專利名稱：一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于太陽能電池的組件，尤其涉及一種適用于柔 性太陽能電池的面板。同時(shí)還涉及一種加工該太陽能電池面膜的制備工 藝。
背景技術(shù)：
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太陽能電池板通常是一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，主要包括玻璃表層、EVA密封層、 太陽能電池片、EVA密封層和太陽能電池背膜，其中太陽能電池片被兩層 EVA密封層密封包裹。太陽能電池面板的主要作用是有高的太陽光透過率 良好整體機(jī)械強(qiáng)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。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池的面膜通常采用玻璃面板， 這種玻璃面板的透光性比較好，強(qiáng)度也高，防水性能也好。但這種玻璃 面板不具有柔性，不能彎曲，易碎。為了提高面膜的整體性能，現(xiàn)有技 術(shù)中出現(xiàn)了一些針對(duì)面膜的改進(jìn)方案。主要是通過含氟透明材料來代替 玻璃，由于含氟材料具有高耐候性、優(yōu)良的透光率、耐化學(xué)性、高的電 氣絕緣性能，高的防水性的優(yōu)點(diǎn)，并且，其具有柔性，可以彎折，重量 輕，適合作不規(guī)則形狀的太陽能電池。例如，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?CN200710164692.3的發(fā)明專利申請(qǐng)，
公開日為2008年9月3日，公開了制 造具有增強(qiáng)光捕獲的太陽能電池板的方法和裝置，其中提供包括正面和 背面的襯底；在正面上層疊包括至少一層或多層交聯(lián)含氟聚合物的膜，
4其中含氟聚合物層或多層具有75至150nm之間的厚度，含氟聚合物層或多 層位于包括乙烯共聚物的載體上以使載體與襯底接觸。上述方案主要是 在玻璃的表面進(jìn)行涂膜，使玻璃表面具有含氟材料層。但這種方案同樣 具有玻璃面板所具有的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種具 有中等表面能、高粘結(jié)性、高耐刮性的含氟太陽能電池面膜。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種能夠加工上述太陽能電 池面膜的制備工藝，本制備工藝方法簡(jiǎn)單、制備方便。
按照本發(fā)明提供的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，包括由 含氟透明材料制成的氟基層和位于所述氟基層表面的氟硅氧烷化成膜層 或硅鈦化成膜層。
按照本發(fā)明提供的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜還具有如 下附屬技術(shù)特征
所述氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層的厚度為0.0 l微米至5微米。 所述氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層的厚度為0.1微米至2微米。 所述氟基層的厚度為10微米一500微米。 所述氟基層為FEP、 PVDF、 ETFE和THV基層。 所述氟基層表面經(jīng)等離子氟硅氧烷化處理形成所述氟硅氧烷化成膜層。
所述氟基層表面經(jīng)等離子硅鈦化處理形成所述硅鈦化成膜層。 按照本發(fā)明提供的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的制備工
藝，主要包括以下步驟
5(1) 、對(duì)氟基層表面進(jìn)行等離子化處理，活化氟基層表面；
(2) 、對(duì)活化后氟基層噴涂或滾涂或浸漬氟硅氧烷化合物或硅鈦化 合物，經(jīng)20—200攝氏度加熱1一600秒，使氟基層表面形成氟硅氧烷化成 膜層或硅鈦化成膜層。
按照本發(fā)明提供的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜具有如下 優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明對(duì)氟基層進(jìn)行氟硅氧烷化或硅鈦化處理，形成氟硅 氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層，使得面膜的外表面增加耐刮性，內(nèi)表面 增加與EVA的粘結(jié)性，也提高了面膜的透明度；其次，由于形成氟硅氧烷 化成膜層或硅鈦化成膜層，使得本發(fā)明的膜層密實(shí)，提高了阻隔性能， 尤其對(duì)水蒸氣的具有更好阻隔，防潮性能好，電氣性能和耐候性能更好。
按照本發(fā)明提供的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的制備工 藝具有如下優(yōu)點(diǎn)通過本發(fā)明的制備工藝制造出來的電池面膜的粘接性 更好，提高了阻隔性能，且這種工藝可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn) 效率，降低了成本。


圖l是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的另 一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

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參見圖l，在本發(fā)明給出的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的 實(shí)施例，包括由含氟透明材料制成的氟基層l和位于在所述氟基層l表面
的氟硅氧烷化成膜層2。本發(fā)明的氟基層是由含氟透明材料制成，含氟材 料具有較高的防潮、防滲透性，電氣性能和耐候性能也很高，其重量輕， 容易加工成需求。但含氟材料的最大缺點(diǎn)是表面能高、憎水，不易粘結(jié)。本發(fā)明由
于在面膜上設(shè)置了一層氟硅氧烷化成膜層2，從而使面膜的表面能提升，
親水化，使其容易粘結(jié)。即在保證含氟材料所具有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，克 服其本身特性所具有的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的面膜的阻隔性更好，整體 的防潮性能、電氣性能和耐候性能更好。并且，位于氟基層l外表面的氟
硅氧垸化成膜層2使得本發(fā)明的耐刮性更好，對(duì)面膜起到保護(hù)作用。而內(nèi) 表面的氟硅氧垸化成膜層使得面膜具有較高的粘結(jié)性，更加容易與EVA 進(jìn)行粘結(jié)。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟硅氧烷化成膜層2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、O.l微米、0.2微米、0.5微米、0.8微米、l微米、 1.5微米、2微米。將氟硅氧烷化成膜層2的厚度限定在上述尺寸范圍內(nèi)可 以更好的滿足粘結(jié)性的需求，而選擇上述具體厚度值，可以更好的滿足 工藝要求，利于氟硅氧烷化成膜層的加工。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟基層1的厚度為10微米一500 微米，優(yōu)選的方案為100微米一300微米，具體數(shù)值可以選為10微米、50 微米、IOO微米、150微米、200微米、250微米、300微米、400微米、450 微米、500微米。選擇上述厚度的氟基層l可以使面膜具有較高的強(qiáng)度， 并且具有較高的透光性，利于太陽能電池的采光。而上述具體厚度值的 選擇，更好的平衡透光性和強(qiáng)度之間的關(guān)系。使得在滿足強(qiáng)度要求下， 具有更高的透光性。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟基層1為FEP、 PVDF、 ETFE 和THV基層。其中，F(xiàn)EP為聚全氟乙丙烯共聚物，是四氟乙烯和六氟丙烯 共聚而成的。它是一種軟性塑料，化學(xué)惰性，在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)。該材料不引燃，可阻止火焰的擴(kuò)散。它具有優(yōu) 良的耐候性，摩擦系數(shù)較低。并且，具有優(yōu)良的透光性。
PVDF為聚偏氟乙烯，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他 少量含氟乙烯基單體的共聚物，其兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，除具 有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性 能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能。
ETFE為乙烯一四氟乙烯共聚物，其透光率可高達(dá)95%，且這種材料重 量輕，阻燃性好。
THV為偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯單體三元共聚物。是氟塑料中 最柔軟而強(qiáng)韌的材料，突出的耐候性，長(zhǎng)期使用溫度15(TC。
選用上述材料，可以充分滿足面膜的需求，可以制作成具有柔性的 太陽能電池面膜，滿足特殊形狀的太陽能電池的需求。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟基層l表面經(jīng)等離子氟硅氧烷 化處理形成所述氟硅氧烷化成膜層2。
本發(fā)明給出的制備上述實(shí)施例的一種中等表面能含氟的太陽能電池 面膜的制備工藝，主要包括以下步驟
(1) 、對(duì)氟基層l表面進(jìn)行等離子化處理，活化氟基層l表面；所采 用的等離子處理工藝可以為現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的等離子處理工藝。
(2) 、對(duì)活化后氟基層l噴涂氟硅氧垸化合物，經(jīng)100攝氏度加熱30 秒，使氟基層1表面形成氟硅氧烷化成膜層2。在此，氟硅氧烷化合物也 可以通過滾涂或浸漬的方式涂覆在基層的表面，從而使基層的表面形成 氟硅氧烷化成膜層。本發(fā)明的上述工藝比較簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)， 提高了生產(chǎn)效率，降低了這種面膜的制造成本，利于市場(chǎng)推廣。在步驟(2)中，加熱溫度可以為20—200攝氏度，優(yōu)選為80—150攝 氏度，具體數(shù)值可選自20攝氏度、40攝氏度、60攝氏度、80攝氏度、100 攝氏度、120攝氏度、150攝氏度、180攝氏度、200攝氏度；加熱時(shí)間為l 一600秒，優(yōu)選為10 — 60秒，具體數(shù)值可選自5秒、IO秒、20秒、30秒、 40秒、50秒、80秒、IOO秒、120秒、150秒、200秒、250秒、300秒、350 秒、400秒、450秒、500秒。上述溫度和時(shí)間的限定利于氟硅氧烷化的進(jìn)
行，滿足氟硅氧烷化成膜層的形成。
在本發(fā)明的制備工藝中氟硅氧垸化合物中的氟硅氧烷固含量1一90 %。本發(fā)明中所采用的氟硅氧垸化合物的分子式Rf-Si(0R)3 ，這種化 合物可以從市場(chǎng)上購(gòu)買到成品。這種氟硅氧垸化合物為有機(jī)化合物，與 其他液體進(jìn)行配比。它的特性使其具有一端親有機(jī)物，另一端可以親無 機(jī)物，從而有效的提高了粘結(jié)力。
參見圖2，在本發(fā)明給出的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的 實(shí)施例，包括由含氟材料制成的氟基層l和位于在所述氟基層l表面的硅 鈦化成膜層3。本發(fā)明的氟基層l是由含氟材料制成，含氟材料具有較高 的防潮、防滲透性，電氣性能和耐候性能也很高，其重量輕，容易加工 成其他形狀，且透光性也好，可以充分滿足太陽能電池面膜的需求。但 含氟材料的最大缺點(diǎn)是表面能低、憎水，不易粘結(jié)。本發(fā)明由于在面膜 上設(shè)置了一層硅鈦化成膜層3，從而使面膜的表面能提升，親水化，使其 容易粘結(jié)。即在保證含氟材料所具有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，克服其本身特性 所具有的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的面膜的阻隔性更好，整體的防潮性能、 電氣性能和耐候性能更好。并且，位于氟基層1外表面的硅鈦化成膜層3使得本發(fā)明的耐刮性更好，對(duì)面膜起到保護(hù)作用。而內(nèi)表面的硅鈦化成
膜層使得面膜具有較高的粘結(jié)性，更加容易與EVA進(jìn)行粘結(jié)。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述硅鈦化成膜層3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O.Ol 微米、0.05微米、O.l微米、0.2微米、0.5微米、0.8微米、l微米、1.5微米、 2微米。將硅鈦化成膜層3的厚度限定在上述尺寸范圍內(nèi)可以更好的滿足 粘結(jié)性的需求，而選擇上述具體厚度值，可以更好的滿足工藝要求，利 于硅鈦化成膜層的加工。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟基層1的厚度為10微米一500 微米，優(yōu)選的方案為100微米一300微米，具體數(shù)值可以選為10微米、50 微米、IOO微米、150微米、200微米、250微米、300微米、400微米、450 微米、500微米。選擇上述厚度的氟基層l可以使面膜具有較高的強(qiáng)度， 并且具有較高的透光性，利于太陽能電池的采光。而上述具體厚度值的 選擇，更好的平衡透光性和強(qiáng)度之間的關(guān)系。使得在滿足強(qiáng)度要求下， 具有更高的透光性。所述氟基層l所選用的材料與第一種實(shí)施例相同。
在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟基層l表面經(jīng)等離子硅鈦化處 理形成所述硅鈦化成膜層3 。
本發(fā)明給出的制備上述實(shí)施例的一種中等表面能含氟的太陽能電池 面膜的制備工藝，主要包括以下步驟
(1) 、對(duì)氟基層l表面進(jìn)行等離子化處理，活化氟基層l表面；所采 用的等離子處理工藝可以為現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的等離子處理工藝。
(2) 、對(duì)活化后氟基層l噴涂硅鈦化合物，經(jīng)100攝氏度加熱30秒， 使氟基層1表面形成硅鈦化成膜層3。在此，硅鈦化合物也可以通過滾涂 或浸漬的方式涂覆在基層的表面，從而使基層的表面形成硅鈦化成膜層。本發(fā)明的上述工藝比較簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率， 降低了這種面膜的制造成本，利于市場(chǎng)推廣。
在步驟(2)中，加熱溫度可以為20—200攝氏度，優(yōu)選為80 — 150攝 氏度，具體數(shù)值可選自20攝氏度、40攝氏度、60攝氏度、80攝氏度、100 攝氏度、120攝氏度、150攝氏度、180攝氏度、200攝氏度；加熱時(shí)間為l 一600秒，優(yōu)選為10 — 60秒，具體數(shù)值可選自5秒、IO秒、20秒、30秒、 40秒、50秒、80秒、IOO秒、120秒、150秒、200秒、250秒、300秒、350 秒、400秒、450秒、500秒。上述溫度和時(shí)間的限定利于硅鈦化的進(jìn)行，
滿足硅鈦化成膜層的形成。
在本發(fā)明的制備工藝中硅鈦化合物中的硅鈦固含量1一90%。本發(fā)明 中所采用的硅鈦化合物的分子式SiOx 、 Ti02，這種化合物可以從市場(chǎng) 上購(gòu)買到成品。這種硅鈦化合物為雜化體，從而有效的提高了粘結(jié)力。
權(quán)利要求
1、一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其特征在于包括由含氟透明材料制成的氟基層和位于在所述氟基層表面的氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其 特征在于所述氟硅氧垸化成膜層或硅鈦化成膜層的厚度為0.01微米至5 微米。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其 特征在于所述氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層的厚度為0.1微米至2 微米。
4.如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其 特征在于所述氟基層的厚度為10微米一500微米。
5、 如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其 特征在于所述氟基層為FEP、 PVDF、 ETFE和THV基層。
6、 如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其 特征在于所述氟基層表面經(jīng)等離子氟硅氧烷化處理形成所述氟硅氧烷化成膜層。
7、 如權(quán)利要求l所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，其特征在于所述氟基層表面經(jīng)等離子硅鈦化處理形成所述硅鈦化成膜層。
8、 一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的制備工藝，其特征在于-主要包括以下步驟-(1)、對(duì)氟基層表面進(jìn)行等離子化處理，活化氟基層表面；(2)、對(duì)活化后氟基層噴涂或滾涂或浸漬氟硅氧烷化合物或硅鈦化合物，經(jīng)20—200攝氏度加熱1一600秒，使氟基層表面形成氟硅氧烷化成 膜層或硅鈦化成膜層。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的制 備工藝，其特征在于在步驟(2)中，加熱溫度為80—150攝氏度，加 熱時(shí)間為10 — 60秒。
10、 如權(quán)利要求8所述的一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜的制 備工藝，其特征在于氟硅氧烷化合物中的氟硅氧垸固含量1一90%。
全文摘要
一種中等表面能含氟的太陽能電池面膜，包括由含氟透明材料制成的氟基層和位于在所述氟基層表面的氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層。本發(fā)明對(duì)氟基層進(jìn)行氟硅氧烷化或硅鈦化處理，形成氟硅氧烷化成膜層或硅鈦化成膜層，使得面膜的外表面增加耐刮性，內(nèi)表面增加與EVA的粘結(jié)性，也提高了面膜的透明度。
文檔編號(hào)B32B27/30GK101685837SQ2008101488
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者張育政, 林建偉, 費(fèi)植煌 申請(qǐng)人:蘇州中來太陽能材料技術(shù)有限公司