專(zhuān)利名稱(chēng)：一種太陽(yáng)能電池背膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，特別涉及用用于太陽(yáng)能電池中的太陽(yáng)能電池背膜。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。如今，太陽(yáng)能電池已經(jīng)被大量的使用在 各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。太陽(yáng)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密封膠層、太陽(yáng)能電池片、EVA密封膠層和太陽(yáng)能電池背膜，其中太陽(yáng)能電池被兩層EVA密封膠層包裹。太陽(yáng)能電池背膜的主要作用是提高太陽(yáng)能電池板的整體的機(jī)械強(qiáng)度，另外可以防止水汽滲透到密封層中而影響電池片的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中，太陽(yáng)能電池背膜結(jié)構(gòu)主要有TPT結(jié)構(gòu)聚氟乙烯(PVF)薄膜/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜/聚氟乙烯(PVF)薄膜；TPE結(jié)構(gòu)聚氟乙烯(PVF)薄膜/PET薄膜/醋酸乙烯樹(shù)脂(EVA)薄膜。無(wú)論是TPT結(jié)構(gòu)的背膜還是TPE結(jié)構(gòu)的背膜，它們的三層薄膜間都是通過(guò)合適的膠相互粘結(jié)，膠可以是丙烯酸膠、環(huán)氧膠或者聚氨酯膠，都含有大量的溶劑。生產(chǎn)的背膜不僅需要揮發(fā)大量的溶劑，制備工藝復(fù)雜，成本較高，而且自身的層間粘合以及與密封用的EVA的粘合效果都無(wú)法達(dá)到令人滿(mǎn)意的程度，長(zhǎng)期戶(hù)外使用便會(huì)出現(xiàn)層間分脫以及與EVA分脫的現(xiàn)象，從而失去阻擋水汽等入侵太陽(yáng)能電池組件的應(yīng)有作用，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件內(nèi)部的電池片等受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種與EVA密封膠層之間具有高粘結(jié)強(qiáng)度、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的太陽(yáng)能電池背膜。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種太陽(yáng)能電池背膜，它包括基材層和位于基材層表面的耐侯層，在基材層的另一表面設(shè)置有增粘層，所述增粘層采用下述方法得到(1)熔融擠出在9(T320°C下，將熔融的增粘樹(shù)脂熔融擠出到基材層表面，形成厚度為5飛Oym的增粘樹(shù)脂熔體膜層；(2)冷卻成型將增粘樹(shù)脂熔體膜層冷卻到4(T18(TC，冷卻成型；(3)層壓通過(guò)2飛千克/平方厘米的壓力輥將增粘樹(shù)脂熔體膜層與基材層壓合為一體。上述太陽(yáng)能電池背膜，所述增粘樹(shù)脂為乙烯聚合物以及乙烯共聚物，如聚乙烯(PE)，低密度聚乙烯(LDPE)，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)，乙烯甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)。上述太陽(yáng)能電池背膜，所述增粘樹(shù)脂熔體膜層的厚度為lOlOym。上述太陽(yáng)能電池背膜，所述基材層為聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。上述太陽(yáng)能電池背膜，所述耐候?qū)訛榫鄯蚁?、聚偏氟乙烯、乙?四氟乙烯共聚物中的一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I.本發(fā)明采用由熔融增粘樹(shù)脂形成的增粘樹(shù)脂熔體膜層作為與EVA的粘結(jié)層，與EVA密封膠層之間具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，能保證太陽(yáng)能電池組件在在25年壽命期內(nèi)不脫模。2.本發(fā)明采用由熔融增粘樹(shù)脂形成的增粘樹(shù)脂熔體膜層作為與EVA的粘結(jié)層，替代現(xiàn)有技術(shù)采用含溶劑粘合劑的涂布、干燥、復(fù)合方法，可以有效減少化學(xué)溶劑的使用，降低對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染。3.本發(fā)明采用由熔融增粘樹(shù)脂形成的增粘樹(shù)脂熔體膜層作為與EVA的粘結(jié)層，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中增粘樹(shù)脂通過(guò)熔融擠壓設(shè)備流延到基材層表面，熔融擠壓設(shè)備為公知的熔融擠出設(shè)備，優(yōu)選漸變型單螺桿擠出機(jī)，螺桿結(jié)構(gòu)為三段式，在螺桿的壓縮段與均化段間需要加裝混煉裝置，螺桿的長(zhǎng)徑比為25: f 40: I。本發(fā)明所述增粘樹(shù)脂的熔融擠出溫度為9(T320°C，若高于320°C擠出，則增粘樹(shù)脂將部分分解碳化，影響粘結(jié)效果；若低于90°C擠出，則增粘樹(shù)脂未能充分熔化，會(huì)影響粘結(jié)層的均勻性與粘結(jié)力的耐久性；本發(fā)明中所述的增粘樹(shù)脂選自乙烯聚合物以及乙烯共聚物，如聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)。從粘結(jié)強(qiáng)度，生產(chǎn)成本和太陽(yáng)能電池背膜輕量化效果的角度出發(fā)，本發(fā)明將增粘性樹(shù)脂熔體膜層的厚度范圍為5飛Oy m，優(yōu)選lOlOym。若增粘樹(shù)脂層高于60 y m，則增粘樹(shù)脂用量過(guò)多造成生產(chǎn)成本升高，且不滿(mǎn)足太陽(yáng)能電池背膜輕量化的效果；若增粘樹(shù)脂層厚低于5 ym，則由于對(duì)被粘結(jié)面的不能形成足夠多的潤(rùn)濕與接觸點(diǎn)，不能達(dá)到粘結(jié)力的要求。本發(fā)明將增粘樹(shù)脂層與基材層的層壓壓力控制在在2飛千克/平方厘米，若高于這個(gè)壓力層壓，有可能將膜層破壞，同時(shí)會(huì)提高對(duì)壓力輥的技術(shù)要求，造成不必要的浪費(fèi)；若低于這個(gè)壓力，則會(huì)造成粘結(jié)力不能達(dá)到預(yù)期要求。為了保障太陽(yáng)能電池背膜的耐侯性，絕緣性，一般選用氟膜或氟涂層作為耐候?qū)?，本發(fā)明使用氟膜做為耐候?qū)?，所述的氟膜為聚氟乙?PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)中的一種。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不限于此。實(shí)施例I
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布聚氨酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將ETFE膜與之貼合。將乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)加入擠出機(jī)的料斗中，在320°C下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯丙烯酸乙酯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯丙烯酸乙酯共聚物膜，并將熔融膜流延到PET薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為5 增粘樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到180°C時(shí)，通過(guò)6千克/平方厘米的壓力輥，將乙烯丙烯酸乙酯共聚物膜與PET薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)試其性能。
實(shí)施例2
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布環(huán)氧型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將PVF膜與之貼合。將低密度聚乙烯(LDPE)加入擠出機(jī)的料斗中，在130°C溫度下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使低密度聚乙烯由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的低密度聚乙烯膜，并將熔融膜流延到PET薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為60 y m粘結(jié)樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到50°C時(shí)，通過(guò)4千克/平方厘米的壓力輥，將低密度聚乙烯膜與PET薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。實(shí)施例3
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布聚氨酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將PVDF膜與之貼合。
將聚乙烯(PE)加入擠出機(jī)的料斗中，在140°C溫度下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使聚乙烯由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的聚乙烯膜，并將熔融膜流延到PET薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為30um粘結(jié)樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到60°C時(shí)，通過(guò)4千克/平方厘米的壓力輥，將聚乙烯膜與PET薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。實(shí)施例4
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布聚酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將ETFE膜與之貼合。將乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)加入擠出機(jī)的料斗中，在90°C溫度下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯-醋酸乙烯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯-醋酸乙烯共聚物膜，并將熔融膜流延到PET薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為10 粘結(jié)樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到40°C時(shí)，通過(guò)2千克/平方厘米的壓力輥，將乙烯-醋酸乙烯共聚物膜與PET薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。實(shí)施例5
在聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯薄膜一側(cè)上涂布聚酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將ETFE膜與之貼合。將乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)加入擠出機(jī)的料斗中，在200°C溫度下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯-醋酸乙烯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯-醋酸乙烯共聚物膜，并將熔融膜流延到薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為45 粘結(jié)樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到150°C時(shí)，通過(guò)5千克/平方厘米的壓力輥，將乙烯-醋酸乙烯共聚物膜與薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。實(shí)施例6
在聚酰胺薄膜一側(cè)上涂布聚酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將PVF膜與之貼合。將乙烯甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)加入擠出機(jī)的料斗中，在320°C溫度下，通過(guò)擠出機(jī)螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯甲基丙烯酸酯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過(guò)口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯甲基丙烯酸酯，并將熔融膜流延到薄膜另一側(cè)上，通過(guò)調(diào)節(jié)擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速，形成厚度為15 粘結(jié)樹(shù)脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到180°C時(shí)，通過(guò)2. 5千克/平方厘米的壓力輥，將乙烯甲基丙烯酸酯共聚物膜與薄膜壓合為一體，得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。對(duì)比例I
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布聚氨酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將ETFE膜與之貼合。在PET薄膜的另一側(cè)采用相同的方法復(fù)合ETFE膜，即得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。對(duì)比例2
在厚度為250 u mPET薄膜一側(cè)上涂布聚氨酯型粘結(jié)劑液體，經(jīng)高溫干燥后，將PVDF膜與之貼合。在PET薄膜的另一側(cè)采用相同的方法復(fù)合PE膜，即得到太陽(yáng)能電池背膜。測(cè)其性能。表I :各實(shí)施例性能數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池背膜，它包括基材層和位于基材層表面的耐侯層，其特征在于，在基材層的另一表面設(shè)置有增粘層，所述的增粘層采用下述方法得到(1)熔融擠出在9(T320°C下，將熔融的增粘樹(shù)脂熔融擠出到基材層表面，形成厚度為5飛Oym的增粘樹(shù)脂熔體膜層；(2)冷卻成型將熔體膜層冷卻到4(T180°C，冷卻成型；(3)層壓通過(guò)2飛千克/平方厘米的壓力輥將增粘樹(shù)脂熔體膜層與基材層壓合為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池背膜，其特征在于，所述增粘樹(shù)脂為聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池背膜，其特征在于，所述增粘樹(shù)脂熔體膜層的厚度為10 30 u m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池背膜，其特征在于，所述基材層為聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池背膜，其特征在于，所述耐候?qū)訛榫鄯蚁?、聚偏氟乙烯、乙?四氟乙烯共聚物。
全文摘要
一種太陽(yáng)能電池背膜，它包括基材層和位于基材層表面的耐侯層，在基材層的另一表面設(shè)置有增粘樹(shù)脂層，所述增粘樹(shù)脂層采用下述方法得到(1)熔融擠出在90~320℃下，將熔融的粘結(jié)性樹(shù)脂熔融擠出到基材層表面，形成厚度為5~60μm的增粘樹(shù)脂熔體膜層；(2)冷卻成型將熔體膜層冷卻到40~180℃，冷卻成型；(3)層壓通過(guò)2~6千克/平方厘米的壓力輥將增粘樹(shù)脂熔體膜層與基材層壓合為一體。所述太陽(yáng)能電池背膜與EVA密封膠層之間具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，能夠保證太陽(yáng)能電池組件25年的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102738280SQ201210221620
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月30日
發(fā)明者李華峰, 王佳蕾 申請(qǐng)人:樂(lè)凱膠片股份有限公司