太陽(yáng)能電池模塊用背板以及包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供一種太陽(yáng)能電池模塊用背板和包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊，所述太陽(yáng)能電池模塊包括聚酯膜層和涂覆所述聚酯膜層的至少一個(gè)表面的氟涂層。所述背板形成在所述聚酯膜層的上表面上，并且包括與所述太陽(yáng)能電池模塊的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板附接的聚乙烯膜層。所述太陽(yáng)能電池模塊用背板可以低成本提供，并且具有優(yōu)異的粘合性、防潮性(防止水蒸氣滲透性能)等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池模塊用背板以及包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容涉及太陽(yáng)能電池模塊用背板以及包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊。更具體地，本公開(kāi)內(nèi)容涉及可以低成本提供并且具有優(yōu)異的粘合性、防潮性(防透濕性)等的太陽(yáng)能電池模塊用背板，以及包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，為了家用和工業(yè)目的，開(kāi)發(fā)以作為下一代能源的太陽(yáng)能電池正快速傳播。
[0003]太陽(yáng)能電池模塊包括多個(gè)太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池通過(guò)充填板固定，以及為了密封的目的背板至少附接在下表面上并且被調(diào)整。
[0004]圖1示意性示出了普通太陽(yáng)能電池模塊的構(gòu)造。
[0005]參照?qǐng)D1，太陽(yáng)能電池模塊通常具有如下結(jié)構(gòu):在其中依次堆疊光入射到其上的強(qiáng)化玻璃3、上充填板2a、太陽(yáng)能電池C、下充填板2b以及背板I。在上充填板2a與下充填板2b之間，使多個(gè)太陽(yáng)能電池C電連接并固定。對(duì)于上充填板2a/下充填板2b，使用在固定太陽(yáng)能電池C方面具有優(yōu)勢(shì)的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板。
[0006]太陽(yáng)能電池模塊需要具有長(zhǎng)期不劣化輸出的長(zhǎng)壽命。為了確保長(zhǎng)壽命，重要的是隔離負(fù)面影響太陽(yáng)能電池C的水分或氧并且防止由于水解或UV導(dǎo)致的背板I的劣化。此夕卜，最近消費(fèi)者強(qiáng)烈要求背板I的低成本。因此，為了確保太陽(yáng)能電池模塊的長(zhǎng)壽命，背板I必須由具有良好耐熱性、耐候性、耐久性等的材料制成，以便使得背板I可以很好地耐受高溫、濕度、UV等，并且需要以低成本可得到。
[0007]太陽(yáng)能電池模塊用背板I通常具有如下結(jié)構(gòu):在其中作為基膜的耐熱的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜與耐候的基于氟的膜堆疊。也就是說(shuō)，如圖1所示，背板I通常包括PET膜Ia和形成在PET膜Ia上的基于氟的膜lb。基于氟的膜Ib通過(guò)粘合劑與PET膜Ia的上表面和下表面附接。
[0008]PET膜Ia作為背板I的基膜是有用的，因?yàn)镻ET膜不僅具有優(yōu)異的耐熱性而且具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)常使用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜或聚氟乙烯(PVF)膜作為基于氟的膜lb?；诜哪b表現(xiàn)出優(yōu)異的耐候性和極好的耐水解性。
[0009]通過(guò)使用粘合劑將基于氟的膜Ib諸如PVDF膜或PVF膜附接在PET膜Ia上以提高耐候性來(lái)制備現(xiàn)有背板I。然而，由于基于氟的膜Ib諸如PVDF膜或PVF膜很昂貴，所以不易降低背板I的成本。
[0010]此外，現(xiàn)有背板I的問(wèn)題在于:由于背板I的層之間的弱的層間粘合以及用于調(diào)整的不充分的粘合，所以耐久性和阻斷性諸如防潮性都不令人滿意。具體地，盡管使用粘合劑將PET膜Ia與基于氟的膜Ib接合，但是兩個(gè)膜la、lb之間的層間粘合是弱的。此外，背板I必須與太陽(yáng)能電池模塊的下充填板2b (即EVA板)緊緊地附接以確保密封。然而，基于氟的膜Ib與EVA板2b之間的粘合是弱的。
[0011]此外，盡管現(xiàn)有背板I在耐熱性或耐候性方面具有優(yōu)勢(shì)，但是具有差的阻斷性能諸如由于高透濕性導(dǎo)致的差的防潮性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]技術(shù)問(wèn)題
[0013]本公開(kāi)內(nèi)容涉及提供一種太陽(yáng)能電池模塊用背板以及包括該背板的太陽(yáng)能電池模塊，所述太陽(yáng)能電池模塊用背板可以以低成本提供并具有優(yōu)異的粘合性和阻斷性(包括防潮性)。
[0014]問(wèn)題的解決方案
[0015]在實(shí)施方案中，提供了一種太陽(yáng)能電池模塊用背板，包括:聚酯膜層；和涂覆在聚酯膜層的至少一個(gè)表面上的氟涂層。
[0016]在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，背板可以包括:聚酯膜層；涂覆在聚酯膜層的下表面上的氟涂層；以及形成在聚酯膜層的上表面上并且與太陽(yáng)能電池模塊的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板附接的基于聚乙烯的膜層。
[0017]具體地，基于聚乙烯的膜層可以是白色的或者可以包含無(wú)機(jī)材料。更具體地，基于聚乙烯的膜層可以包含白色無(wú)機(jī)材料。白色無(wú)機(jī)材料可以包含二氧化鈦并且可以包含的量為5至12重量份。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種包括所述背板的太陽(yáng)能電池模塊。
[0019]本發(fā)明的有益效果
[0020]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案，可以以低成本提供具有優(yōu)異的粘合性和防潮性(防透濕性)的太陽(yáng)能電池模塊用背板。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池模塊和背板的構(gòu)造。
[0022]圖2示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第一實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。
[0023]圖3示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第二實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。
[0024]圖4示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第三實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。
[0025]圖5示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第四實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。
[0026]圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的示例性太陽(yáng)能電池模塊的構(gòu)造，其中使用了圖4的背板。
[0027]數(shù)字說(shuō)明
[0028]10:背板12:聚酯膜層
[0029]13:氧化硅層14:氟涂層
[0030]15:基于聚乙烯的膜層16:底漆層
[0031]20:充填板30:透明構(gòu)件
[0032]C:太陽(yáng)能電池【具體實(shí)施方式】
[0033]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案。
[0034]圖2示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第一實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。圖3示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第二實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。圖4示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第三實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。圖5示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第四實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板的構(gòu)造。圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的示例性太陽(yáng)能電池模塊的構(gòu)造，其中使用了圖4的背板。
[0035]如圖2至圖6所示，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊用背板(在下文中“背板”)使用聚乙烯膜層12作為基底，并且包括用于耐候等的氟涂層14。
[0036]氟涂層14是通過(guò)在聚酯膜層12的至少一個(gè)表面上涂覆氟樹(shù)脂組合物形成的。具體地，氟涂層14可以形成在聚酯膜層12的上表面14a或下表面14b上，或形成在聚酯膜層12的上表面14a和下表面14b兩者上。圖2和圖3示出了其中氟涂層14形成在聚酯膜層12的上表面14a和下表面14b兩者上的實(shí)例。圖4示出了其中氟涂層14形成在聚酯膜層12的一個(gè)表面上(即下表面上)的實(shí)例。
[0037]具體地，首先參照?qǐng)D2，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第一實(shí)施方案的背板10具有堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括:聚酯膜層12 ;涂覆在聚酯膜層12的上表面上的上氟涂層14a ;以及涂覆在聚酯膜層12的下表面上的下氟涂層14b。
[0038]聚酯膜層12由聚酯膜形成。在本公開(kāi)內(nèi)容中，聚酯膜可以由基于聚酯的聚合物形成，所述聚合物是由具有羧基的化合物和具有羥基的化合物聚合而成的。盡管對(duì)此沒(méi)有特別限制，但是聚酯膜可以選自在耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度等方面具有優(yōu)勢(shì)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。此外，盡管對(duì)此沒(méi)有特別限制，但是聚酯膜層12的厚度可以為80 μ m(微米)至400 μ m，特別是100 μ m至250 μ m。
[0039]氟涂層14用于提高耐候性(紫外線阻斷性、耐劣化性、尺寸穩(wěn)定性等)，并且通過(guò)將氟樹(shù)脂組合物涂覆在聚酯膜層12上形成。也就是說(shuō)，在本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案中，氟涂層14不是通過(guò)如現(xiàn)有技術(shù)中使用粘合劑附接基于氟的膜Ib (參見(jiàn)圖1)形成的，而是通過(guò)將液態(tài)的氟樹(shù)脂組合物涂覆在聚酯膜層12上然后將其固化(硬化)形成的。因此，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案，可以降低背板10的成本，并且提高層間粘合。也就是說(shuō)，由于涂覆廉價(jià)的液態(tài)氟樹(shù)脂組合物替代附接昂貴的基于氟的膜Ib (例如，PVDF或PVF)來(lái)形成耐候的氟涂層14，所以可以降低背板10的成本。此外，氟樹(shù)脂的涂覆和硬化提供了聚酯膜層12與氟涂層14之間較好的層間粘合。
[0040]具體地，氟涂層14的厚度可以為5 μ m至30 μ m。如果氟涂層14的厚度小于5 μ m，那么會(huì)不足以通過(guò)涂覆來(lái)提高耐候性等。但是，如果厚度超過(guò)30 μ m，則會(huì)難以降低成本。例如，當(dāng)氟涂層14以5 μ m至30 μ m的厚度涂覆時(shí)，與使用現(xiàn)有基于氟的膜Ib諸如PVDF或PVF時(shí)相比，成本可以降低超過(guò)一半。當(dāng)考慮耐候性、成本等時(shí)，氟涂層14的厚度更具體地為 10 μ m 至 20 μ m0
[0041]氟涂層14通過(guò)涂覆氟樹(shù)脂組合物而形成。氟樹(shù)脂組合物可以包含氟樹(shù)脂和用于提高涂覆性能的作為稀釋劑的溶劑。具體地，氟樹(shù)脂可以是具有耐候性和耐水解性等的樹(shù)月旨。氟樹(shù)脂沒(méi)有特別限制，只要其分子中包含氟(F)即可。例如，氟樹(shù)脂可以是選自以下中一種或更多種:聚四氟乙烯(PTFE);包括四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯和乙烯或丙烯的共聚物的全氟烷氧基(PFA)樹(shù)脂；聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)以及聚氟乙烯(PVF)等。
[0042]此外，氟樹(shù)脂可以是在分子中含有氟和乙烯的含有乙烯的氟樹(shù)脂。例如，含有乙烯的氟樹(shù)脂可以是選自以下中一種或更多種:聚四氟乙烯(PTFE);包括四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯和乙烯或丙烯的共聚物的全氟烷氧基(PFA)樹(shù)脂；以及聚氯三氟乙烯(PCTFE)等。
[0043]上述在分子中含有氟和乙烯的含有乙烯的氟樹(shù)脂提高了粘合性以及耐候性和耐水解性等。具體地，太陽(yáng)能電池模塊的充填板20 (參見(jiàn)圖6)可以由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板形成。由于含有乙烯的氟樹(shù)脂包含作為構(gòu)成乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板的單體的乙烯，所以提高了與乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板接觸的一側(cè)的粘合。也就是說(shuō)，參照?qǐng)D2，上氟涂層14a可以與通常由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)形成的充填板20附接。如果上氟涂層14a由上述氟樹(shù)脂形成，那么上氟涂層14a可以與充填板20以高強(qiáng)度附接。
[0044]此外，如上所述，聚酯膜層12可以由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜形成。由于含有乙烯的氟樹(shù)脂包含作為構(gòu)成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜的單體之一的乙烯，所以可以提高與聚酯膜層12的粘合。
[0045]同樣地，如果氟樹(shù)脂選自含有乙烯的氟樹(shù)脂，那么不僅可以提高與通常由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)形成的充填板20的粘合，而且可以提高與由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜等形成的聚酯膜層12的層間粘合。
[0046]溶劑沒(méi)有特別限制，只要其通過(guò)稀釋氟樹(shù)脂提供適合涂覆的粘度即可。例如，溶劑可以是選自乙醇、乙二醇、酮、甲酰胺等中的一種或更多種有機(jī)溶劑。作為具體示例，溶劑可以是選自甲醇、乙醇、異丙醇、亞甲基二醇、亞乙基二醇、甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲酰胺(DMF)等中的一種或更多種。
[0047]盡管對(duì)此沒(méi)有特別限制，但是按100重量份的氟樹(shù)脂計(jì)，氟樹(shù)脂組合物可以包含的溶劑的量為50至300重量份。如果溶劑的含量小于50重量份，則涂覆性能可以由于高粘性而不良。但是，如果其大于300重量份，則需要長(zhǎng)時(shí)間用來(lái)硬化(干燥)。
[0048]用于形成氟涂層14的氟樹(shù)脂組合物的涂覆方法和次數(shù)沒(méi)有特別限制。例如，可以通過(guò)選自旋涂、浸涂、棒涂、噴涂、噴墨印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷等中的一種或更多種的涂覆方法一次或更多次地涂覆氟樹(shù)脂組合物。
[0049]圖3示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第二實(shí)施方案的背板10的構(gòu)造。
[0050]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第二實(shí)施方案的背板10還可以包括底漆層16。具體地，如圖3所示，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第二實(shí)施方案的背板10具有堆疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括:聚酯膜層12 ;涂覆在聚酯膜層12的上表面上的上氟涂層14a ;涂覆在聚酯膜層12的下表面上的下氟涂層14b ;以及形成在上氟涂層14a上的底漆層16。
[0051]將底漆層16與太陽(yáng)能電池模塊的充填板20(即，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板)接合。底漆層16用于提高上氟涂層14a與充填板20之間的粘合，并且通過(guò)涂覆粘合樹(shù)脂來(lái)形成。例如，底漆層16可以通過(guò)涂覆選自丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及酯樹(shù)脂等中的一種或更多種粘合樹(shù)脂來(lái)形成。以及，盡管沒(méi)有特別限制，但是底漆層16的厚度可以不大于10 μ m,特別是2 μ m至5 μ m。
[0052]圖4示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第三實(shí)施方案的背板10的構(gòu)造。
[0053]具體地，在本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案中，背板10可以包括基于聚乙烯的膜層15。具體地，如圖4所示，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第三實(shí)施方案的背板10可以具有堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括:聚酯膜層12 ;涂覆在聚酯膜層12的下表面上的氟涂層14 ;以及形成在聚酯膜層12的上表面上的基于聚乙烯的膜層15。聚酯膜層12和基于聚乙烯的膜層15可以通過(guò)熱接合或使用粘合劑來(lái)接合。粘合劑沒(méi)有特別限制。例如，可以使用選自丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等中的一種或更多種粘合劑。
[0054]基于聚乙烯的膜層15由基于聚乙烯的膜形成。在本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案中，基于聚乙烯的膜由在分子中含有乙烯的基于聚乙烯的樹(shù)脂形成，并且沒(méi)有特別限制，只要其在分子中含有乙烯即可?；诰垡蚁┑臉?shù)脂可以選自乙烯單體的均聚物或共聚物。例如，共聚物可以是乙烯單體和丙烯或丁烯單體等的共聚物。具體地，基于聚乙烯的膜可以是聚乙烯(PE)膜或乙烯和丙烯的共聚物膜。
[0055]基于聚乙烯的膜層15與太陽(yáng)能電池模塊的充填板20( S卩，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板)接合。如果背板10包括如本公開(kāi)內(nèi)容的第三實(shí)施方案中的基于聚乙烯的膜層15，則可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的粘合性。也就是說(shuō)，不僅可以實(shí)現(xiàn)背板10與充填板20之間優(yōu)異的粘合，而且可以實(shí)現(xiàn)背板10的優(yōu)異的層間粘合。
[0056]如上所述，太陽(yáng)能電池模塊的充填板20可以由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板形成。在這種情況下，因?yàn)榛诰垡蚁┑哪?5包含作為構(gòu)成乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板的單體之一的乙烯，所以其具有與充填板20的優(yōu)異的粘合。此外，如上所述，聚酯膜層12可以由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜形成。在這種情況下，因?yàn)榛诰垡蚁┑哪?5包含作為構(gòu)成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜的單體之一的乙烯，所以其具有與聚酯膜層12的優(yōu)異的粘合。
[0057]同樣地，如果根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案的背板10包括與太陽(yáng)能電池模塊的充填板20( S卩，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板)接合的基于聚乙烯的膜層15，則可以實(shí)現(xiàn)與充填板20的優(yōu)異的粘合以及與聚酯膜層12的優(yōu)異的層間粘合。
[0058]在一個(gè)例示性實(shí)施方案中，基于聚乙烯的膜層15可以包含白色材料和/或無(wú)機(jī)材料。具體地，基于聚乙烯的膜層15可以包含白色無(wú)機(jī)材料。白色無(wú)機(jī)材料沒(méi)有特別限制，只要其為白色無(wú)機(jī)材料顆粒即可。具體地，可以使用選自二氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂等中的一種或更多種。更具體地，白色無(wú)機(jī)材料包含至少二氧化鈦。也就是說(shuō)，白色無(wú)機(jī)材料可以是例如二氧化鈦，或者除了二氧化鈦以外，還包含選自氧化鈣、氧化鎂等中的一種或更多種的混合物。
[0059]如果基于聚乙烯的膜層15包含白色無(wú)機(jī)材料，那么可以提高太陽(yáng)能電池的機(jī)械強(qiáng)度和光轉(zhuǎn)化效率(photoconversion efficiency)。也就是說(shuō),無(wú)機(jī)材料賦予基于聚乙烯的膜層15機(jī)械強(qiáng)度。特別地，白色無(wú)機(jī)材料可以輔以基于聚乙烯的膜層15反射能力，以便使得可以反射入射的太陽(yáng)光。因此，可以增加由太陽(yáng)能電池C(參見(jiàn)圖6)捕獲的光的量，并且可以提高光轉(zhuǎn)化效率。如上所述，白色無(wú)機(jī)材料可以包含二氧化鈦。二氧化鈦用于本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案中具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槎趸伇憩F(xiàn)出非常優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、太陽(yáng)光反射能力等。[0060]按100重量份的基于聚乙烯的樹(shù)脂計(jì)，基于聚乙烯的膜層15可以包含白色無(wú)機(jī)材料的量為2至20重量份。如果白色無(wú)機(jī)材料的含量小于2重量份，則提高機(jī)械強(qiáng)度、太陽(yáng)光反射能力等的效果可以會(huì)不足。但是，如果白色無(wú)機(jī)材料的含量超過(guò)20重量份，則機(jī)械強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度)會(huì)降低，并且成本會(huì)增加?？紤]到這些因素，可以包含的白色無(wú)機(jī)材料的量更具體地為5至15重量份。
[0061]白色無(wú)機(jī)材料可以具有不大于30 μ m的平均顆粒尺寸。例如，白色無(wú)機(jī)材料的平均顆粒尺寸可以為0.1 μ m至30 μ m。如果白色無(wú)機(jī)材料的平均顆粒尺寸小于0.Ιμπι，則太陽(yáng)光反射能力的提高會(huì)是略微的。但是，如果超過(guò)30 μ m，則基于聚乙烯的樹(shù)脂的粘合會(huì)受到負(fù)面影響。更具體地，白色無(wú)機(jī)材料的平均顆粒尺寸可以為2 μ m至10 μ m。
[0062]含有白色無(wú)機(jī)材料的基于聚乙烯的膜層15的厚度可以為30 μ m至250 μ m。如果厚度小于30 μ m,則太陽(yáng)光反射能力的提高會(huì)不足。但是，如果超過(guò)250 μ m,則背板10的柔性會(huì)受到負(fù)面影響,并且成本會(huì)增加。
[0063]此外，基于聚乙烯的膜層15在本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案中的優(yōu)勢(shì)在于其提高了防潮性。也就是說(shuō)，基于聚乙烯的膜層15可以增加背板10的防潮性，從而通過(guò)降低透濕性提高了耐久性。
[0064]圖5示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第四實(shí)施方案的背板10的構(gòu)造。
[0065]在本公開(kāi)內(nèi)容的第四實(shí)施方案中，背板10還可以在聚酯膜層與氟涂層之間包含氧化硅層(例如，二氧化硅)或者氧化鋁層(例如，氧化鋁)。還可以在聚酯膜層12與基于聚乙烯的膜層15之間包含氧化硅層(例如，二氧化硅)或氧化鋁層(例如，二氧化鋁)。
[0066]具體地，如圖5所示，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的第四實(shí)施方案的背板具有堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括:聚酯膜層12 ;形成在聚酯膜層12的下表面上的氧化硅層13 ;涂覆在氧化硅層13的下表面上的氟涂層14 ;以及形成在聚酯膜層12的上表面上的基于聚乙烯的膜層15。
[0067]如果氧化硅層13包含在聚酯膜層12與氟涂層14之間，則根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案的背板10可以具有改進(jìn)的阻斷性和耐腐蝕性。
[0068]氧化硅層可以通過(guò)沉積工藝如濺射、CVD、PVD等形成。此外，氧化硅層可以通過(guò)濕涂覆工藝諸如旋涂、浸涂、棒涂、噴涂、噴墨印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷等形成。具體地，氧化娃層13的厚度可以為IOnm至500nm。更具體地,氧化娃層的厚度可以為50nm至250nm。如果氧化硅層的厚度小于10nm，則阻斷性和耐腐蝕性會(huì)不令人滿意。但是，如果氧化硅層的厚度超過(guò)500nm，則成本會(huì)增加或者可加工性會(huì)不好。
[0069]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊包括上述根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案的背板10。圖6示意性示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的示例性太陽(yáng)能電池模塊。
[0070]參照?qǐng)D6，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)例示性實(shí)施方案的太陽(yáng)能電池模塊包括透明構(gòu)件30、充填板20、太陽(yáng)能電池C以及上述根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的背板10。
[0071]透明構(gòu)件30保護(hù)太陽(yáng)能電池C的上側(cè)。對(duì)于透明構(gòu)件，可以使用在太陽(yáng)能電池保護(hù)及光反射方面具有優(yōu)勢(shì)的強(qiáng)化玻璃。充填板20是固定和填充多個(gè)電連接的太陽(yáng)能電池C的部分。如圖6所示，充填板20可以包括上充填板20b和下充填板20a。對(duì)于充填板20、20a、20b，可以使用乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板。[0072]如圖6所示，背板10與充填板20的下表面附接，具體地與下充填板20a的下表面附接。背板10與下充填板20a可以通過(guò)熱接合或使用粘合劑來(lái)接合。粘合劑沒(méi)有特別限制。例如，可以使用選自丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等中的一種或更多種粘合劑。具體地，背板10與下充填板20a可以通過(guò)熱接合來(lái)接合。在圖2所示的背板10的情況下，上氟涂層14a與下充填板20a附接。在圖3所示的背板10的情況下，底漆層16形成在下充填板20a上。以及，在圖4和圖5所示的背板10的情況下，基于聚乙烯的膜層15與下充填板20a附接。圖6示出了與圖4所示的背板10附接的示例性太陽(yáng)能電池模塊。
[0073]根據(jù)上述本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方案，可以降低背板10的成本。也就是說(shuō)，由于涂覆了廉價(jià)的液態(tài)氟樹(shù)脂組合物替代使用昂貴的基于氟的膜Ib (例如，PVDF或PVF)來(lái)形成氟涂層14，所以可以以較低成本提供具有相似耐候性的背板10。
[0074]此外，如上所述，如果氟涂層14包含含有乙烯的氟樹(shù)脂，則提高了與通常由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)形成的充填板20的粘合，以及與聚酯膜層12諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜的層間粘合。特別地，當(dāng)基于聚乙烯的膜層15包含白色無(wú)機(jī)材料(具體地，二氧化鈦)時(shí)，進(jìn)一步提高了與充填板20的粘合以及與聚酯膜層12的層間粘合，并且提高了防潮性。因此，可以提高太陽(yáng)能電池的耐久性、機(jī)械強(qiáng)度以及光轉(zhuǎn)化效率。另外，如果氧化硅層包含在聚酯膜層12與氟涂層14之間，則太陽(yáng)能電池模塊用背板10可以具有提高的阻斷性和耐腐蝕性。
[0075]在下文中，將通過(guò)實(shí)施例和比較例詳細(xì)描述本公開(kāi)內(nèi)容。然而，下面的實(shí)施例僅用于說(shuō)明目的，并且對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯然本公開(kāi)內(nèi)容的范圍不受實(shí)施例的限制。
[0076][實(shí)施例1]
[0077]將10重量份的平均顆粒尺寸為3 μ m的二氧化鈦(TiO2)與100重量份的聚乙烯(PE)混合。通過(guò)雙軸向拉伸將混合物制備成150 μ m厚的白色PE膜(下文中，稱(chēng)作“W-PE膜”)。
[0078]此外，通過(guò)在耐熱PET膜(厚度:150μπι)的一個(gè)表面上涂覆聚四氟乙烯(PTFE)以形成15 μ m厚的氟涂層。在另一表面上，使用基于丙烯酸的粘合劑附接上面所制備的W-PE膜(PE+Ti02)以制備具有W-PE (150 μ m)/耐熱PET (150 μ m)/氟涂層(15 μ m)堆疊結(jié)構(gòu)的背板。
[0079][實(shí)施例2至實(shí)施例4]
[0080]將10重量份的平均顆粒尺寸為3 μ m的二氧化鈦(TiO2)與100重量份的聚乙烯(PE)混合。通過(guò)雙軸向拉伸將混合物制備成150 μ m厚的白色PE膜(W-PE膜)。
[0081]此外，通過(guò)沉積在耐熱PET膜(厚度:150 μ m)的下表面上形成30nm、120nm或200nm厚的二氧化硅層，通過(guò)在二氧化硅層的下表面上涂覆聚四氟乙烯(PTFE)形成15μπι厚的氟涂層。在耐熱PET的上表面上，使用基于丙烯酸的粘合劑附接上面所制備的W-PE膜(PE+Ti02)以制備具有W-PE (150 μ m) /耐熱PET (150 μ m) / 二氧化硅層/氟涂層(15 μ m)堆疊結(jié)構(gòu)的背板。實(shí)施例2至4在堆疊結(jié)構(gòu)方面相同，而僅在二氧化硅層的厚度方面不同:實(shí)施例2 ( 二氧化硅層厚度:30nm)、實(shí)施例3( 二氧化硅層厚度:120nm)、實(shí)施例4( 二氧化硅層厚度:200nm)。
[0082][實(shí)施例5][0083]通過(guò)在耐熱PET膜(厚度250 μ m)的兩個(gè)表面上涂覆聚四氟乙烯(PTFE)來(lái)制備具有氟涂層(15 μ m)/耐熱PET (250 μ m)/氟涂層(15 μ m)堆疊結(jié)構(gòu)的背板。
[0084][實(shí)施例6]
[0085]以如實(shí)施例5中相同的方式制備具有底漆層(3μπι)/氟涂層(15μπι)/耐熱PET (250 μ m)/氟涂層(15 μ m)堆疊結(jié)構(gòu)的背板，除了還通過(guò)在氟涂層上涂覆基于丙烯酸的粘合劑來(lái)形成3 μ m厚的底漆層以外。
[0086][比較例]
[0087]通過(guò)在耐熱PET膜(厚度:250 μ m)的兩個(gè)表面上附接PVDF膜(厚度:30 μ m)來(lái)制備具有PVDF(30 ym)/耐熱PET (250 μ m) /PVDF(30 μ m)堆疊結(jié)構(gòu)的背板作為現(xiàn)有背板。
[0088]對(duì)實(shí)施例和比較例的背板樣品進(jìn)行物理特性的評(píng)估，包括測(cè)量拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、層間粘合、與EVA的粘合、透濕性以及尺寸穩(wěn)定性。結(jié)果示于[表I]中。
[0089](I)拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率
[0090]使用切割機(jī)將每個(gè)背板樣品切割成15mmX 15mm的尺寸，然后測(cè)量拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。在將測(cè)量設(shè)備的滿量程調(diào)整為比樣品的拉伸強(qiáng)度高20%后，測(cè)量拉伸強(qiáng)度。
[0091](2)層間粘合
[0092]將每個(gè)背板樣品的端部處的PET膜略微剝離，然后以180°的剝離角測(cè)量剝離強(qiáng)度。測(cè)量PVDF與PET之間(比較例)、W-PE與PET之間(實(shí)施例1至4)以及氟涂層與PET之間(實(shí)施例5和實(shí)施例6)的剝離強(qiáng)度(層間粘合)。
[0093](3)與EVA的粘合
[0094]通過(guò)熱接合將每個(gè)背板樣品與EVA板附接。將背板樣品切割成A4尺寸，將EVA板切割成比背板樣品更小的尺寸。通過(guò)在150°C的對(duì)流烘箱中放置15分鐘將背板樣品和EVA板重疊并接合。在從烘箱中取出并冷卻后，然后切割成15mmX15mm的尺寸，測(cè)量EVA板與背板之間的剝離強(qiáng)度(即，與EVA的粘合)。
[0095](4)透濕性
[0096]使用切割機(jī)將每個(gè)背板樣品切割成15mmX 15mm的尺寸，以及測(cè)量透濕性。
[0097](5)尺寸穩(wěn)定性
[0098]使用切割機(jī)將每個(gè)背板樣品切割成120mmX60mm的尺寸，并且標(biāo)記起始點(diǎn)和橫向IOOmm的點(diǎn)。在將樣品放置在150°C的烘箱中30分鐘后，測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)記點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。根據(jù)以下等式評(píng)估耐熱尺寸穩(wěn)定性。
[0099]耐熱尺寸穩(wěn)定性(％) = (t-t0) /t0 X 100
[0100](t:初始長(zhǎng)度(100mm)，t0:熱處理后的長(zhǎng)度)
[0101][表I]
[0102]<物理特性測(cè)量結(jié)果>
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池模塊用背板，包括: 聚酯膜層；以及 涂覆在所述聚酯膜層的至少一個(gè)表面上的氟涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括: 聚酯膜層； 涂覆在所述聚酯膜層的下表面上的氟涂層；以及 形成在所述聚酯膜層的上表面上并且與太陽(yáng)能電池模塊的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板附接的基于聚乙烯的膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述基于聚乙烯的膜層包含白色無(wú)機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中按100重量份的基于聚乙烯的樹(shù)脂計(jì)，所述基于聚乙烯的膜層包含5至15重量份的白色無(wú)機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述白色無(wú)機(jī)材料包含二氧化鈦。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述基于聚乙烯的膜層包含白色無(wú)機(jī)材料，并且厚度為30 μ m至250 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述氟涂層包含含有乙烯的氟樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述氟涂層的厚度為5μπι至30 μ m0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，還包括在所述聚酯膜層與所述氟涂層之間的氧化硅層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括: 聚酯膜層； 形成在所述聚酯膜層的下表面上的氧化硅層； 涂覆在所述氧化硅層的下表面上的氟涂層；以及 形成在所述聚酯膜層的上表面上并且與太陽(yáng)能電池模塊的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板附接的基于聚乙烯的膜層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述基于聚乙烯的膜層包含白色無(wú)機(jī)材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括: 聚酯膜層； 涂覆在所述聚酯膜層的上表面上的上氟涂層；以及 涂覆在所述聚酯膜層的下表面上的下氟涂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述太陽(yáng)能電池模塊用背板還包括形成在所述上氟涂層上并且與太陽(yáng)能電池模塊的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)板附接的底漆層。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述上氟涂層包含含有乙烯的氟樹(shù)脂。
15.一種太陽(yáng)能電池模塊，包括根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的背板。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太 陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述聚酯膜層的至少一個(gè)表面上沉積有厚度為IOnm至500nm的氧化娃層。
【文檔編號(hào)】H01L31/0216GK103563096SQ201280020114
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月26日
【發(fā)明者】姜漢俊, 尹成煥, 錢(qián)承煥, 李銀九 申請(qǐng)人:栗村化學(xué)株式會(huì)社