lián)劑的含量為6-lOwt%，所述 抗老劑的含量為l-2wt%，所述流平劑的含量為10-15wt%，所述金紅石型鐵白粉的含量為 10-20wt%〇
4. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述聚間苯類(lèi)樹(shù)脂為聚間苯二 甲酸二帰丙醋。
5. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述聚間苯二甲酸二帰丙醋的 分子量為 2X 104-13X 104。
6. 如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述聚間苯二甲酸二帰丙醋的 分子量為6X 104-9X 104。
7. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述PET膜層水汽透過(guò)率小于 2. 0g/m2'2化。
8. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池背板，其特征在于，所述PET膜層的厚度為 250-350um，所述第一耐候?qū)拥暮穸葹?0-80 um，所述第二耐候?qū)拥暮穸葹?5-35 um。
9. 一種太陽(yáng)能電池背板的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟： 51、 在PET膜的上表面涂覆第一耐候?qū)?，然后進(jìn)行第一次固化； 52、 在PET膜的下表面涂覆第二耐候?qū)?，然后進(jìn)行第二次固化后得到本發(fā)明所述的太 陽(yáng)能電池背板； 其中，所述第一耐候?qū)雍?或第二耐候?qū)訛榫坶g苯類(lèi)樹(shù)脂材料層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述涂覆第一耐候?qū)雍偷诙秃驅(qū)?的方法為在PET膜的上表面和下表面分別靜電噴涂粉末型涂料；所述粉末型涂料包括聚間 苯類(lèi)樹(shù)脂材料、固化交聯(lián)劑、抗老劑、流平劑和金紅石型鐵白粉。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行靜電噴涂時(shí)，在靜電噴涂的 PET膜的表面的相對(duì)面上貼合有帶電的基板，所述基板接地；所述靜電噴涂用噴槍為靜電 噴槍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述靜電噴槍的電壓為90-100kv， 電流為15-30微安，靜電噴槍與PET膜之間的距離為100-200mm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述第一耐候?qū)訃娡康臅r(shí)間為 45-55砂，所述第二耐候?qū)訃娡康臅r(shí)間為15-25砂。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述第一次固化的固化溫度為 200-21(TC，固化時(shí)間為8-10分鐘；所述第二次固化的固化溫度為180-19(TC，固化時(shí)間為 15-20分鐘。
15. -種太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件包括依次層疊的背板、密封膠層、電池 片、密封膠層和蓋板，其特征在于，所述背板為權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池 背板。
【文檔編號(hào)】B32B27/28GK104347743SQ201310319401
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】關(guān)敬波, 姚云江, 吳羽 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司