一種自降溫型光伏背板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明所揭示的一種自降溫型光伏背板，包括依次粘結(jié)的吸水層、耐候?qū)?、第一粘結(jié)層、絕緣層、第二粘結(jié)層和阻水層，所述吸水層為可聚合親水單體、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、固化劑和無機(jī)填料形成的超吸水樹脂涂覆層，且所述吸水層厚度為100-600um。本發(fā)明所揭示的一種自降溫型光伏背板，利用背板吸水層吸收在夜晚水分，在白天組件工作時(shí)，利用吸收水份的蒸發(fā)為組件降溫，同常規(guī)背板相比，可以提高組件發(fā)電效率1-7%。
【專利說明】一種自降溫型光伏背板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自降溫型光伏背板及其制備方法，屬于光伏【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)化石燃料的日趨消耗枯竭，人類不斷尋求新的能源替代方案，太陽能是目前公認(rèn)的綠色可再生資源，光伏發(fā)電系統(tǒng)中PV組件中，隨著太陽光的不斷輻照，硅電池板會隨之不斷升溫，研究表明，硅電池溫度每升高1V，其光伏轉(zhuǎn)換率會下降0.4%，也即降低了能源利用率。
[0003]如何使硅電池板散熱降溫以提高光伏轉(zhuǎn)換率成為當(dāng)前太陽能利用領(lǐng)域的一大課題，由于光伏背板長期在戶外使用，一些電站使用淋水的方式為電池組件降溫，但是這種做法耗費(fèi)大量的水資源同時(shí)也消耗了不少電能，因此如何低廉方便的利用水為組件降溫是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是提供一種自降溫型光伏背板及其制備方法，利用背板外層吸收夜晚空氣中的水汽，在白天組件工作時(shí)，利用吸收水份的蒸發(fā)為組件降溫，這種方式在高濕度地區(qū)作用比較明顯，而在常規(guī)地區(qū)則通過夜晚為背板噴水，讓背板外層吸收水分，也可以達(dá)到相同效果，這種自降溫背板同常規(guī)背板相比，可以提高組件發(fā)電效率1_7%。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種自降溫型光伏背板，包括依次粘結(jié)的吸水層、耐候?qū)?、第一粘結(jié)層、絕緣層、第二粘結(jié)層和阻水層，其特征在于:所述吸水層為可聚合親水單體、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、固化劑和無機(jī)填料形成的超吸水樹脂涂覆層，其中:
所述可聚合親水單體為甲基丙烯酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鈉、N，N-二甲基雙丙烯酰胺中的至少二種，含量為吸水層質(zhì)量的57-97.8% ；
所述抗氧劑為三(4-壬基酚)亞磷酸酯、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯、抗氧劑四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.3-5% ；
所述紫外吸收劑為2，4- 二羥基二苯甲酮2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-6-(十二烷基)-4-甲基苯酚2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2- (2’ -羥基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2- (2’ -羥基-3’，5’雙(a, a_ 二甲基芐基)苯基)苯并三唑中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-3% ；
所述光穩(wěn)定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 -哌啶基)癸二酸酯、雙(3，5—二叔丁基一4羥基芐基磷酸單乙酯)鎳中的一種或者多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-5% ；
所述無機(jī)填料為二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的1-25% ； 所述固化劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、叔丁基、過氧化碳酸-2-乙基己酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.5-5%。
[0006]所述吸水層厚度為100_600um。
[0007]所述耐候?qū)佑删鬯姆蚁渲⒕燮蚁渲?、聚氟乙烯樹脂、乙?四氟乙烯共聚物樹脂、全氟乙烯丙烯共聚物樹脂、聚三氟氯乙烯樹脂、熱塑性含氟樹脂、鋁箔中的一種或多種混合而成，且所述耐候阻隔層的厚度為5 μ m ^300 μ m。
[0008]所述第一粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑,厚度為3-25 μ m。
[0009]所述絕緣層由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸二烯丙酯、陽極氧化鋁板材、聚碳酸酯中的一種或多種混合而成，厚度為150-300 μ m。
[0010]所述第二粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑，厚度為3-25 μ m。
[0011]所述阻水層由聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯、聚氨酯樹脂、乙烯?醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂中的一種或多種混合而成，厚度為 10 μ m ?500 μ m。
[0012]一種自降溫型光伏背板的制備方法，包括以下步驟:
a.將聚氨酯膠黏劑涂敷在絕緣層兩側(cè)；
b.通過熱壓復(fù)合方式分別將耐候?qū)雍妥杷畬訌?fù)合到絕緣層的正面和背面；
c.將吸水層所需單體和各種添加劑按一定比例投入攪拌釜中攪拌均勻制成漿料，然后將其涂覆在耐候?qū)由厦?，熱風(fēng)干燥固化，收卷后將其送入烘箱熟化。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明所揭示的一種自降溫型光伏背板，通過在吸水層中設(shè)置可聚合單體及固化劑，使其在一定溫度下發(fā)生聚合反應(yīng)，形成網(wǎng)狀聚合物曾，可以有效鎖住水分，以提供背板提供水分蒸發(fā)從而降溫，相比常規(guī)背板，可以提高組件發(fā)電效率1_7%。

【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明所揭示的一種自降溫型光伏背板，包括依次粘結(jié)的吸水層、耐候?qū)?、第一粘結(jié)層、絕緣層、第二粘結(jié)層和阻水層，其特征在于:所述吸水層為可聚合親水單體、抗氧齊U、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、固化劑和無機(jī)填料形成的超吸水樹脂涂覆層，且吸水層厚度為100_600umo
[0015]所述可聚合親水單體為甲基丙烯酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鈉、N，N-二甲基雙丙烯酰胺中的至少二種，含量為吸水層質(zhì)量的 57-97.8%。
[0016]所述抗氧劑為三(4-壬基酚)亞磷酸酯、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯、抗氧劑四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.3-5%。
[0017]所述紫外吸收劑為2，4- 二羥基二苯甲酮2-(2’_羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-6-(十二烷基)-4-甲基苯酚2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’ -羥基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’ -羥基_3’，5’雙(a, a-二甲基芐基)苯基)苯并三唑中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-3%。
[0018]所述光穩(wěn)定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基_1_哌啶醇的聚合物)、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 -哌啶基)癸二酸酯、雙(3，5—二叔丁基一4羥基芐基磷酸單乙酯)鎳中的一種或者多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-5%。
[0019]所述無機(jī)填料為二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的1_25%。
[0020]所述固化劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、叔丁基、過氧化碳酸-2-乙基己酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.5-5%。
[0021]所述耐候?qū)佑删鬯姆蚁渲?、聚偏氟乙烯樹脂、聚氟乙烯樹脂、乙?四氟乙烯共聚物樹脂、全氟乙烯丙烯共聚物樹脂、聚三氟氯乙烯樹脂、熱塑性含氟樹脂、鋁箔中的一種或多種混合而成，且所述耐候阻隔層的厚度為5 μ m ^300 μ m。
[0022]所述第一粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑,厚度為3-25 μ m。
[0023]所述絕緣層由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸二烯丙酯、陽極氧化鋁板材、聚碳酸酯中的一種或多種混合而成，厚度為150-300 μ m。
[0024]所述第二粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑，厚度為3-25 μ m。
[0025]所述阻水層由聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯、聚氨酯樹脂、乙烯?醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂中的一種或多種混合而成，厚度為 10 μ m ?500 μ m。
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0027]實(shí)施例1
a.將聚氨酯膠黏劑涂布在厚度為250um的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩面，形成厚度為10um的粘結(jié)層；
b.然后在110°C下分別對聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩側(cè)熱壓復(fù)合厚度為28um的聚偏氟乙烯薄膜和125um的聚烯烴薄膜形成耐候?qū)雍妥杷畬樱?br> c.將100g甲基丙烯酸鈉、2gN，N-二甲基雙丙烯酰胺、lg三(4-壬基酚)亞磷酸酯、0.5g 2，4- 二羥基二苯甲酮、0.4g雙(2，2，6，6 —四甲基-4 -哌啶基)癸二酸酯、lg過氧化二異丙苯、10g 二氧化鈦、100g醋酸丁酯投入到攪拌釜中攪拌均勻形成漿料；
d.將步驟c中的漿料涂覆在耐候?qū)泳燮蚁┍∧ど厦?，熱風(fēng)120°C下干燥固化，收卷后在60°C下熟化24h，冷卻后得到自降溫型光伏背板。
[0028]實(shí)施例2
a.將聚氨酯膠黏劑涂布在厚度為188um的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩面，形成厚度為10um的粘結(jié)層；
b.然后在110°C下分別對聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩側(cè)熱壓復(fù)合厚度為20um的聚氟乙烯薄膜和125um的聚烯烴薄膜形成耐候?qū)蛹白杷畬樱?br> c.將90g甲基丙烯酸鈉、10g丙烯酸鈉、3g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.5g三(4-壬基酚)亞磷酸酯、0.5g 2，4- 二羥基二苯甲酮、0.4g雙(2，2，6，6—四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、lg過氧化二異丙苯、20g 二氧化硅、100g醋酸丁酯投入到攪拌釜中攪拌均勻形成漿料；
d.將步驟c中的漿料涂覆在耐候?qū)泳鄯蚁┍∧ど厦?，熱風(fēng)120°C下干燥固化，收卷后在60°C下熟化24h，冷卻后得到自降溫型光伏背板。
[0029]實(shí)施例3
a.將聚氨酯膠黏劑涂布在厚度為188um的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩面，形成厚度為10um的粘結(jié)層；
b.然后在110°C下分別對聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的兩側(cè)熱壓復(fù)合厚度為28um的聚氟乙烯薄膜和125um的聚乙烯醇縮丁醛形成耐候?qū)雍妥杷畬樱?br> c.將90g甲基丙烯酸鈉、10g丙烯酰胺、3g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.5g三(4-壬基酚)亞磷酸酯、0.5g 2，4- 二羥基二苯甲酮、0.4g雙(2，2，6，6—四甲基-4-哌唳基)癸二酸酯、0.5過氧化二異丙苯、0.8g叔丁基過氧化碳酸-2乙基己酯、10g 二氧化鈦、30g 二氧化硅、100g醋酸丁酯投入到攪拌釜中攪拌均勻形成漿料；
d.將步驟c中的漿料涂覆在耐候?qū)泳鄯蚁┍∧ど厦妫瑹犸L(fēng)120°C下干燥固化，收卷后在60°C下熟化24h，冷卻后得到自降溫型光伏背板。
[0030]通過以上實(shí)施例所得到的自降溫型光伏背板，封裝后所得的電池組件相比常規(guī)背板封裝的光伏組件，發(fā)電效率分別可分別提升2.5%、5%、6%。
[0031]以上對本發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均歸屬于本發(fā)明創(chuàng)造的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自降溫型光伏背板，包括依次粘結(jié)的吸水層、耐候?qū)?、第一粘結(jié)層、絕緣層、第二粘結(jié)層和阻水層，其特征在于:所述吸水層為可聚合親水單體、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、固化劑和無機(jī)填料形成的超吸水樹脂涂覆層，其中: 所述可聚合親水單體為甲基丙烯酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鈉、N，N-二甲基雙丙烯酰胺中的至少二種，含量為吸水層質(zhì)量的57-97.8% ； 所述抗氧劑為三(4-壬基酚)亞磷酸酯、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯、抗氧劑四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.3-5% ； 所述紫外吸收劑為2，4- 二羥基二苯甲酮2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-6-(十二烷基)-4-甲基苯酚2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2- (2’ -羥基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2- (2’ -羥基-3’，5’雙(a, a- 二甲基芐基)苯基)苯并三唑中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-3% ； 所述光穩(wěn)定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 -哌啶基)癸二酸酯、雙(3，5—二叔丁基一4羥基芐基磷酸單乙酯)鎳中的一種或者多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.2-5% ； 所述無機(jī)填料為二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的1-25% ； 所述固化劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、叔丁基、過氧化碳酸-2-乙基己酯中的一種或多種的混合，含量為吸水層質(zhì)量的0.5-5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述吸水層厚度為100_600umo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述耐候?qū)佑删鬯姆蚁渲?、聚偏氟乙烯樹脂、聚氟乙烯樹脂、乙?四氟乙烯共聚物樹脂、全氟乙烯丙烯共聚物樹脂、聚三氟氯乙烯樹脂、熱塑性含氟樹脂、鋁箔中的一種或多種混合而成，且所述耐候阻隔層的厚度為5 μ m?300 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述第一粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑，厚度為3-25 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述絕緣層由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸二烯丙酯、陽極氧化鋁板材、聚碳酸酯中的一種或多種混合而成，厚度為150-300 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述第二粘結(jié)層為聚氨酯膠黏劑，厚度為3-25 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自降溫型光伏背板，其特征在于:所述阻水層由聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯、聚氨酯樹脂、乙烯?醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、丙稀酸樹脂、有機(jī)娃樹脂中的一種或多種混合而成，厚度為1ym 500 μ m。
8.一種自降溫型光伏背板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a.將聚氨酯膠黏劑涂敷在絕緣層兩側(cè)； b.通過熱壓復(fù)合方式分別將耐候?qū)雍妥杷畬訌?fù)合到絕緣層的正面和背面； C.將吸水層所需單體和各種添加劑按一定比例投入攪拌釜中攪拌均勻制成漿料，然后將其涂覆在耐候?qū)由厦?，熱風(fēng)干燥固化，收卷后將其送入烘箱熟化。
【文檔編號】B32B27/08GK104260519SQ201410420902
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】陳坤, 王同心, 王強(qiáng), 蔣賢明 申請人:中天光伏材料有限公司