專利名稱：：減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及太陽能電池
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及太陽能電池背板
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是指一種減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板。
背景技術(shù)：
：由于太陽能電池的大量使用，各個國家、公司對太陽能電池的背板提出了許多的結(jié)構(gòu)并相應(yīng)的申請了許多的專利。目前比較常用的結(jié)構(gòu)為TPT結(jié)構(gòu)，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分為聚氟乙烯(PVF)，P指聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF結(jié)構(gòu)，三層薄膜間用合適的粘接劑粘接。TPT結(jié)構(gòu)的背板的典型生產(chǎn)商為歐洲的Isovolta公司。PVF薄膜的主要作用是耐候，全世界只有美國杜邦公司生產(chǎn)，價格高，供應(yīng)壟斷。為節(jié)省成本，朝向太陽能電池片的PVF層可以由耐候性差一些的塑料薄膜替代。因此原因，美國的Madico公司發(fā)明了TPE結(jié)構(gòu)的背板(見專利申請WO2004/091901A2)。其中E指乙烯-醋酸乙烯樹脂，簡稱EVA。TPE背板的結(jié)構(gòu)是PVF/PET/EVA。3M公司生產(chǎn)的背板也是類似的結(jié)構(gòu)，使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)薄膜為耐候?qū)?，結(jié)構(gòu)為THV/PET/EVA,也申請了專利(見專利申請US2006/0280922Al)。3M的專利試圖覆蓋除PVF以外所有的氟塑料和所有的聚烯烴。聚烯烴的定義覆蓋了所有碳-碳結(jié)構(gòu)的塑料，品種非常多，各個塑料性能相差很大。氟塑料表面能低，除PVF和THV是相對而言最容易粘接的種類外，其它的氟塑料非常難以粘接。所以僅按其申請專利的表述無法實現(xiàn)除THV/PET/EVA以外的結(jié)構(gòu)。另外一些美國公司正嘗試采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)作為背板材料，但還沒有商品化的產(chǎn)品。上述各種背板的三明治結(jié)構(gòu)實際為五層結(jié)構(gòu)，所述各功能層之間都要使用一層粘接劑粘合。粘接劑可以使用聚氨酯、丙烯酸或環(huán)氧類的粘接劑，也有公司使用含氟的粘接劑。由于粘接劑要能經(jīng)受1000到3000小時的高溫高濕老化實驗，所以對粘接劑的要求非常高，由此也使粘接劑非常昂貴。同時涂覆粘接劑需要使用涂布工藝，工序復雜，容易導致產(chǎn)品報廢。有報導為節(jié)省成本或替代PVF薄膜，國內(nèi)有公司用以氟塑料為主要成分的氟碳涂料涂布到PET表面，再揮發(fā)掉涂料中含有的溶劑而形成氟塑料層。河北樂凱公司申請了該方法的專利，專利號200810079311。用這種辦法可以避免使用氟塑料層和聚酯層間的粘接劑。但由于氟碳涂料需要多次涂布以避免針孔，由此帶來了幾次涂布的氟塑料各層間的層間附著力不夠。另外產(chǎn)品很難避免涂層的針孔問題。以上兩點使該類背板到目前為止質(zhì)量較低，無法成為市場主流。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，該太陽能電池背板只有四層結(jié)構(gòu)，與常用的五層結(jié)構(gòu)相比，少了聚酯層和聚烯烴層之間的粘接層，大大節(jié)約了成本，也使太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)更緊密，更耐用，性能符合對背板的要求，對太陽能行業(yè)有非常重要的意義。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特點是，包括自上而下的耐候?qū)?、第一粘接層、結(jié)構(gòu)增強層和粘接反射層，所述耐候?qū)油ㄟ^所述第一粘接層粘接所述結(jié)構(gòu)增強層，所述結(jié)構(gòu)增強層直接貼合所述粘接反射層。較佳地，所述結(jié)構(gòu)增強層是聚酯層，所述粘接反射層是聚烯烴合金層。更佳地，所述聚酯層是聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)層、聚對苯二曱酸丙二醇酯(PTT)、聚對苯二曱酸丁二醇酯(PBT)層或聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)層。薄膜可以是雙向拉伸薄膜層、單向拉伸薄膜或不拉伸。由于聚酯的分子結(jié)構(gòu)中均含有碳碳(-C-C)結(jié)構(gòu)，與聚烯烴的碳碳結(jié)構(gòu)有一定的相似性，所以在合適的條件下兩者能貼合在一起。但由于聚酯是半結(jié)晶塑料，表面難以粘接，所以在正常情況下聚烯烴難以和其貼合在一起。聚酯表面需要進行電暈(Corona)、等離子(Plasma)、火焰(Flame)或底涂(Primer)等工藝處理以增加表面能?？梢灾徊捎靡环N工藝處理，也可先后釆用幾種工藝處理以增加其表面能。聚烯烴合金層和聚酯層之間沒有粘接劑層。當聚酯表面有合適的表面能后，熔融的聚烯烴合金^l直接擠出流延到聚酯表面而和其成為緊密相連的一體結(jié)構(gòu)。更佳地，所述聚酯層的厚度是4040(^m。更佳地，所述聚烯烴合金層是是含乙烯(-CH2-CH2-)鏈段的樹脂的共混塑料合金層。更進一步地，所述聚烯烴合金層是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯或曱酯(EBA、EMA)樹脂和乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐(EMH)樹脂中的一種或幾種為主要材料和無機白色顏料、抗紫外線穩(wěn)定劑、及抗熱氧老化穩(wěn)定劑形成的共混塑料合金層，其中所述主要材料至少占所述共混塑料合金層重量的60%。尤其更佳地，所述無機白色顏料是鈦白粉(Ti02)或硫酸鋇(BaS04)。尤其更佳地，所述無機白色顏料占所述共混塑料合金層重量的3%~10%。更佳地，所述聚蹄烴合金層的厚度是4400^im。較佳地，所述耐候?qū)訛榉牧蠈印７牧现饕煞质欠芰?，可以是純的氟塑料、幾種氟塑料的混合物、氟塑料和增塑劑的混合物、氟塑料和無機材料的混合物或氟塑料和增塑劑和無機材料的混合物。更佳地，所述氟塑料選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙歸-偏氟乙烯(THV)、氟乙烯(四氟乙烯或三氟氯乙烯)和乙烯基醚共聚物(FEVE)、聚全氟乙丙烯(FEP)或四氟乙烯和全氟正丙基乙烯基醚共聚物(PFA)的一種或幾種。更佳地，所述氟材料中氟塑料的含量大于60%。更佳地，所述無機材料選自結(jié)構(gòu)式為AxBy的無機物中的一種或幾種，其中A是硅(Si)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋁(Al)、鉬(Mo)或鋇(Ba)，B是氧(O)、硫(S)或硫酸才艮(S04),x和y分別選自1、2或3。顯然，其中Ax、By正負電荷匹配。更佳地，所述增塑劑為聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)。更佳地，所述氟材料層的厚度為4~40pm。上述的氟材料層是氟材料通過流延機或吹膜機制成合適厚度的薄膜。薄膜表面需要進行處理，可以是電暈、等離子處理或火焰處理。較佳地，所述第一粘接層為聚氨酯膠層、丙烯酸酯膠層或環(huán)氧膠層中的一種。更佳地，為雙組份的聚氨酯膠。較佳地，所述第一粘接層的厚度為lpm30^un。更佳地，厚度為5pm25nm。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板只有四層結(jié)構(gòu)，與常用的五層結(jié)構(gòu)相比，少了聚酯層和聚烯烴層之間的粘接層，由于粘接層要求耐1000到3000小時的老化，因而價格昂貴，減少粘接層，可以節(jié)約成本，也使太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)更緊密，更耐用。圖1是本發(fā)明的一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參見圖1所示，本發(fā)明的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板包括自上而下的耐候?qū)?、第一粘接層2、結(jié)構(gòu)增強層3和粘接反射層4,所述耐候?qū)?通過所述第一粘接層2粘接所述結(jié)構(gòu)增強層3，所述結(jié)構(gòu)增強層3貼合所述粘接反射層4。較佳地，所述結(jié)構(gòu)增強層3是聚酯層，所述粘接反射層4是聚烯烴合金層。更佳地，所迷聚酯層是聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)層、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)層、聚對苯二曱酸丁二醇酯(PBT)層或聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)層薄膜可以是雙向拉伸薄膜層、單向拉伸薄膜或不拉伸。厚度是40~400(jm。可以加入無機白色顏料，也可不加入。在本發(fā)明的具體實施例1中，所述的聚酯層為雙向拉伸的PET薄膜，厚度為250(am。PET薄膜兩側(cè)均使用電暈處理，電暈處理后的表面能達到42達因。更佳地，所述聚烯烴層是含乙烯(-CH2-CH2-)鏈段的樹脂的共混塑料合金層，可以是聚乙蜂(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)和乙烯-丙共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯(EBA、EMA)樹脂和乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐(EMH)樹脂中的一種或幾種為主要材料和無機白色顏料、抗紫外線穩(wěn)定劑、及抗熱氧老化穩(wěn)定劑形成的共混塑料合金層，厚度是4~400nm,其中所述主要材料至少占所述共混塑料合金層重量的60%。無機白色顏料是鈦白粉(Ti02)或硫酸鋇(BaS04)，占所述共混塑料合金層重量的3%~10%。在本發(fā)明的具體實施例2中所述的聚烯烴層的主要成分為PP、EVA,比例為50:10。另含氬化丁苯膠(SEBS)34%,含有無機顏料鈦白粉(Ti02)3%，以及其它抗老化添加劑3%。厚度為400,。較佳地，所述耐候?qū)訛榉牧蠈?，厚度?-40pm。所述氟材料層可以是純的氟塑料、幾種氟塑料的混合物、氟塑料和增塑劑的混合物、氟塑料和無機材料的混合物或氟塑料和增塑劑和無機材料的混合物。所述氟材料可以選自聚氟乙烯聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙蜂三氟氯乙蜂共聚物(ECTFE)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯(THV)、氟乙烯和乙烯基醚共聚物(FEVE)、聚全氟乙丙烯(FEP)或四氟乙烯和全氟正丙基乙烯基醚共聚物(PFA)中的一種或幾種。更佳地，氟塑料在該層中的含量超過60%。所述增塑劑為聚曱基丙棒酸甲酯(PMMA)。所述無機材料選自結(jié)構(gòu)式為AxBy的無機物中的一種或幾種，其中A是硅(Si)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋁(Al)、鉬(Mo)或鋇(Ba)，B是氧(0)、硫(S)或石克酸根(S04)，x和y分別選自1、2或3。顯然，其中Ax、By正負電荷匹配。在本發(fā)明的具體實施例2中，所述氟材料層為聚偏氟乙蜂(PVDF),含量60°/。。增塑劑使用聚甲基丙烯酸甲酯，含量為30%。其它成分是鈥白粉(Ti02)8%和抗老化劑2%。厚度4nm。較佳地，所述第一粘接層為聚氨酯膠層、丙烯酸酯膠層或環(huán)氧膠層中的一種。厚度為lpm30pim。更佳地，厚度為5nm-25nm。在本發(fā)明的具體實施例3中，所述第一粘接層為聚氨酯雙組分膠，厚度為l(Vm。在上迷的本發(fā)明的3個具體實施例中，各層的實際厚度和各層的成分如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述具體實施例中，聚烯烴合金層和聚酯層之間的實測粘接強度大于材料本身的破壞強度，并在85%濕度和85。C條件下老化1000小時后，未發(fā)現(xiàn)有開裂現(xiàn)象，所以氟材料合金層與聚酯層粘接良好，聚烯烴層和聚酯層兩層間的貼合效果十分良好。本發(fā)明將聚烯烴合金層直接與聚酯層貼合，減少了一層粘接劑，從而大大節(jié)省了成本，同時由于聚酯層和聚烯烴層直接貼合使背板結(jié)構(gòu)更緊密，耐候性也有所提高。綜上，本發(fā)明的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板與常用的五層結(jié)構(gòu)相比，少了聚酯層和聚烯烴層之間的粘接層，大大節(jié)約了成本，也使太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)更緊密，更耐用，性能符合對背板的要求，對太陽能行業(yè)有非常重要的意義。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。權(quán)利要求1.一種減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，包括自上而下的耐候?qū)?、第一粘接層、結(jié)構(gòu)增強層和粘接反射層，所述耐候?qū)油ㄟ^所述第一粘接層粘接所述結(jié)構(gòu)增強層，所述結(jié)構(gòu)增強層貼合所述粘接反射層。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)增強層是聚酯層，所述粘接反射層是聚烯烴層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述聚酯層是聚對苯二曱酸乙二醇酯層、聚對苯二曱酸丙二醇酯、聚對笨二曱酸丁二醇酯層或聚萘二曱酸乙二醇酯層。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述聚酯層的厚度是40400(im。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述聚烯烴層是含乙烯鏈段的樹脂的共混塑料合金層。6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述聚烯烴層是聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯樹脂、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙蜂酸丁酯或曱酯樹脂和乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐樹脂中的一種或幾種為主要材料和無機白色顏料、抗紫外線穩(wěn)定劑及抗熱氧老化穩(wěn)定劑形成的共混塑料合金層，其中所述主要材料至少占所述共混塑料合金層重量的60%。7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述無機白色顏料是鈦白粉或硫酸鋇。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述無機白色顏料占所述共混塑料合金層重量的3°/。~10%。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少粘接層的四層結(jié)'構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述聚烯烴層的厚度是4-400nm。10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述耐候?qū)訛榉牧蠈?，所述氟材料層中的氟材料的成分主要是氟塑料，所述氟材料是純的氟塑料、幾種氟塑料的混合物、氟塑料和增塑劑的混合物、氟塑料和無機材料或氟塑料和增塑劑和無機材料的混合物。11.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述氟材料選自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯(四氟乙烯或三氟氯乙烯)和乙烯基醚共聚物、聚全氟乙丙烯或四氟乙烯和全氟正丙基乙烯基醚共聚物中的一種或幾種。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述氟塑料占所述氟材料總重量的60%以上。13.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述無機材料選自結(jié)構(gòu)式為AxBy的無機物中的一種或幾種，其中A是硅、鎂、鈦、鋅、鋁、鉬或鋇，B是氧、硫或硫酸根，x和y分別選自l、2或3。14.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述增塑劑為聚曱基丙烯酸曱酯。15.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述氟材料層的厚度為440nm。16.根據(jù)權(quán)利要求l所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述第一粘接層為聚氨酯膠層、丙烯酸酯膠層或環(huán)氧膠層中的一種。17.根據(jù)權(quán)利要求l所述的減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，其特征在于，所述第一粘接層的厚度為l|xm~30)xm。全文摘要本發(fā)明涉及一種減少粘接層的四層結(jié)構(gòu)太陽能電池背板，包括自上而下的耐候?qū)印⒌谝徽辰訉?、結(jié)構(gòu)增強層和粘接反射層，耐候?qū)油ㄟ^第一粘接層粘接結(jié)構(gòu)增強層，結(jié)構(gòu)增強層貼合粘接反射層，較佳地，結(jié)構(gòu)增強層是聚酯層，粘接反射層是聚烯烴層，聚酯層的厚度是40～400μm，聚烯烴層的厚度是4～400μm，耐候?qū)訛榉牧蠈?，厚度?～40μm，第一粘接層為聚氨酯膠層、丙烯酸酯膠層或環(huán)氧膠層中的一種，厚度為1μm～30μm，本發(fā)明的太陽能電池背板只有四層結(jié)構(gòu)，與常用的五層結(jié)構(gòu)相比，少了聚酯層和聚烯烴層之間的粘接層，大大節(jié)約了成本，也使太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)更緊密，更耐用，性能符合對背板的要求，對太陽能行業(yè)有非常重要的意義。文檔編號H01L31/0203GK101615636SQ20091005499公開日2009年12月30日申請日期2009年7月17日優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日發(fā)明者民李申請人:上海海優(yōu)威電子技術(shù)有限公司