本發(fā)明涉及薄膜領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能背板用阻隔膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能背板用阻隔膜(簡稱太陽能背板膜)位于太陽能電池板的背面，起到支撐和保護電池片的作用，這就要求背板膜具有可靠的絕緣性、水汽阻隔性和耐水解老化性。目前市場上常見的背板通常為TPT或TPE復合結(jié)構(gòu)，其中P層即指起到支撐作用的PET膜層，而PET是一種中等阻隔性材料，對水汽和氧氣的阻隔性不佳，因此，開發(fā)一種高阻隔性的太陽能背板膜對提高太陽能電池的壽命有著重要的現(xiàn)實意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有太陽能背板膜水汽阻隔性較差的問題，本發(fā)明提供一種太陽能背板用阻隔膜及其制備方法。本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜具有較高的水汽阻隔性及耐水解性。本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜的制備方法工藝簡單，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜為ABA三層結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜中的A層的材料為聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；所述的B層的原料由聚酯樹脂、納米無機填料、擴鏈劑、成核劑和分散劑組成；其中，所述聚酯樹脂的添加量為83-94％，所述納米無機填料(也稱為納米無機粒子)的添加量為1-10％，所述擴鏈劑的添加量為0.5-3％，所述成核劑的添加量為0.5-2％，所述分散劑的添加量為0.5-2％，所述百分含量為重量百分含量。
進一步的，所述太陽能背板用阻隔膜的厚度為100-300μm。進一步的，A層厚度占總厚度的8-15％，B層厚度占總厚度的85-92％。所述總厚度指太陽能背板用阻隔膜的厚度。
進一步的，所述太陽能背板用阻隔膜厚度為250-300μm。
進一步的，所述太陽能背板用阻隔膜中，A層厚度占總厚度8-12％，B層厚度占總厚度88-92％。
進一步的，所述太陽能背板用阻隔膜中，A層厚度占總厚度10-12％，B層厚度占總厚度88-90％。
進一步的，所述的聚酯樹脂選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一種。進一步的，所述聚酯樹脂優(yōu)選為PET。
進一步的，所述的納米無機填料選自納米蒙脫土、納米二氧化硅、云母片、或納米氮化鈦中的一種或至少兩種的混合。進一步的，所述納米無機填料(簡稱納米填料、納米粒子或無機粒子)的粒徑為0.2-0.6μm。
所述納米無機填料經(jīng)過表面處理。表面處理的目的是降低無機填料的光化學活性和提高無機粒子在聚酯樹脂中的分散性。表面處理是在納米無機填料的表面包覆至少一層(一層或多層)無機氧化物或有機化合物。所述無機氧化物是SiO2-Al2O3等無機氧化物。
進一步的，所述的擴鏈劑選自環(huán)氧類的聚合物擴鏈劑、異氰酸酯類的聚合物擴鏈劑或是酰胺類聚合物擴鏈劑中的一種。其中，擴鏈劑優(yōu)選為聚酰胺類聚合物擴鏈劑。進一步的，所述擴鏈劑選自碳化二亞胺、或聚碳化二亞胺中的一種或至少兩種的組合。
進一步的，所述的成核劑選自山梨糖醇類或有機磷酸鹽中的一種。進一步的，所述的成核劑選自日本旭電化公司生產(chǎn)的NA-10。
進一步的，所述的分散劑選自聚乙二醇(PEG)、聚乙烯蠟或聚丙烯蠟中的一種。進一步的，所述的分散劑優(yōu)選為聚乙烯蠟。
進一步的，在所述的太陽能背板用阻隔膜中，在B層中，所述聚酯樹脂的添加量為83-94％，所述納米無機填料的添加量為3-10％，所述擴鏈劑的添加量為0.5-3％，所述成核劑的添加量為0.5-2％，所述分散劑的添加量為0.5-2％，所述百分含量為重量百分含量。前述技術(shù)方案對應實施例1-4。
進一步的，在所述的太陽能背板用阻隔膜中，在B層中，所述聚酯樹脂的添加量為91-94％，所述納米無機填料的添加量為3-5％，所述擴鏈劑的添加量為1.5-2％，所述成核劑的添加量為0.5-1.5％，所述分散劑的添加量為0.5-1％，所述百分含量為重量百分含量。進一步的，所述納米無機填料選自納米蒙脫土。前述技術(shù)方案對應實施例2-3。
本發(fā)明還提供一種太陽能電池板，所述太陽能電池板包括所述的太陽能背板用阻隔膜。
與現(xiàn)有太陽能背板膜相比，本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜具有較高的水汽阻隔性及耐水解性。該阻隔膜用于代替現(xiàn)有的太陽能背板膜。本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜的制備方法工藝簡單，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施方式
為了更易理解本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)效果，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜的制備方法,包括以下步驟：
(1)造粒：將聚酯樹脂、納米無機粒子、擴鏈劑、成核劑和分散劑混合均勻并進行雙螺桿混煉造粒得到聚酯功能母粒；
(2)鑄片：采用三層共擠工藝；A層材料為PEN，針對B層，將聚酯樹脂和步驟(1)得到的聚酯功能母粒按配比混合，之后進行ABA三層共擠熔融塑化、流延鑄片；
(3)拉伸成膜：將步驟(2)得到的鑄片進行縱向拉伸、橫向拉伸、熱定型、收卷和包裝，得到太陽能背板用阻隔膜。
納米無機填料的粒徑0.2-0.6μm。實施例1-8中使用的聚酯樹脂為中石化的PET聚酯切片。本發(fā)明實施例提供的太陽能背板用阻隔膜的A層的材料為PEN。
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜測試下述主要性能。
水汽透過率：采用美國MOCON公司產(chǎn)Permatran-W 3/33型水蒸氣透過率測試儀測試。
耐水解性能：采用東莞泓進公司生產(chǎn)的PCT-35高壓加速老化試驗機進行試驗，溫度121℃，壓力為兩個大氣壓，測試時間60小時。PCT實驗后，采用拉力試驗機測試阻隔膜的拉伸強度及斷裂伸長率。
實施例1
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂91％、納米蒙脫土5％、碳化二亞胺0.5％、NA-10成核劑2％、聚乙烯蠟1.5％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的8％，B層的厚度占總厚度的92％。相關(guān)性能見表1。
實施例2
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂91％、納米蒙脫土5％、碳化二亞胺1.5％、NA-10成核劑1.5％、聚乙烯蠟1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的10％，B層的厚度占總厚度的90％。相關(guān)性能見表1。
實施例3
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂94％、納米蒙脫土3％、碳化二亞胺2.0％、NA-10成核劑0.5％、聚乙烯蠟0.5％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為300μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
實施例4
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂83％、納米蒙脫土10％、碳化二亞胺3.0％、NA-10成核劑2.0％、聚乙烯蠟2.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
實施例5
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂94％、納米蒙脫土1％、碳化二亞胺3.0％、NA-10成核劑1.0％、聚乙烯蠟1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為100μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
實施例6
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂90％、納米云母片5％、聚碳化二亞胺3.0％、NA-10成核劑1.0％、聚乙烯蠟1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的15％，B層的厚度占總厚度的85％。相關(guān)性能見表1。
實施例7
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂91％、納米TiN 5％、聚碳化二亞胺2.0％、NA-10成核劑1.0％、聚丙烯蠟1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
實施例8
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PET樹脂91％、納米SiO2 5％、碳化二亞胺2.0％、NA-10成核劑1.0％、聚丙烯蠟1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
實施例9
本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜，所述阻隔膜的B層的原料包括下述成份：PBT樹脂91％、納米蒙脫土5％、碳化二亞胺2.0％、NA-10成核劑1.0％、聚乙二醇1.0％。所述阻隔膜為ABA三層共擠結(jié)構(gòu)，所述阻隔膜厚度為250μm，其中，A層的厚度占總厚度的12％，B層的厚度占總厚度的88％。相關(guān)性能見表1。
對比例
100％純PET，厚度為250μm。
通過雙向拉伸工藝得到聚酯薄膜，測試薄膜的水汽透過率、PCT60H后的拉伸強度和斷裂伸長率。薄膜的水汽透過率數(shù)值越低，表示太陽能背板用阻隔膜的水汽阻隔能力越強。薄膜的拉伸強度和斷裂伸長率越高，表示薄膜的耐水解性能越好。
表1本發(fā)明實施例提供的太陽能背板用阻隔膜的成份組成及性能測試結(jié)果
由上述表1所示的數(shù)據(jù)可以得出，本發(fā)明提供的太陽能背板用阻隔膜的水汽透過率低，阻隔性較好，耐水解性較好。其中，實施例1-4提供的太陽能背板用阻隔膜的阻隔性更好，綜合性能更好。特別的，實施例2-3提供的太陽能背板用阻隔膜的阻隔性最好，綜合性能最好。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。