一種光伏太陽能電池復合背板及其組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能電池背板領(lǐng)域，特別涉及一種光伏太陽能電池復合背板及 其組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池組件是一種層疊結(jié)構(gòu)，共由面板、膠、電池片、膠、背板組成電池組件主 體結(jié)構(gòu)，背板是太陽電池組件中除電池片外最重要的材料，背板是組件中直接與外部環(huán)境 大面積接觸的封裝材料，對組件中的電池片起到支撐和保護作用。一般太陽能電池組件使 用壽命都要求25年以上，如此長的使用壽命要求對太陽電池組件封裝材料背板質(zhì)量提出 了嚴格的限制，背板必須具有可靠的耐候性、水汽阻隔性及絕緣性。傳統(tǒng)的復合背板在多層 復合過程中采用層與層之間使用膠粘劑進行粘合，多層復合賦予背板多種保護功能，但同 時層與層間的粘結(jié)劑在水蒸汽或紫外作用下可能發(fā)生分解，失去粘結(jié)效果，導致背板層間 的脫落，減少背板粘結(jié)層的層數(shù)可降低背板層與層間的剝離概率，提高背板的使用壽命。目 前常用的太陽能電池背板多為下述結(jié)構(gòu)：專利CN201110389391. 7公開了一種太陽能電池 背板，其特征在于，依次包括耐候?qū)?、結(jié)構(gòu)增強層（PET)和耐候?qū)?，所述結(jié)構(gòu)增強層和耐候 層之間通過粘結(jié)層粘結(jié)固定；但是所述太陽能電池背板結(jié)構(gòu)至少具有兩層以上的粘接層， 粘接層易分解脫落，影響使用壽命。專利CN201220673528. 1公開了一種兩層結(jié)構(gòu)的太陽能 電池背板，包括外側(cè)耐候?qū)雍蛢?nèi)層。所述外側(cè)耐候?qū)雍芰蠈?，可以是單層，或是多層?擠的氟塑料層。所述內(nèi)層為聚烯烴合金層，在其對外的表面有磨砂紋或壓花紋。但是所述 太陽電池背板的耐候性、水汽阻隔性、絕緣性以及背板強度較弱。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠減少多層間粘接劑的 使用從而減少粘接層水解脫離風險、制作工藝簡單、兼具良好的耐候性、水汽阻隔性、絕緣 性的光伏太陽能電池復合背板；該背板同時提高了背板內(nèi)層與EVA之間的剝離強度，該背 板通過共擠出外層和共擠出內(nèi)層實現(xiàn)了背板多種保護功能，使背板具有更好的機械性能。 本實用新型的另一目的還提供了一種光伏太陽能電池組件。
[0004] 本實用新型提供的一種光伏太陽能電池復合背板，其技術(shù)方案為：
[0005] -種光伏太陽能電池復合背板，其特征在于：包括外層聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)與聚酯共擠出層、中間粘接層、內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合物共擠出層。
[0006] 本實用新型提供的一種光伏太陽能電池復合背板，還可以包括如下附屬技術(shù)方 案：
[0007] 其中，所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層是指聚對苯二甲酸 乙二醇酯（PET)與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT)、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT)、聚對萘二甲 酸乙二醇酯（PEN)或液晶聚合物（LCP)中的任一種或任幾種進行共擠形成的復合膜；所述 外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層中加入改性粒子，所述改性粒子是無機 納米粒子；所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層中的無機納米粒子的添 加量是外層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的1-20%。
[0008]其中，所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層上涂覆有抗紫外保 護層；所述抗紫外保護層是含氟聚合物、環(huán)氧丙烯酸聚合物、聚氨酯類丙烯酸酯、聚酯類丙 烯酸酯中的任一種或任幾種；所述含氟聚合物是聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、四氟乙 烯、六氟丙烯或偏二氟乙烯的三元共聚物中的任一種或任幾種。
[0009] 其中，所述無機納米粒子是納米級的硅酸鹽、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦或蒙脫 土中的任一種或任幾種。
[0010] 其中，所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層中的聚對苯二甲酸 乙二醇酯（PET)的質(zhì)量是外層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的50-98%;內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合 物共擠出層中的聚乙烯（PE)的質(zhì)量是內(nèi)層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的50-98%。
[0011] 其中，所述中間粘結(jié)層是膠粘劑層，所述膠粘劑層包括主劑、固化劑、溶劑，所述主 劑是聚氨酯、不飽和聚酯、有機硅、聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺、烯丙基樹脂、呋喃樹脂、氨基樹 月旨、醇酸樹脂中的任一種或任幾種，所述溶劑指醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮或甲乙酮中的任 一種或任幾種。
[0012] 其中，所述內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合物共擠出層是指聚乙烯（PE)與乙烯-醋 酸乙烯共聚物（EVA)、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH)、聚丙烯（PP)、乙烯-辛烯共聚物（POE) 或降冰片烯共聚物中的任一種或任幾種進行共擠形成的復合膜。
[0013] 其中，所述聚乙烯是線性低密度聚乙烯（LLDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)、中等密度 聚乙烯（MDPE)、高密度聚乙烯（HDPE)或超高分子量聚乙烯中的任一種或任幾種。
[0014] 其中，所述降冰片烯共聚物經(jīng)過有機硅偶聯(lián)劑處理；所述降冰片烯共聚物是指降 冰片烯與烯烴化合物或丙烯酸酯中的任一種或任幾種形成的共聚物；所述烯烴化合物是 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯或辛烯中的任一種或任幾種，所述丙烯酸酯是丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的任一種或任幾種。
[0015]其中，所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層的厚度為100-800 微米，所述中間粘接層的厚度5-50微米，所述內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合物共擠出層的厚 度為50-500微米。
[0016] 本實用新型還提供了一種光伏太陽能電池復合背板的制備方法，其技術(shù)方案為：
[0017] 一種光伏太陽能電池復合背板的制備方法，其特征在于：
[0018] 第一步、將聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯加熱到200-300°C的熔融溫度共 擠出作為外層共擠出層，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)的質(zhì)量是外層共擠物總質(zhì)量分 數(shù)的 50-98%;
[0019] 第二步、將聚乙烯（PE)與烯烴聚合物加熱到150_280°C的熔融溫度共擠出作為內(nèi) 層共擠出層，所述聚乙烯（PE)的質(zhì)量是內(nèi)層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的50-98% ;
[0020] 第三步、用粘接劑將外層共擠出層與內(nèi)層共擠出層粘接得到太陽能電池復合背 板。
[0021] 本實用新型還提供了一種光伏太陽能電池組件，其技術(shù)方案為：
[0022] 一種光伏太陽能電池組件，包括前層材料、封裝材料、電池片、封裝材料、太陽電池 背板，其特征在于：所述太陽電池背板是上述所述的光伏太陽能電池復合背板。
[0023] 本實用新型技術(shù)方案的實施包括以下技術(shù)效果：
[0024] 首先，本實用新型提供了一種熔融共擠出外層和內(nèi)層復合膜及其制備方法，減少 了粘結(jié)劑的使用，工藝過程簡單。其次，本實用新型中熔融共擠外層和內(nèi)層分別是選擇PET和PE為主體，選取與其結(jié)構(gòu)相似但性能不同的聚合物進行互補，熔融共擠，聚合物分子互 相擴散，粘結(jié)強度大。該太陽能電池背板具有更好的耐候、水汽阻隔、絕緣和機械等性能。
[0025] 本實用新型只有一層粘結(jié)層，與常規(guī)的背板相比較，只需要一次復合，既節(jié)省了粘 結(jié)劑的用量也降低了生產(chǎn)工序，提高了成品率，極大地降低了生產(chǎn)成本。本實用新型背板同 時具備了耐水解性能優(yōu)異、制造成本低和背板本身的可加工性，對太陽能光伏組件的制備 具有非常重要的意義。
[0026] 本實用新型外層和內(nèi)容熔融共擠選用結(jié)構(gòu)相似的聚酯和聚烯烴為共擠聚合物，熔 融共擠下聚合物分子相互擴散，提高了聚合物分子相互間的結(jié)合力。粘結(jié)層中粘結(jié)劑與內(nèi)、 外層間主要是通過產(chǎn)生的分子間范德華力、氫鍵力、靜電引力、化學共價鍵力等進行強粘 合。
【附圖說明】
[0027] 圖1為光伏太陽能電池復合背板主體結(jié)構(gòu)示意圖
[0028] 圖2為光伏太陽能電池復合背板外層共擠2層結(jié)構(gòu)示意圖
[0029] 圖3為光伏太陽能電池復合背板外層共擠3層結(jié)構(gòu)示意圖
[0030] 圖4為光伏太陽能電池復合背板外層共擠4層結(jié)構(gòu)示意圖
[0031] 圖5為光伏太陽能電池復合背板外層共擠5層結(jié)構(gòu)示意圖
[0032] 圖6為光伏太陽能電池復合背板內(nèi)層共擠2層結(jié)構(gòu)示意圖
[0033] 圖7為光伏太陽能電池復合背板內(nèi)層共擠3層結(jié)構(gòu)示意圖
[0034] 圖8為光伏太陽能電池復合背板內(nèi)層共擠4層結(jié)構(gòu)示意圖
[0035] 圖9為光伏太陽能電池復合背板內(nèi)層共擠5層結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0036] 下面將結(jié)合實施例以及附圖對本實用新型加以詳細說明，需要指出的是，所描述 的實施例僅旨在便于對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。
[0037] 如圖1所示，本實施例提供了一種光伏太陽能電池復合背板，包括外層聚對苯二 甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層1、中間粘接層2、內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合物共擠 出層3。外層共擠出層以聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)為主并與多種聚酯共擠，內(nèi)層共擠出 層以聚乙烯（PE)為主并與多種烯烴聚合物共擠。
[0038] 所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層是指聚對苯二甲酸乙二 醇酯（PET)與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT)、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT)、聚對萘二甲酸乙 二醇酯（PEN)或液晶聚合物（LCP)中的任一種或任幾種進行共擠形成的復合膜；所述外層 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層中加入改性粒子，所述改性粒子是無機納米 粒子。所述無機納米粒子是納米級的硅酸鹽、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦或蒙脫土中的任 一種或任幾種。所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層中的無機納米粒子 的添加量是外層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的1-20% ;所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚 酯共擠出層中的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)的質(zhì)量是外層共擠物總質(zhì)量分數(shù)的50-98%; 內(nèi)層聚乙烯（PE)與烯烴聚合物共擠出層中的聚乙烯（PE)的質(zhì)量是內(nèi)層共擠物總質(zhì)量分數(shù) 的 50-98%。
[0039]所述外層聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)與聚酯共擠出層上涂覆有抗紫外保護層； 所述抗紫外保護層是含氟聚合物、環(huán)氧丙烯酸聚合物、聚氨酯類丙烯酸酯、聚酯類丙烯酸酯 中的任一種或任幾種；所述含氟聚合物是聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、四氟乙烯、六氟 丙烯或偏二氟乙烯的三元共聚物中的任一種或任幾種。
[0040] 所述中間粘結(jié)層是膠粘劑層，所述膠粘劑層包括主劑、固化劑、溶劑，所述主劑是 聚氨酯、不飽和聚酯、有機硅、聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺、烯丙基樹脂、呋喃樹脂、氨基樹脂、 醇酸樹脂中的任一種或任幾種，所述溶劑指醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮或甲乙酮中的