專利名稱：一種高阻隔性太陽能電池背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其是涉及太陽能電池背板，具體涉及一種高阻隔性的太陽能電池背板。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種取之不盡，安全無污染的能源被廣泛應(yīng)用。由于太陽能組件長期暴露在大氣中，要經(jīng)受水汽，氧氣，紫外線等外界各種環(huán)境因素的侵蝕，如不能有效抵抗這些壞境因素，會(huì)縮短太陽能電池的使用壽命，而太陽能電池背板(也可簡稱為太陽能背板) 的主要作用就是保護(hù)太陽能電池不受這些環(huán)境因素的侵蝕，因此，對背板材料的阻隔性要求比較高。目前采用較為普遍的背板薄膜主要有TPT結(jié)構(gòu)，也就是采用兩層杜邦公司研發(fā)生產(chǎn)的Tedlar薄膜為耐候?qū)影仓虚g一層PET聚酯薄膜復(fù)合而成；TPE結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的其中一面是PVF薄膜耐候?qū)?，另一面是EVA乙烯-醋酸乙烯共聚薄膜阻隔層，中間層是PET聚酯薄膜層；KPK結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)是兩邊采用法國阿科瑪公司研發(fā)生產(chǎn)的Kynar膜，即PVDF聚偏氟二乙烯膜層為耐候?qū)?，中間包覆層是PET聚酯薄膜層；BBF結(jié)構(gòu)，這是3M公司自行研發(fā)的一種背板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中間層也是PET聚酯薄膜層，其中PET層的一側(cè)是EVA乙烯-醋酸乙烯共聚薄膜，另一側(cè)是THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)。這四種復(fù)合膜是目前被認(rèn)為最為理想的太陽能背板結(jié)構(gòu)材料。而且現(xiàn)階段國內(nèi)外太陽能電池背板廠家基本都是采用這四種復(fù)合膜來做太陽能電池的襯底材料的。但是由于PET聚酯分子鏈比較柔順，其在堆積過程中為避免原子間的排斥力，容易發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，使得在堆積體中出現(xiàn)較多空間，氧氣、水汽等小分子容易溶解在PET中， 因此PET聚酯只是一種中等阻隔性材料，對水汽和氧氣的阻隔性相對有限，這也導(dǎo)致整個(gè)背板的阻隔性能受到影響，不利于長期使用。所以，開發(fā)一種高阻隔性太陽能背板有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有太陽能電池背板所使用的PET聚酯是一種中等阻隔性材料，對水汽和氧氣的阻隔性較差，使整個(gè)背板的阻隔性能較差，不利于長期使用的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高阻隔性的太陽能電池背板，該太陽能電池背板結(jié)構(gòu)獨(dú)特，水汽、氧氣阻隔性較好， 機(jī)械性能優(yōu)良，符合太陽能背板的基本要求。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案技術(shù)方案1，一種高阻隔性太陽能電池背板，包括基材(又稱結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層)、阻隔層、粘結(jié)層和耐候?qū)?，它的特點(diǎn)是，所述基材兩側(cè)中至少一側(cè)設(shè)有耐候?qū)?，在基材的一?cè)還設(shè)有阻隔層，所述阻隔層包括氧氣阻隔層和水汽阻隔層。技術(shù)方案2，一種如技術(shù)方案1所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材兩側(cè)設(shè)有耐候?qū)?，所述阻隔層置于所述基材與耐候?qū)又g，所述阻隔層通過粘結(jié)層與所述基材復(fù)合，所述耐候?qū)油ㄟ^粘結(jié)層粘結(jié)在所述基材與阻隔層的兩側(cè)。[0009]技術(shù)方案3，一種如技術(shù)方案2所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為20-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為10-150納米。技術(shù)方案4，一種如技術(shù)方案3所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材厚度為100-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-150微米，所述粘結(jié)層厚度為1_30微米， 所述水汽阻隔層的厚度為30-100納米。技術(shù)方案5，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層為明膠材料，所述水汽阻隔層為無機(jī)薄膜層(也可稱為無機(jī)阻隔層)。所述明膠材料形成明膠阻隔層，更佳地，所述明膠厚度為40-80微米。所述明膠層可以有效阻隔氧氣的滲透，可以通過熱固法粘結(jié)在PET基材表面。所述明膠相對分子量范圍為23000-27000，水分含量小于12%，水不溶物小于0. 2%，二氧化硫含量小于30mg/kg， 凝凍強(qiáng)度(H2O含量為12%)為220g，所述凝凍強(qiáng)度測試標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)《藥用明膠硬膠囊》 GB13731，所用測試儀器為凍力測試儀。技術(shù)方案6，一種如技術(shù)方案5所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材的原料為聚酯，所述聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述無機(jī)薄膜層為鍍鋁膜、金屬鋁箔或無機(jī)化合物層。采用水汽阻隔層可以有效降低太陽能電池背板的水汽透過量。水汽阻隔層可以通過真空蒸鍍或復(fù)合粘貼的方法和其他薄膜層復(fù)合在一起。所述聚對苯二甲酸乙二醇酯，可以是透明的，也可以是白色的或其他顏色。從使用范圍考慮，首選白色基材。聚酯原料的平均分子量范圍為16000-20000，特性粘度值為 0. 52-0. 70dl/g,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于65°C，熔點(diǎn)大于250°C。技術(shù)方案7，一種如技術(shù)方案6所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材的原料為聚酯，所述聚酯包括雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述耐候?qū)訛楹鷺湓轮?，為提高背板薄膜?nèi)層與層之間的粘合力，所述粘結(jié)層所用粘合劑選自聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂。更佳的，所述耐候?qū)涌梢允蔷鄯蚁?、聚偏氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙?六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯(四氟乙烯或三氟乙烯)和乙烯基醚共聚物中的一種或至少兩種的組合。技術(shù)方案8，一種如技術(shù)方案6所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述無機(jī)化合物層材質(zhì)為Si02、Al203、Ti02、Zn0、Mg0、CaC03、BaSO4中的一種或至少兩種的組合， 所述無機(jī)粒子的粒徑為5-200納米。技術(shù)方案9，一種如技術(shù)方案1-8之一所述高阻隔性太陽能電池背板的制備方法， 它的特點(diǎn)是，所述基材的原料通過雙向拉伸得到基材，所述基材與氧氣阻隔層復(fù)合，在所述氧氣阻隔層上濺射一層水汽阻隔層，所述水汽阻隔層和所述基材分別與所述耐候?qū)訌?fù)合， 得到所述高阻隔性太陽能電池背板。所述聚酯優(yōu)選PET、PBT、PEN或其共聚改性聚酯，所述氧氣阻隔層優(yōu)選明膠阻隔層，所述水汽阻隔層優(yōu)選無機(jī)阻隔層。技術(shù)方案10，一種如技術(shù)方案9所述高阻隔性太陽能電池背板的制備方法，它的特點(diǎn)是，所述耐候?qū)优c基材，基材與氧氣阻隔層，耐候?qū)优c水汽阻隔層之間通過粘合劑粘結(jié)見合。技術(shù)方案11，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為40-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為20-140納米，所述基材厚度為150-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-120微米，所述粘結(jié)層厚度為5_25微米。技術(shù)方案12，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為20-60微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-120納米，所述基材厚度為 100-200微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-100微米，所述粘結(jié)層厚度為1-15微米。技術(shù)方案13，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為60-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為60-100納米，所述基材厚度為 200-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?00-150微米，所述粘結(jié)層厚度為15-30微米。技術(shù)方案14，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為40-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-60納米，所述基材厚度為 100-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-100微米，所述粘結(jié)層厚度為5_20微米。技術(shù)方案15，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為20-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為50-100納米，所述基材厚度為 100-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-150微米，所述粘結(jié)層厚度為1_15微米。技術(shù)方案16，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為50-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為40-60納米，所述基材厚度為 100-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-120微米，所述粘結(jié)層厚度為20-30微米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明的太陽能背板在阻隔層上，分別運(yùn)用明膠和無機(jī)層分別對水汽和氧氣的阻隔性，把水汽和氧氣分別進(jìn)行阻隔，更有利于提高背板的阻隔性，使得該背板的水汽和氧氣透過率明顯降低。在原料上，采用明膠材料為氧氣阻隔層，無機(jī)材料為水汽阻隔層，聚酯材料作為基材，原料易得且廉價(jià)，使得該背板的生產(chǎn)成本較低。在產(chǎn)品性能上，不僅機(jī)械學(xué)性能優(yōu)異，耐候性突出，更重要的是，該背板的阻隔性較好。

圖1為本發(fā)明提供的高阻隔性太陽能電池背板剖面示意圖；圖中，1為耐候?qū)樱?為水汽阻隔層；3為氧氣阻隔層；4為基材；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例更加具體地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，其中，實(shí)施例中所用的聚酯層制備原料采用市場上銷售的膜級(jí)聚酯切片，為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其共聚改性聚酯，所用的明膠，無機(jī)粒子和含氟樹脂也是市場上銷售的現(xiàn)有產(chǎn)品。如圖1所示，本發(fā)明提供的高阻隔性太陽能電池背板包括耐候?qū)?，水汽阻隔層2， 氧氣阻隔層3和基材4，所述基材4通過粘結(jié)層與氧氣阻隔層3復(fù)合，在氧氣阻隔層3上濺射一層水汽阻隔層2，在水汽阻隔層2的上表面與基材4的下表面分別涂布一層粘合劑，進(jìn)而與耐候?qū)?復(fù)合。所述耐候?qū)觾?yōu)選含氟樹脂層，所述水汽阻隔層優(yōu)選無機(jī)阻隔層，所述氧氣阻隔層優(yōu)選明膠阻隔層，所述基材優(yōu)選PET聚酯層。[0034]實(shí)施例1 在基材PET膜的上表面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為40微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上濺射一層厚度為30納米的無機(jī)阻隔層，在無機(jī)阻隔層的上涂布一層粘合劑，與厚度為50微米的耐候?qū)訌?fù)合。在基材PET膜的下表面涂布粘合劑，與厚度為50微米的耐候?qū)訌?fù)合，所述粘結(jié)層厚度為1微米，所述基材厚度為100微米。粘合層為聚氨酯膠層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表1。實(shí)施例2 在基材PET膜的上表面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為60微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上濺射一層厚度為50納米的無機(jī)阻隔層，在無機(jī)阻隔層的上涂布一層粘合劑，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合。在基材PET膜的下表面涂布粘合劑，與厚度為100 微米的耐候?qū)訌?fù)合，所述粘結(jié)層厚度為10微米，所述基材厚度為150微米。粘合層為聚氨酯膠層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表1。實(shí)施例3 在基材PET膜的上表面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為50微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上表面濺射一層厚度為40納米鍍鋁層，在鍍鋁層的上表面涂布一層粘合齊U，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合。在基材PET膜的下表面涂布粘合劑，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合，所述粘結(jié)層厚度為20微米，所述基材厚度為150微米。粘合層為醋酸乙烯酯層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表1。實(shí)施例4 在基材PET膜的上表面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為50微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上表面濺射一層厚度為60納米鍍鋁層，在鍍鋁層的上表面涂布一層粘合齊U，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合。在基材PET膜的下表面涂布粘合劑，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合，所述粘結(jié)層厚度為15微米，所述基材厚度為100微米。粘合層為醋酸乙烯酯層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表1。實(shí)施例5 在基材PET膜的其中一面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為80微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上表面濺射一層厚度為80納米鍍鋁層。在基材PET膜的另一面涂布粘合劑，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合，粘合層為醋酸乙烯酯層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表1。實(shí)施例6 在基材PET膜的上表面涂布粘合劑，經(jīng)熱固化后與厚度為50微米的明膠阻隔層復(fù)合，在明膠阻隔層上表面濺射一層厚度為60納米氧化硅層，在氧化硅層的上表面涂布一層粘合劑，與厚度為100微米的耐候?qū)訌?fù)合。在基材PET膜的下表面涂布粘合劑，與厚度為 120微米的耐候?qū)訌?fù)合，粘合層為醋酸乙烯酯層，得到太陽能背板。所得背板相關(guān)性能見表表 1
權(quán)利要求1.一種高阻隔性太陽能電池背板，包括基材、阻隔層、粘結(jié)層和耐候?qū)樱涮卣髟谟?，所述基材兩?cè)中至少一側(cè)設(shè)有耐候?qū)樱诨牡囊粋?cè)還設(shè)有阻隔層，所述阻隔層包括氧氣阻隔層和水汽阻隔層。
2.一種如權(quán)利要求1所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述基材兩側(cè)設(shè)有耐候?qū)?，所述阻隔層置于所述基材與耐候?qū)又g，所述阻隔層通過粘結(jié)層與所述基材復(fù)合， 所述耐候?qū)油ㄟ^粘結(jié)層粘結(jié)在所述基材與阻隔層的兩側(cè)。
3.—種如權(quán)利要求2所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為20-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為10-150納米。
4.一種如權(quán)利要求3所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述基材厚度為 100-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-150微米，所述粘結(jié)層厚度為1_30微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-100納米。
5.一種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為40-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為20-140納米，所述基材厚度為150-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-120微米，所述粘結(jié)層厚度為5-25微米。
6.一種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為20-60微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-120納米，所述基材厚度為100-200微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-100微米，所述粘結(jié)層厚度為1-15微米。
7.—種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為60-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為60-100納米，所述基材厚度為200-350微米， 所述耐候?qū)雍穸葹?00-150微米，所述粘結(jié)層厚度為15-30微米。
8.—種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為40-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-60納米，所述基材厚度為150-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-100微米，所述粘結(jié)層厚度為5-25微米。
9.一種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為20-80微米，所述水汽阻隔層的厚度為50-100納米，所述基材厚度為100-250微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-150微米，所述粘結(jié)層厚度為1-15微米。
10.一種如權(quán)利要求4所述高阻隔性太陽能電池背板，其特征在于，所述氧氣阻隔層厚度為50-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為40-60納米，所述基材厚度為100-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-120微米，所述粘結(jié)層厚度為20-30微米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽能電池，尤其涉及一種高阻隔性太陽能電池背板，為了解決現(xiàn)有太陽能電池背板對水汽和氧氣的阻隔性較差的缺陷，本實(shí)用新型提供一種高阻隔性太陽能電池背板。該背板包括基材、阻隔層、粘結(jié)層和耐候?qū)樱膬蓚?cè)中至少一側(cè)設(shè)有耐候?qū)?，在基材的一?cè)還設(shè)有阻隔層，阻隔層包括氧氣阻隔層和水汽阻隔層。該太陽能電池背板對水汽、氧氣的阻隔性強(qiáng)，機(jī)械性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)B32B33/00GK202307974SQ20112044860
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
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