專利名稱：一種高散熱性太陽電池背膜及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，尤其涉及一種高散熱性太陽電池背膜，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)，一般是由幾種高分子材料復(fù)合制成，但這種技術(shù)制成的太陽能電池背膜涂層面上有波形，導(dǎo)致涂層間不緊致，器件耐久性不高。且背膜完成后還需再與EVA膠膜封裝，增加了太陽電池組件的價格工序，密封性能不高。如中國專利申請?zhí)枮镃N201010270646.3號
公開日為2011年4月6日、公開號為CN102005491A的發(fā)明專利申請，公開了高氟合晶涂層太陽能光伏電池背膜及其制造方法，該背膜包括自上而下依次設(shè)置的第一基層、第一高氟合晶涂層、第二基層、PET層、第三基層、第二高氟合晶涂層和第四基層的七層結(jié)構(gòu)，第一基層下表面和第二基層上表面之間涂覆設(shè)置第一高氟合晶涂層，第三基層下表面和第四基層上表面之間涂覆設(shè)置第二高氟合晶涂層，第二基層的下表面和第三基層的上表面之間涂覆設(shè)置PET層，所述的第一高氟合晶涂層和第二高氟合晶涂層內(nèi)分別加入以任意比例混合的納米碳化硅和納米氮化鋁的混合物。上述方案通過制造高精密無波紋涂覆技術(shù)制成7層結(jié)構(gòu)的太陽光伏高氟合晶涂層背膜，采用等離子體硅化鈦納米處理技術(shù)處理，使各層表面親水化，提高各層間的附著力與粘結(jié)性。但由于氟材料本身特性，其存在表面能高，表面憎水，粘結(jié)性能差。這種背板與EVA的粘接性能降低了，使得背板與EVA的粘接加工工藝變得復(fù)雜。

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，提供一種具有高散熱性、抗紫外線、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散熱性、抗紫外性能好的太陽電池背膜的加工工藝。按照本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜采用的主要技術(shù)方案為:包括基層，位于所述基層的外表面的淺色散熱層，以及位于所述基層內(nèi)表面的深色吸熱層。本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜還采用如下附屬技術(shù)方案:
所述散熱層與所述基層組成的復(fù)合體兩面涂覆有表層，所述吸熱層的外表面設(shè)有氟硅氧烷化成膜層，所述吸熱層的內(nèi)表面與所述基層內(nèi)側(cè)的表層相連。所述散熱層的厚度為5微米一 50微米。所述散熱層為納米級高吸熱材料制成，其中樹脂含量以重量百分比計為20 60%。所述吸熱層的厚度為5微米一 100微米。所述吸熱層為納米級高吸熱材料制成，其中樹脂含量以重量百分比計為10 90%。
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。所述表層的厚度為10微米一 200微米。所述基層是納米級金屬粉與高分子量聚合物混合制成，其中高分子量聚合物的含量以重量計為1°/Γ50%。所述基層的厚度為0.1毫米一 10毫米。所述氟硅氧烷化成膜層的厚度為0.01微米一 5微米。所述吸熱層的外表面經(jīng)輻照或等離子激活添加改性劑形成所述氟硅氧烷化成膜層，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)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟:
(1)將納米級金屬粉與高分子量聚合物混合，制成基層；
(2)將納米級聞吸熱材料制成黑色涂料，將納米級聞散熱材料制成白色涂料；
(3)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將白色涂料均勻沉積在基層外表面形成散熱層；
(4)在涂覆有散熱層的基層的復(fù)合體上，再在兩側(cè)涂覆一層四氟基樹脂或具有紫外線吸收功能的丙烯酸聚合物涂層形成表層，表層位于所述基層的內(nèi)表面和散熱層外表面；
(5)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將將黑色涂料均勻沉積在基層內(nèi)表面的表層上形成吸熱層；
(6)在吸熱層的外表面進行高能輻照處理，激活吸熱層的外表面；該步驟還可以采用等離子處理；
(7)對激活的吸熱層的外表面噴涂或輥涂或淋涂或浸潰改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使吸熱層的外表面形成氟硅氧烷化成膜層。按照本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:首先，本發(fā)明采用的納米級金屬涂料將吸收的光照面的熱量快速散到空氣中，將有利于提高太陽電池組件的發(fā)電效率，提高太陽電池組件的使用壽命。按照本發(fā)明提供的一種高散熱性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)明一種高散熱性太陽電池背膜結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一種高散熱性太陽電池背膜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1，按照本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜，包括基層1，位于所述基層I的外表面的淺色散熱層2，以及位于所述基層I內(nèi)表面的深色吸熱層3。所述結(jié)構(gòu)使得本發(fā)明的背膜能夠?qū)⒐庹彰娴臒崃靠焖偕⒌娇諝庵?，有利于提高太陽電池組件的發(fā)電效率，提高太陽電池組件的使用壽命。參見圖2，按照本發(fā)明提供的上述實施例中，所述散熱層2與所述基層I組成的復(fù)合體外部涂覆有表層4，所述吸熱層3的外表面設(shè)有氟硅氧烷化成膜層5，所述吸熱層3的內(nèi)表面與所述基層I內(nèi)側(cè)的表層4 相連。
本發(fā)明的淺色散熱層2為納米級鋁粉和樹脂混合均勻涂覆形成的膜層，也可以由中空納米碳、氧化鐵、三氧化二鋁、氮化硼、合成樹脂混合涂覆或鍍膜制成，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I上，使得本發(fā)明具有非常突出的散熱性，整體的防潮性能和耐候性能。在涂覆有淺色散熱層2的基層I的復(fù)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4，使得表層4位于所述基層I的內(nèi)表面和淺色散熱層2外表面。本發(fā)明中的所述淺色散熱層2的厚度在Inm 30nm,優(yōu)選Inm 15nm。具體可以選用lnm、5nm、10nm、12nm、15nm、18nm、21nm、28nm。選擇上述厚度的淺色散熱層2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)明的淺色散熱層2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(yīng)。采用樹脂和鋁粉混合而成的淺色散熱層2不僅具有較高的附著力，與基層I能夠緊密復(fù)合在一起。而且具有非常突出的散熱性，整體的防潮性能和耐候性能。所述表層4是一層具有保護作用的表層，所述表層4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、Ti0X的一種或多種的混合物，這種膜層的厚度為I微米 10微米，優(yōu)選3微米 5微米。具體數(shù)值可以選用I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I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I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)明的深色吸熱層3為納米級鋁粉和樹脂混合均勻涂覆形成的膜層，也可以由黑鎳、黑鉻、黑鈷、黑色鎢合金、氧化鋯、合成樹脂混合涂覆或鍍膜制成，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I上，使得本發(fā)明具有非常突出的吸熱性，整體的防潮性能和耐候性能。將有利于提高太陽電池組件的發(fā)電效率。本發(fā)明中的所述深色吸熱層3的厚度在5nm IOOnm,優(yōu)選IOnm 60nm。具體可以選用10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm。選擇上述厚度的深色吸熱層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)明的深色吸熱層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(yīng)。采用樹脂和鋁粉混合而成的深色吸熱層3不僅具有較高的附著力，與表層I能夠緊密復(fù)合在一起。而且具有非常突出的吸熱性，整體的防潮性能和耐候性能。本發(fā)明的內(nèi)側(cè)深色吸熱層3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5。有利提高背膜與EVA、硅膠等膠黏劑的粘結(jié)強度，所述氟硅氧烷化成膜層為所述內(nèi)側(cè)深色吸熱層表面經(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5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。按照本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟:
(1)將納米級金屬粉與高分子量聚合物混合，制成基層；
(2)將納米級聞吸熱材料制成黑色涂料，將納米級聞散熱材料制成白色涂料；
(3)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將白色涂料均勻沉積在基層外表面形成散熱層；
(4)在涂覆有散熱層的基層的復(fù)合體上，再在兩側(cè)涂覆一層四氟基樹脂或具有紫外線吸收功能的丙烯酸聚合物涂層形成表層，表層位于所述基層的內(nèi)表面和散熱層外表面；
(5)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將將黑色涂料均勻沉積在基層內(nèi)表面的表層上形成吸熱層；
(6)在吸熱層3的外表面進行高能輻照處理，激活吸熱層3的外表面；該步驟還可以采用等離子處理；
(7)對激活的吸熱層3的外表面噴涂或輥涂或淋涂或浸潰改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使吸熱層3的外表面形成氟硅氧烷化成膜層5。經(jīng)過上述加工工藝完成背膜的加工，這種背膜可以作為成品銷售，并用于太陽電池板中，與太陽電池板中的其他組件相粘結(jié)。本發(fā)明所采用的所有材料均是市售產(chǎn)品，本發(fā)明的散熱層2和吸熱層3采用涂覆沉積的使散熱層2和吸熱層3分別復(fù)合在基層I和表層4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散熱層和吸熱層與基層的膠黏劑老化而導(dǎo)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
1.一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:包括基層，位于所述基層的外表面的淺色散熱層，以及位于所述基層內(nèi)表面的深色吸熱層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述散熱層與所述基層組成的復(fù)合體的兩面涂覆有表層，所述吸熱層的外表面設(shè)有氟硅氧烷化成膜層，所述吸熱層的內(nèi)表面與所述基層內(nèi)側(cè)的表層相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述散熱層的厚度為5微米一 50微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述散熱層為納米級高吸熱材料制成，其中樹脂含量以重量百分比計為20 60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述吸熱層的厚度為5微米一 100微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述吸熱層為納米級高吸熱材料制成，其中樹脂含量以重量百分比計為10 90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高散熱性太陽電池背膜，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述表層的厚度為10微米一 200微米。
9.如權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述基層是納米級金屬粉與高分子量聚合物混合制成，其中高分子量聚合物的含量以重量計為19Γ50%。
10.如權(quán)利要求1所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述基層的厚度為0.1暈米一 10暈米。
11.如權(quán)利要求2所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述氟硅氧烷化成膜層的厚度為0.01微米一 5微米。
12.如權(quán)利要求2所述的一種高散熱性太陽電池背膜，其特征在于:所述吸熱層的外表面經(jīng)輻照或等離子激活添加改性劑形成所述氟硅氧烷化成膜層，所述改性劑選自硅烷偶聯(lián)齊U、氟硅氧烷或聚硅氧烷一種或多種混合物。
13.一種高散熱性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)將納米級金屬粉與高分子量聚合物混合，制成基層； (2)將納米級聞吸熱材料制成黑色涂料，將納米級聞散熱材料制成白色涂料； (3)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將白色涂料均勻沉積在基層外表面形成散熱層； (4)在涂覆有散熱層的基層的復(fù)合體上，再在兩側(cè)涂覆一層四氟基樹脂或具有紫外線吸收功能的丙烯酸聚合物涂層形成表層，表層位于所述基層的內(nèi)表面和散熱層外表面； (5)通過輥涂、淋涂、噴涂或印刷工藝將將黑色涂料均勻沉積在基層內(nèi)表面的表層上形成吸熱層； (6)在吸熱層的外表面進行高能輻照處理或等離子處理，激活吸熱層的外表面； (7)對激活的吸熱層的外表面噴涂或輥涂或淋涂或浸潰改性劑，經(jīng)20 70攝氏度加熱，使吸熱層的外表面形成氟硅氧烷化成膜層。
全文摘要
一種高散熱性太陽電池背膜，包括基層，位于所述基層的外表面的淺色散熱層，以及位于所述基層內(nèi)表面的深色吸熱層；所述散熱層與所述基層組成的復(fù)合體外部涂覆有表層，所述吸熱層的外表面設(shè)有氟硅氧烷化成膜層，所述吸熱層的內(nèi)表面與所述基層內(nèi)側(cè)的表層相連。本發(fā)明提供的一種高散熱性太陽電池背膜，能夠?qū)⒐庹彰娴臒崃靠焖偕⒌娇諝庵?，將有利于提高太陽電池組件的發(fā)電效率，提高太陽電池組件的使用壽命。
文檔編號B32B27/06GK103187468SQ201110454
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者林建偉, 夏文進, 張育政, 王志 申請人:蘇州中來光伏新材股份有限公司