專利名稱：一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于太陽電池組件的封裝材料，尤其涉及一種高阻隔耐紫外老化 型太陽電池背膜，同時涉及一種加工該背膜的工藝。
背景技術(shù)：
太陽電池板通常是一個疊層結(jié)構(gòu)，主要包括玻璃表層、EVA密封層、太陽電池片、 EVA密封層和太陽電池背膜，其中太陽電池片被兩層EVA密封層密封包裹。太陽電池背膜的 主要作用是提高太陽電池板的整體機械強度，另外可以防止水汽滲透到密封層中，影響電 池片的使用壽命。為了提高背膜的整體性能，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了大量針對背膜進行改進的 方案。例如，日本專利公開號為JP2008085294(A)的專利，
公開日為2008年4月10日，公 開了一種太陽能電池背膜及其制備方法，該背膜包括表層的樹脂膜，一層阻隔膜和一層背 面的樹脂膜，表層樹脂膜的主要成分是聚乙烯。在表層樹脂膜和阻隔膜之間還有一層絕緣 膜。鋁箔層或有機氧化層作為阻隔層，其背面樹脂膜主要成分為PEN和PET。上述方案的生 產(chǎn)成本低，性能優(yōu)良，其剝離強度高，阻水性能好，耐候性好。但上述方案中鋁箔與其他膜層 之間的復合需要通過膠進行粘結(jié)，但是粘結(jié)強度不夠理想，在長期使用過程中膠最先老化， 造成背膜本身的分層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種具有高的防 水性、抗紫外線性、高粘結(jié)性太陽電池背膜。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠加 工具有高阻隔性、整體性能好的太陽電池背膜的加工工藝。按照本發(fā)明提供的一種高阻隔型含鋁太陽電池背膜，包括高透光薄膜基層，涂覆 在所述基層的外表面的鋁膜層，以及位于所述基層內(nèi)表面和所述鋁膜層外表面的具有耐老 化和保護功能的表層。按照本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜還具有如下附屬技術(shù) 特征所述鋁膜層為納米級鋁粉和樹脂混合均勻涂覆形成的膜層。所述鋁膜層的鋁含量以重量百分比計為10 90%。所述鋁膜層的鋁含量以重量百分比計為40 80%。所述鋁膜層中的樹脂含量以重量百分比計為10 90%。所述鋁膜層中的樹脂含量以重量百分比計為20 60%。所述基層外表面鋁膜層的厚度為Inm 30nm。所述基層外表面鋁膜層的厚度為Inm 15nm。所述內(nèi)側(cè)表層表面具有經(jīng)輻照或等離子接枝改性的氟硅氧烷化成膜層。所述氟硅氧烷化成膜層為所述內(nèi)側(cè)表層表面經(jīng)輻照或等離子激活添加改性劑制成。所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。所述表層為四氟基樹脂或具有紫外線吸收功能的丙烯酸聚合物涂層。按照本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝，主要包括 以下步驟(1)將納米級鋁粉與具有高分散性和低分子量的樹脂混合成涂料，并攪拌均勻；(2)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將涂料均勻沉積在基層外表面形成鋁膜層；(3)在具有鋁膜層的基層兩側(cè)涂覆高透光的紫外吸收樹脂或者氟樹脂形成保護表層。還可以采用如下步驟(4)對內(nèi)側(cè)表層表面進行高能輻照或等離子處理，激活表層表面；(5)對激活的表層噴涂或輥涂或淋涂或浸漬改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使表 層表面形成氟硅氧烷化成膜層。所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。按照本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜與現(xiàn)有技術(shù)相比具有 如下優(yōu)點首先，本發(fā)明采用納米級鋁粉和樹脂混合成涂料，然后涂覆在基層上形成鋁膜 層，不但具有良好的阻水性能，同時具有優(yōu)異的附著力；其次，表層的形成有氟硅氧烷化成 膜層，使其具有較高的粘結(jié)性，與不同的EVA和硅膠都具有很好的相容性。按照本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝具有如下 優(yōu)點通過本發(fā)明的加工工藝制造出來的電池背板具有較高的整體性能，阻隔性優(yōu)異，膜層 密實，且這種加工工藝可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，按照本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，包括高 透光薄膜基層1和涂覆在基層1上的鋁膜層3的。本發(fā)明的鋁膜層3為納米級鋁粉和樹脂 混合均勻涂覆形成的膜層。納米鋁的含量以重量計為10 90%，優(yōu)選40 80%。具體數(shù) 值可以選用10%、20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%。通過將混合有納米鋁的樹脂均 勻涂布在基層1上，使得本發(fā)明具有非常突出的阻隔性，整體的防潮性能和耐候性能。在涂 覆有鋁膜層3的基層1的復合體上，再在兩側(cè)涂覆一層具有耐老化和保護功能的表層2，使 得表層2位于所述基層1的內(nèi)表面和鋁膜層3外表面。所述表層2是一層具有保護作用的表層，所述表層為四氟基樹脂或具有紫外線吸 收功能的丙烯酸聚合物涂層。四氟基樹脂是氟膜層，這種膜可以選用J0LYW00D的FFC涂 層，也可以為聚四氟乙烯(PTFE)均聚物膜層，這種膜層的厚度為10微米 200微米，優(yōu)選 20微米 100微米。具體數(shù)值可以選用10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微 米、70微米、80微米、100微米、120微米、150微米、180微米、200微米。同時保護膜層也可 以是高硬度的高透光的具有吸收紫外線作用的保護層，即采用丙烯酸聚合物涂層，如添加有紫外穩(wěn)定劑和吸收劑的聚丙烯酸聚合物樹脂，所述紫外穩(wěn)定劑為受阻胺類聚合物，所述 紫外吸收劑為納米級Si02、TiOx的一種或多種的混合物，這種膜層的厚度為1微米 10微 米，優(yōu)選3微米 5微米。具體數(shù)值可以選用1微米、3微米、4微米、5微米、6微米、8微米、 10微米。選用上述數(shù)值，可以充分滿足表層的保護功能和耐老化性能。
在本發(fā)明給出的上述實施例中，所述基層1的厚度為0. 05mm 0. 35mm，其中，優(yōu)選 為 0. 15mm 0. 2mm。具體數(shù)值為 0. 05mm、0. 10mm、0. 15mm、0. 20mm、0. 25mm。選擇上述厚度 的基層1可以使背板具有較高的強度，同時，也利于加工和整體性能的提高。本發(fā)明中的所述鋁膜層3的厚度在Inm 30nm，優(yōu)選Inm 15nm。具體可以選用 lnm、5nm、10nm、12nm、15nm、18nm,21nm,28nm0選擇上述厚度的鋁膜層3具有較好的效果，能 夠滿足本發(fā)明的需求，具有較高的性價比。本發(fā)明的鋁膜層3中的樹脂是具有高度分散性和低分子量的樹脂，同時具有高附 著力，如羥基丙烯酸樹脂，其含量以重量百分比計為10 90 %，優(yōu)選20 60 %。具體數(shù)值 可以選用10%、20%、40%、50%、60%、70%、90%。該樹脂的選擇與鋁粉的選擇相互適應。 采用樹脂和鋁粉混合而成的鋁膜層3不僅具有較高的附著力，與基層1能夠緊密復合在一 起。而且具有非常突出的阻隔性，整體的防潮性能和耐候性能。為了提高背膜與EVA、硅膠等膠黏劑的粘結(jié)強度，本發(fā)明的內(nèi)側(cè)表層2的表面形成 經(jīng)輻照或等離子接枝改性的氟硅氧烷化成膜層4。所述氟硅氧烷化成膜層為所述內(nèi)側(cè)表層 表面經(jīng)輻照或等離子激活添加改性劑制成，所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅 氧烷一種或多種混合物。在本發(fā)明給出的上述實施例中，所述氟硅氧烷化成膜層的厚度為0.01微米至5微 米，優(yōu)選的方案是在0. 1微米至2微米之間，具體數(shù)值可以選為0. 01微米、0. 05微米、0. 1 微米、0. 2微米、0. 5微米、0. 8微米、1微米、1. 5微米、2微米。本發(fā)明提供的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝，主要包括以下 步驟(1)將納米級鋁粉與具有高分散性和低分子量的樹脂混合成涂料，并攪拌均勻；(2)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將涂料均勻沉積在基層外表面形成鋁膜層， 厚度為IOnm ；(3)在具有鋁膜層的基層兩側(cè)涂覆高透光的紫外吸收樹脂或者氟樹脂形成保護層。進一步的步驟還可以包括有(4)對內(nèi)側(cè)表層表面進行高能輻照處理，激活表層表面；該步驟還可以采用等離 子處理。(5)對激活的基層噴涂或輥涂或淋涂或浸漬改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使表 層表面形成氟硅氧烷化成膜層。所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。本發(fā)明所采用的所有材料均是市售產(chǎn)品，本發(fā)明的鋁膜層采用涂覆沉積的使鋁膜 層復合在基層上，不但大大提高了背膜的阻水性能，同時確保了在長期的使用過程中不會 因為鋁膜層與基層的膠黏劑老化而導致背膜分層，保證了組件25年以上的使用壽命。本發(fā)明的產(chǎn)品與國外的同類產(chǎn)品相比，各項數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于包括高透光薄膜基層，涂覆 在所述基層的外表面的鋁膜層，以及位于所述基層內(nèi)表面和所述鋁膜層外表面的具有耐老 化和保護功能的表層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述鋁 膜層為納米級鋁粉和樹脂混合均勻涂覆形成的膜層。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述鋁 膜層的鋁含量以重量百分比計為10 90%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述鋁 膜層的鋁含量以重量百分比計為40 80%。
5.如權(quán)利要求2所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述鋁 膜層中的樹脂含量以重量百分比計為10 90%。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述鋁 膜層中的樹脂含量以重量百分比計為20 60%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述基 層外表面鋁膜層的厚度為Inm 30nm。
8.如權(quán)利要求7所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述基 層外表面鋁膜層的厚度為Inm 15nm。
9.如權(quán)利要求1所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述內(nèi) 側(cè)表層表面具有經(jīng)輻照或等離子接枝改性的氟硅氧烷化成膜層。
10.如權(quán)利要求9所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述氟 硅氧烷化成膜層為所述內(nèi)側(cè)表層表面經(jīng)輻照或等離子激活添加改性劑制成。
11.如權(quán)利要求10所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所述 改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。
12.如權(quán)利要求1或9所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，其特征在于所 述表層為四氟基樹脂或具有紫外線吸收功能的丙烯酸聚合物涂層。
13.一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝，其特征在于主要包括以下 步驟(1)將納米級鋁粉與具有高分散性和低分子量的樹脂混合成涂料，并攪拌均勻；(2)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將涂料均勻沉積在基層外表面形成鋁膜層；(3)在具有鋁膜層的基層兩側(cè)涂覆高透光的紫外吸收樹脂或者氟樹脂形成保護表層。
14.如權(quán)利要求13所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝，其特征 在于還包括如下步驟(4)對內(nèi)側(cè)表層表面進行高能輻照或等離子處理，激活表層表面；(5)對激活的表層噴涂或輥涂或淋涂或浸漬改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使表層表 面形成氟硅氧烷化成膜層。
15.如權(quán)利要求14所述的一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜的加工工藝，其特征 在于所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)劑、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。
全文摘要
一種高阻隔耐紫外老化型太陽電池背膜，包括高透光薄膜基層，涂覆在所述基層的外表面的鋁膜層，以及位于所述基層內(nèi)表面和所述鋁膜層外表面的具有耐老化和保護功能的表層。本發(fā)明采用納米鋁粉與樹脂共混后涂覆在基層上，使得背板具有高阻隔性能，尤其對水蒸氣的具有更好阻隔，防潮性能好和耐候性能更好。本發(fā)明還涉及其加工工藝。
文檔編號H01L31/048GK102054878SQ200910180618
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者司瓊, 夏文進, 張育政, 林建偉, 鄭向陽 申請人:蘇州中來太陽能材料技術(shù)有限公司