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一種高散熱型太陽能電池背板和組件及其背板的制備方法與流程

文檔序號:11592927閱讀:281來源:國知局

本發(fā)明涉及太陽能電池領域,特別涉及一種高散熱型太陽能電池背板和組件及其背板的制備方法。



背景技術:

太陽能電池是一種通過光伏效應將太陽能轉換為電能的裝置。其電能的獲得是一種可再生的環(huán)保發(fā)電方式,即發(fā)電過程中不會產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體,不會對環(huán)境造成污染,因此太陽能是一種典型的清潔能源。對于太陽能電池來說最重要的參數(shù)是轉換效率,一般而言,陸基光伏發(fā)電依據(jù)不同的發(fā)電材料,其轉化率一般在10%到30%之間,這意味著剩下的太陽能將轉化為熱能等其它形式而損失掉,因此不斷提高光伏組件的轉化率是降低發(fā)電成本的關鍵。

光伏發(fā)電目前在全球有上百個gw(十億瓦特發(fā)電裝機容量)的使用規(guī)模,包括獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)等,正在邁向大規(guī)模的商業(yè)化應用。光伏發(fā)電系統(tǒng)在實際應用中一般處于較高的太陽輻射之下,其發(fā)電性能受自然環(huán)境的影響很大,其中系統(tǒng)主要部件,太陽能電池組件的工作溫度是影響光伏發(fā)電效率的主要因素之一。太陽能電池組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心,其結構通常由前板玻璃、電池片串和背板通過eva膠封裝而成。其中電池片主要是硅基半導體,例如單晶硅電池、多晶硅電池和無定型硅電池等。太陽能電池背板是組件中除電池片外的最重要部分,主要對組件起保護作用,保證組件在各種氣候條件下正常工作25年以上。

溫度對太陽能電池的影響主要反映在太陽能電池的開路電壓、短路電流和峰值功率等參數(shù)隨電池工作溫度的變化而變化。電池的開路電壓隨溫度的升高而降低。一般情況下,溫度每升高1℃,開路電壓降低2mv左右;短路電流隨溫度的升高而升高,電池的功率峰值隨溫度的升高而降低,溫度每升高1℃,電池的功率損失為0.4%左右。硅基太陽能電池在較高工作溫度下,開路電壓隨溫度的升高而大幅下降,同時導致充電工作點的嚴重偏移,易使系統(tǒng)充電不足而損壞,硅基太陽能電池的輸出功率隨溫度的升高也大幅下降,致使太陽能電池組件不能發(fā)揮最大性能,發(fā)電成本升高?,F(xiàn)有的組件是將玻璃、eva、電池片、eva、背板依次疊加,然后層壓而得。組件并沒有特定的散熱裝置,使組件在戶外環(huán)境中吸收的大量熱量難以迅速擴散而積累,嚴重影響組件的發(fā)電效率。原理上講,太陽能組件背面的散熱問題與傳統(tǒng)電器的散熱問題并無實質區(qū)別。但是,由于光伏系統(tǒng)需要低成本、長壽命的解決方案,因此將背板的長期可靠性和散熱性進行整合,不失為一個完美的解決方案。鑒于背板的材料多為高分子材料,其傳導散熱和輻射散熱性能偏低,對其進行改性十分必要。中國專利公開號為cn104952955a,公開日期為2015年09月30日的發(fā)明專利中揭示了一種以黑色散熱涂料涂敷于組件成品或半成品中的背板上,涂料經(jīng)固化而在背板外側形成高散熱層。該方法涂料的施工對象是組件的成品或半成品,體積和重量都比較大,操作不便,不利于大規(guī)模的連續(xù)化生產(chǎn),而且涂層與背板之間的粘結也不牢固,涂層有脫落的風險。一旦涂層脫落,背板的散熱功能就不復存在。因此,需要尋找一種更為有效和可靠的解決方案。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種高耐候、高耐磨、高阻隔和高散熱型的太陽能電池背板和組件及其背板的制備方法。

本發(fā)明提供的一種高散熱型太陽能電池背板,包括以下技術方案:

一種高散熱型太陽能電池背板,包括依次設置的高散熱的空氣面外層、基材層和與封裝材料具有良好粘合力的內(nèi)層,高散熱的空氣面外層和與封裝材料具有良好粘合力的內(nèi)層均是含碳納米管和/或石墨烯的功能含氟涂層。

其中,高散熱的空氣面外層的表面接枝有極性單分子層。

其中,高散熱的空氣面外層和與封裝材料eva有良好結合力的內(nèi)層的厚度均為微米級。

其中,功能含氟涂層包括具有活性基團的功能高分子氟樹脂、固化劑、助劑和填料。

其中,功能高分子氟樹脂為由氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯中的一種或任幾種與含活性基團的功能單體進行共聚得到的氟樹脂,活性基團包括羥基、羧基或氨基,功能單體為含不飽和鍵、雙鍵或三鍵的可聚合有機分子。

其中,固化劑為含異氰酸酯基、環(huán)氧基或氨基的多官能團固化劑,共聚指由引發(fā)劑引發(fā)的由小分子變?yōu)榇蠓肿拥倪^程,引發(fā)劑是在熱、光、輻射或微波的作用下可以分解釋放出自由基的疊氮類或過氧化物類有機分子。

其中,碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管,碳納米管的直徑為納米級,碳納米管的長度為微米或毫米級。

其中,石墨烯是單分子層石墨烯或多分子層石墨烯,石墨烯的厚度為納米級,石墨烯的表觀尺寸為微米到毫米級。

其中,碳納米管和/或石墨烯在功能含氟涂層中的質量百分比為0.1%-10%。

其中,碳納米管是未經(jīng)表面修飾的碳納米管或經(jīng)過表面修飾的碳納米管,石墨烯是未經(jīng)表面修飾的石墨烯或經(jīng)過表面修飾的石墨烯。

其中,基材層是pet、pp、pe或po,其厚度為微米到毫米級。

其中,基材層的兩個表面經(jīng)過等離子體表面活化和刻蝕處理。

本發(fā)明還提供了一種高散熱型太陽能電池組件,包括上述的高散熱型太陽能電池背板。

本發(fā)明還提供了一種高散熱型太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

1)、向預先調制好的含氟涂料中添加質量百分比為0.1-10%的碳納米管和/或石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到散熱型功能性含氟涂料;

2)、將厚度為38微米到300微米、幅寬為1米到4米的基材層卷材進行在線等離子體表面處理,處理的線速度為5到100米/分鐘,將預先調制好的含碳納米管和/或石墨烯的散熱型功能性含氟涂料用流延技術均勻地涂覆于基材層表面;在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下固化得到高散熱的空氣面外層,在高散熱的空氣面外層表面接枝一層極性單分子層;

3)、將基材層的另一面進行等離子體處理,用流延技術將預先配制好的散熱型功能性含氟涂料均勻地涂覆于基材層表面,在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下固化得到具有良好粘合力的內(nèi)層。

本發(fā)明還提供了另一種高散熱型太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

1)、向預先調制好的含氟涂料中添加質量百分比為0.1-10%的碳納米管和/或石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到散熱型功能性含氟涂料;

2)、將厚度為38微米到300微米、幅寬為1米到4米的基材層卷材的兩個表面進行在線等離子體表面處理,處理的線速度為5到100米/分鐘,將預先調制好的含碳納米管和/或石墨烯的散熱型功能性含氟涂料用流延技術均勻地涂覆于基材層的兩個表面;

3)、將基材層在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下固化得到高散熱的空氣面外層和具有良好粘合力的內(nèi)層;

4)、在高散熱的空氣面外層表面接枝一層極性單分子層。

本發(fā)明的實施包括以下技術效果:

本發(fā)明提供一種基于碳納米管和石墨烯的新型高散熱太陽能電池背板,由基材層、基于碳納米管和石墨烯的高散熱、高耐候空氣接觸外層和能與封裝材料eva有良好粘合力的高散熱內(nèi)層組成。基材層的表面經(jīng)過等離子體表面修飾后,涂覆由碳納米管、石墨烯、功能含氟材料、固化劑等組成的涂料,并經(jīng)過特定固化工藝而得到高散熱、耐磨、高耐候空氣接觸外層。接著在空氣面中的含氟涂層表面通過pecvd技術接枝上一層極性單分子層,克服了含氟材料表面能低、粘合力弱的缺點,使背板與組件中的接線盒粘合牢固。在相似工藝條件下,基材層的另一面經(jīng)等離子體表面修飾后涂覆含碳納米管、石墨烯、功能含氟材料、固化劑、助劑和其它填料等組成的涂料,并經(jīng)過固化工藝得到與封裝材料eva有良好粘合力的內(nèi)層。整個背板層與層之間由化學鍵、氫鍵和范得華力緊密結合,是一種典型的不分層、一體化結構。背板雙面含氟,提高了組件的長期可靠性,而背板的導熱系數(shù)和熱輻射效率可以通過碳納米管和石墨烯的含量來調控;將電池組件中產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)出去,可望有效降低組件的工作溫度2-6℃,提高光伏組件的輸出功率1-2%。背板的傳熱方向也可以通過涂層中碳納米管或石墨烯的取向來調控,可以將組件工作過程中產(chǎn)生的熱量及時有效地按照特定的方向進行擴散,避免熱量積累而導致的溫度升高。

本發(fā)明所提供的背板充分整合了組件對背板性能的各種要求,背板各種性能指標可控、可調,制備工藝靈活,使背板為組件的長期穩(wěn)定性提供了有力的保證。提高了組件的輸出功率、保護電池的壽命、降低組件的發(fā)電成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所用的單壁碳納米管結構示意圖。

圖2為本發(fā)明所用的多壁碳納米管結構示意圖。

圖3為本發(fā)明所用的表面修飾的單壁碳納米管結構示意圖(r代表任何化學基團)。

圖4為本發(fā)明所用的表面修飾的多壁碳納米管結構示意圖(r代表任何化學基團)。

圖5為本發(fā)明所用的單層石墨烯結構示意圖。

圖6為本發(fā)明所用的多層石墨烯結構示意圖。

圖7為本發(fā)明所用的表面修飾的單層石墨烯結構示意圖(r代表任何化學基團)。

圖8為本發(fā)明所用的表面修飾的多層石墨烯結構示意圖(r代表任何化學基團)。

圖9為一種高散熱型太陽能電池背板結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合實施例以及附圖對本發(fā)明加以詳細說明,需要指出的是,所描述的實施例僅旨在便于對本發(fā)明的理解,而對其不起任何限定作用。

參見圖9所示,本實施例提供了一種高散熱型太陽能電池背板,包括依次設置的高散熱的空氣面外層2、基材層1和與封裝材料具有良好粘合力的內(nèi)層4,高散熱的空氣面外層2和與封裝材料具有良好粘合力的內(nèi)層4均是含碳納米管和/或石墨烯的功能含氟涂層。上述結構的背板,層與層之間由化學鍵、氫鍵和范得華力緊密結合,是一種典型的不分層、一體化結構。背板雙面含氟,提高了組件的長期可靠性,而碳納米管和石墨烯基雙散熱層的引入可以將電池組件中產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)出去,可望降低光伏組件的工作溫度2到6℃,提高組件的輸出功、保護電池的壽命、降低組件的發(fā)電成本。

優(yōu)選地,高散熱的空氣面外層2的表面接枝有極性單分子層3。在空氣面中的含氟涂層表面通過pecvd(等離子體增強化學氣相沉積法)技術接枝一層極性單分子層3,可以增加含氟材料表面能、克服其粘合力弱的缺點,使背板與組件中的接線盒粘合牢固,避免接線盒的脫落。高散熱的空氣面外層2的涂層厚度為微米級,優(yōu)選1到100微米。與封裝材料eva有良好結合力的內(nèi)層也是由含有碳納米管或石墨烯的功能性含氟涂層經(jīng)固化而成,涂層厚度為微米級,優(yōu)選1到100微米。該層涂料具有與eva相似的物化性能,從而與電池片的封裝材料eva有良好的粘合力,降低了背板在使用過程中與電池片分離的風險,提高了組件的長期可靠性。

功能含氟涂層包括具有活性基團的功能高分子氟樹脂、固化劑、助劑和填料,填料可以選擇無機和有機填料,將上述組分調配形成涂液,涂制后經(jīng)固化為功能含氟涂層。功能高分子氟樹脂為由氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯中的一種或任幾種與其它含活性基團的功能單體進行共聚得到的氟樹脂,活性基團包括羥基、羧基、氨基等可反應基團,功能單體指含不飽和鍵(雙鍵或三鍵)的可聚合有機分子,共聚指由引發(fā)劑引發(fā)的由小分子變?yōu)榇蠓肿拥倪^程,例如自由基型共聚、離子型共聚或原子轉移自由基聚合等,引發(fā)劑指在熱、光、輻射或微波的作用下可以分解并釋放出自由基的疊氮類或過氧化物類有機分子。固化劑為含異氰酸酯基、環(huán)氧基或氨基的多官能團固化劑。固化方式為熱固化、輻射固化、微波固化或光固化中的一種或幾種。

參見圖1至圖5所示,碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管,碳納米管具有很大的長徑比,碳納米管的直徑為納米級,優(yōu)選1到100納米,碳納米管的長度為微米或毫米級,優(yōu)選1微米到10毫米。參見圖5-圖8所示,石墨烯是單分子層石墨烯或多分子層石墨烯,石墨烯的厚度為納米級,優(yōu)選1到100納米,石墨烯的表觀尺寸(即石墨烯微片尺寸)為微米到毫米級,優(yōu)選1微米到10毫米。碳納米管和/或石墨烯在功能含氟涂層中的質量百分比為0.1%-10%(wt%),優(yōu)選2%-6%。碳納米管或石墨烯可以未經(jīng)表面修飾或經(jīng)過表面修飾,表面修飾可以是化學修飾,也可以是物理修飾,修飾后的表面具有不同的化學基團。對碳納米管和石墨烯的物理尺寸和化學性能進行上述限定,具有優(yōu)異的散熱性能。

基材層1可以是高分子材料或復合材料,優(yōu)選pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、pp(聚丙烯)、pe(聚乙烯)或po(環(huán)氧丙烷)等,其厚度為微米到毫米級,例如50微米到10毫米。優(yōu)選背板以厚度為38微米到300微米的pet為基材,可以充分發(fā)揮pet的機械強度、阻隔性和絕緣性,基材層1的兩個表面經(jīng)過等離子體表面活化和刻蝕處理,然后涂覆含碳納米管或石墨烯的功能氟樹脂,并經(jīng)固化工藝形成外層和內(nèi)層。采用等離子技術對pet進行表面處理,清洗pet表面的有機污染物的同時對表面進行刻蝕和活化,增加了粘接性。如其空氣面外層的導熱系數(shù)和熱輻射效率可以根據(jù)涂層中的碳納米管或石墨烯的含量來調控,可望有效降低組件的工作溫度2-6度,提高光伏組件的輸出功率1-2%,其空氣面的傳熱方向可以通過涂層中碳納米管或石墨烯的取向來調控。高散熱的空氣面外層與基材之間的結合、內(nèi)層與基材之間的結合都是強有力的化學鍵、氫鍵和范德華力,因此各層之間的整合完美,整個背板是一種膜膠一體化的結構。

碳納米管(cnts)是一種管狀的碳分子,按照管子的層數(shù)不同,分為單壁碳納米管和多壁碳納米管(見圖1-4)。管子的直徑方向非常細,只有納米尺度,而在軸向則可長達數(shù)十到數(shù)百微米。由于巨大的長徑比(徑向尺寸在納米量級,軸向尺寸在微米量級),碳納米管表現(xiàn)為典型的一維量子材料,具有許多特殊的性能。例如,碳納米管是散熱涂料最理想的功能填料,是目前世界上已知的最好的導熱材料之一。它是一維納米材料,比表面積大,被譽為世界上最黑的物質,輻射系數(shù)接近1。納米管狀的材料與顆粒狀和其它散熱填料相比,更容易形成導熱網(wǎng)絡,對涂層增強增韌效果明顯,涂層很薄時,比如5-10微米,就能形成均勻光潔、機械性能優(yōu)異的膜。碳納米管散熱涂料以輻射能力強、涂層薄、熱阻小為顯著特征,可以激發(fā)材料表面的共振效應,顯著提高遠紅外發(fā)射效率,加快熱量從表面的快速散發(fā)。

石墨烯也是一種特殊材料,是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄(鱗片狀)(見圖5-8),只有一個碳原子厚度的二維材料,具有性能的各向異性即平行鱗片方向和垂直鱗片方向的性能有很大的差異性。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,導熱系數(shù)高達5300w/m·k(平行鱗片方向),高于碳納米管。與碳納米管相似,基于石墨烯的散熱涂料的導熱系數(shù)和熱輻射效率也可以通過石墨烯的用量來調控,并且可以根據(jù)石墨烯的取向來調整傳熱的方向。

本實施例還提供了一種高散熱型太陽能電池組件,包括上述的高散熱型太陽能電池背板。

下述以幾個實施例對上述的一種高散熱型太陽能電池背板的制備方法進行詳述:

實施例1

本實施例的一種高散熱型太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

1)、向預先調制好的含氟涂料中添加質量百分比為3%(wt%)的未表面修飾的單壁碳納米管,混合攪拌均勻后制備得到散熱型功能性含氟涂料;

2)、將厚度為38微米到300微米、幅寬為1米到4米的基材層1(本實施例選擇pet)卷材進行在線等離子體表面處理,處理的線速度為5到100米/分鐘,將預先調制好的散熱型功能性含氟涂料用流延技術均勻地涂覆于基材層1表面;在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下,在微波場中固化得到高散熱的空氣面外層2(空氣面接觸保護層),在高散熱的空氣面外層2表面通過pecvd技術接枝一層極性單分子層3;

3)、將基材層1的另一面進行等離子體處理,用流延技術將預先配制好的散熱型功能性含氟涂料均勻地涂覆于基材層1表面,在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下,在微波場中固化得到具有良好粘合力的內(nèi)層。

步驟1)中、預先調制好的含氟涂料包括活性基團的功能高分子氟樹脂、固化劑、助劑和填料;

功能高分子氟樹脂為由氟乙烯,二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯中的一種或任幾種與含活性基團的功能單體進行共聚得到的氟樹脂,活性基團包括羥基、羧基或氨基,功能單體為含不飽和鍵、雙鍵或三鍵的可聚合有機分子;

固化劑為含異氰酸酯基、環(huán)氧基或氨基的多官能團固化劑,共聚指由引發(fā)劑引發(fā)的由小分子變?yōu)榇蠓肿拥倪^程,引發(fā)劑是在熱、光、輻射或微波的作用下可以分解釋放出自由基的疊氮類或過氧化物類有機分子。

實施例2

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的表面修飾的單壁碳納米管,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例3

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的未表面修飾的多壁碳納米管,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例4

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的表面修飾的多壁碳納米管,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例5

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的未表面修飾的單層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例6

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的表面修飾的單層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例7

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的未表面修飾的多層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例8

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加3%(wt%)的表面修飾的多層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例9

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加1%(wt%)的未表面修飾的單壁碳納米管,0.5%(wt%)的未表面修飾的多壁碳納米管,1%(wt%)的未表面修飾的單層石墨烯,0.5%(wt%)的未表面修飾的多層石墨烯混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例10

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加1%(wt%)的表面修飾的單壁碳納米管,0.5%(wt%)的表面修飾的多壁碳納米管,1%(wt%)的表面修飾的單層石墨烯,0.5%(wt%)的表面修飾的多層石墨烯混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例11

本實施例的一種高散熱型太陽能電池背板的制備方法,包括以下步驟:

1)、向預先調制好的含氟涂料中添加質量百分比為3%的碳納米管和石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到散熱型功能性含氟涂料;

2)、將厚度為38微米到300微米、幅寬為1米到4米的基材層1卷材的兩個表面進行在線等離子體表面處理,處理的線速度為5到100米/分鐘,將預先調制好的含碳納米管和石墨烯的散熱型功能性含氟涂料用流延技術均勻地涂覆于基材層1的兩個表面;

3)、將基材層1在120攝氏度到160攝氏度、50秒到500秒的條件下固化得到高散熱的空氣面外層2和具有良好粘合力的內(nèi)層;

4)、在高散熱的空氣面外層2表面通過pecvd技術接枝一層極性單分子層3。

實施例12

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加1%(wt%)的表面修飾的多壁碳納米管或者未表面修飾的石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例13

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加10%(wt%)的表面修飾的多壁碳納米管和未表面修飾的石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例14

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加8%(wt%)的碳納米管和石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例15

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加6%(wt%)的未表面修飾的多層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

實施例16

采用與實施例1相同的方式制備本實施例的高散熱型太陽能電池背板,不同之處在于步驟1)中,向預先調制好的含氟涂料中添加5%(wt%)的表面修飾的多層石墨烯,混合攪拌均勻后制備得到功能性含氟散熱涂料。

按照實施例1-16的方法制備得到的一種高耐候、高耐磨、高阻隔、高散熱太陽能電池背板與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:

1)、通過等離子體處理pet表面,使pet表面得以清洗,除去pet制造過程中表面殘留的油脂,消除了弱相互作用層,使涂層與pet之間的粘合力大大提高。

2)、等離子體刻蝕pet表面的同時還會對其進行活化,使表面富含-oh,-nh2,-cooh等活性基團,這些活性基團可以參與涂層的固化交聯(lián)反應,使涂層與pet完美整合,得到不分層的膜膠一體化的涂層。

3)、碳納米管和石墨烯的引入可以極大的提高背板的導熱系數(shù),能及時有效地將組件工作過程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去,降低組件的工作溫度、提高組件的輸出功率。

4)、背板的導熱方向也可以通過碳納米管和石墨烯的取向來調控,可以按照特定的導熱方向將組件積累的熱量散發(fā)出去。

5)、在空氣面中的含氟涂層表面通過pecvd技術接枝上一層極性單分子層,以增加含氟材料表面能、克服其粘合力弱的缺點,使背板與組件中的接線盒粘合牢固,避免接線盒的脫落。

6)、背板充分滿足了組件對其所需要的各種性能,層與層之間的整合完美,避免了實際應用中由于背板分層而導致的組件失效,高散熱背板可望降低組件的工作溫度2到6℃,大大提高組件的輸出功率,有效降低發(fā)電成本。

最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。

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