一種抗老化太陽能電池背板及其制備方法
【專利摘要】一種抗老化太陽能電池背板及其制備方法，該背板包括基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過粘結(jié)層連接，所述耐候膜由氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇配比混合而成。制備方法：將原料混合，攪拌均勻，加熱得第一混合物，將第一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜；基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在高壓下完成粘合，得初級品；將太陽能電池背板的初級品降溫，得太陽能電池背板的半成品；將半成品放在110-120℃下保溫，再將半成品放入-20℃下保溫，得太陽能電池背板。本發(fā)明背板抗老化，經(jīng)久耐用。
【專利說明】一種抗老化太陽能電池背板及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及太陽能電池背板領(lǐng)域，尤其涉及一種抗老化太陽能電池背板及其制備 方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 太陽能背板位于太陽能電池板的背面，對電池片起保護和支撐作用，具有可靠的 絕緣性、阻水性、耐老化性。一般具有三層結(jié)構(gòu)，外層保護層具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力。太 陽電池背膜主要分為含氟背膜與不含氟背膜兩大類。含氟背膜表面的氟材料由于氟元素電 負性大，范德華半徑小，碳氟鍵鍵能極強，且其獨特的氟化鏈整體結(jié)構(gòu)中的螺旋形棒狀分子 緊密、剛硬、表面平滑，使得氟樹脂的耐候性、耐熱性、耐高低溫性和耐化學(xué)藥品性等各項性 能均十分優(yōu)越。氟樹脂的優(yōu)異特性使得含氟材料具有優(yōu)異的耐侯性能，可保障長期戶外使 用的可靠性。作為對外部環(huán)境與太陽電池內(nèi)部起阻隔作用的背膜，其與外部接觸的空氣面 以及與EVA結(jié)合的粘結(jié)面(光照面）遭受著主要的老化作用。然而，由于目前背膜開發(fā)生產(chǎn) 企業(yè)考慮到雙面含氟材料給整個背膜生產(chǎn)造成的成本壓力，廠商采用了 EVA材料(或其他 烯烴聚合物)替代雙面含氟的TPT結(jié)構(gòu)背膜中EVA粘結(jié)面的氟材料，從而出現(xiàn)了單面含氟的 TPE結(jié)構(gòu)的背膜。此類TPE結(jié)構(gòu)的背膜在與組件封裝用EVA膠膜粘結(jié)后，由于其光照面無含 氟材料，對背膜的PET主體基材進行有效保護，組件安裝后背膜無法經(jīng)受長期的紫外老化 考驗，在幾年之內(nèi)組件就會出現(xiàn)背膜黃變、脆化老化等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響組件的長期發(fā)電 效能，因此單面含氟的TPE結(jié)構(gòu)的背膜是不適用于晶硅太陽電池組件的封裝使用的。
[0005] 申請?zhí)枮?011104424470的中國專利公開了一種太陽能電池背板及其制備方法， 該太陽能電池背板原料包括聚偏二氟乙烯，改性PE，改性EVA和鈦白粉，其制備備步驟包 括：原料混合、分類烘干和微層共擠。該發(fā)明太陽能電池背板所需的原材料無需進口，且采 用流延復(fù)合工藝進行太陽能電池背板的制作，制作工藝簡單，不僅產(chǎn)品的性能好，且制造成 本低。該發(fā)明太陽能電池背板與EVA的粘結(jié)強度、與硅膠的剝離強度、水蒸氣透過率、擊穿 電壓等技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)涂布復(fù)合工藝生產(chǎn)的太陽能電池背板。但是該發(fā)明受熱易變形， 性能不穩(wěn)定。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗老化太陽能電池背板及其制 備方法，熱穩(wěn)定性好，不易卷曲。
[0008] 為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為： 一種抗老化太陽能電池背板，包括基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有耐候膜，所 述耐候膜和基材層之間通過粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以下重量份計的組分：氟碳樹脂 10-30份、二氧化鈦25-45份、甲基丙烯酸異辛酯30-45份、間甲基苯乙烯45-55份、乙烯甲 基醚20-40份、乙酸異丙酯40-60份、鄰苯二甲酸酐40-50份、聚四氟乙烯15-25份，異丙醇 5-16 份。
[0009] 作為抗老化太陽能電池背板的優(yōu)選，氟碳樹脂15-25份、二氧化鈦30-40份、甲基 丙烯酸異辛酯35-42份、間甲基苯乙烯48-52份、乙烯甲基醚25-35份、乙酸異丙酯50-55 份、鄰苯二甲酸酐42-48份、聚四氟乙烯18-23份，異丙醇8-14份。
[0010] 作為抗老化太陽能電池背板的優(yōu)選，所述基材層厚度為65-80Mffl。
[0011] 作為抗老化太陽能電池背板的優(yōu)選，所述耐候膜厚度為60-70Mm。
[0012] 作為抗老化太陽能電池背板的優(yōu)選，所述粘結(jié)層厚度為4-9Mm。
[0013] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180-300°C得第一混合物， 將第一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在高壓下完成粘合，得太陽能電池背板的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品降溫5-10min，得太陽能電池背板的半成品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在110-120°C的條件下保溫30-60min，再將半成 品放入-20°C下保溫20-30min，得太陽能電池背板。
[0014] 作為上述抗老化太陽能背板的制備方法的優(yōu)選，驟2,基材層和耐候膜通過粘接層 在180-250MPa下完成粘合。
[0015] 作為上述抗老化太陽能背板的制備方法的優(yōu)選，步驟3,降溫速度為-15?-10°C / min〇
[0016] 有益效果 本發(fā)明的梯度降溫明顯提高了太陽能電池背板的耐候性，高溫處理后立即低溫處理， 有效低提1? 了分子間的穩(wěn)定性，熱收縮率小，穩(wěn)定性1?。
[0017]
【具體實施方式】
[0018] 實施例1 一種抗老化太陽能電池背板，包括65Mm厚的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 60Mffl厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過4Mm后粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以下 重量份計的組分：氟碳樹脂10份、二氧化鈦25份、甲基丙烯酸異辛酯30份、間甲基苯乙烯 45份、乙烯甲基醚20份、乙酸異丙酯40份、鄰苯二甲酸酐40份、聚四氟乙烯15份，異丙醇 5份，。
[0019] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180°c得第一混合物，將第 一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在180MPa的高壓下完成粘合，得太陽能電池背板 的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品以-15°C/min降溫5min，得太陽能電池背板的半成 品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在110°C的條件下保溫30min，再將半成品放 入-20°C下保溫20min，得太陽能電池背板。
[0020] 實施例2 一種抗老化太陽能電池背板，包括68Mm厚的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 63Mm厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過5Mm厚的粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以 下重量份計的組分：氟碳樹脂15份、二氧化鈦30份、甲基丙烯酸異辛酯35份、間甲基苯乙 烯48份、乙烯甲基醚25份、乙酸異丙酯50份、鄰苯二甲酸酐42份、聚四氟乙烯18份，異丙 醇8份。
[0021] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至240°C得第一混合物，將第 一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在200MPa的高壓下完成粘合，得太陽能電池背板 的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品以-12°C/min降溫7min，得太陽能電池背板的半成 品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在112°C的條件下保溫40min，再將半成品放 入-20°C下保溫24min，得太陽能電池背板。
[0022] 實施例3 一種抗老化太陽能電池背板，包括75Mm的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 66Mm厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過6Mm厚的粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以 下重量份計的組分：氟碳樹脂25份、二氧化鈦40份、甲基丙烯酸異辛酯42份、間甲基苯乙 烯52份、乙烯甲基醚35份、乙酸異丙酯55份、鄰苯二甲酸酐48份、聚四氟乙烯23份，異丙 醇14份。
[0023] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至260°C得第一混合物，將第 一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在220MPa的高壓下完成粘合，得太陽能電池背板 的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品以-11°C/min降溫8min，得太陽能電池背板的半成 品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在118°C的條件下保溫50min，再將半成品放 入-20°C下保溫28min，得太陽能電池背板。
[0024] 實施例4 一種抗老化太陽能電池背板，包括SOMffl的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 70Mffl厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過9Mm的粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以下 重量份計的組分：氟碳樹脂30份、二氧化鈦45份、甲基丙烯酸異辛酯45份、間甲基苯乙烯 55份、乙烯甲基醚40份、乙酸異丙酯60份、鄰苯二甲酸酐50份、聚四氟乙烯25份，異丙醇 16份。
[0025] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180-300°C得第一混合物， 將第一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在250MPa高壓下完成粘合，得太陽能電池背板的 初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品以-10°C /min降溫lOmin，得太陽能電池背板的半 成品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在120°C的條件下保溫60min，再將半成品放 入-20°C下保溫30min，得太陽能電池背板。
[0026] 對比例1 一種抗老化太陽能電池背板，包括65Mm厚的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 60Mffl厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過4Mm后粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以下 重量份計的組分：氟碳樹脂10份、二氧化鈦25份、甲基丙烯酸異辛酯30份、間甲基苯乙烯 45份、乙烯甲基醚20份、乙酸異丙酯40份、鄰苯二甲酸酐40份、聚四氟乙烯15份，異丙醇 5份，。
[0027] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180°C得第一混合物，將第 一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在180MPa的高壓下完成粘合，得太陽能電池背板。
[0028] 對比例2 一種抗老化太陽能電池背板，包括65Mm厚的基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有 60Mffl厚的耐候膜，所述耐候膜和基材層之間通過4Mm后粘結(jié)層連接，所述耐候膜包括以下 重量份計的組分：氟碳樹脂10份、二氧化鈦25份、甲基丙烯酸異辛酯30份、間甲基苯乙烯 45份、乙烯甲基醚20份、乙酸異丙酯40份、鄰苯二甲酸酐40份、異丙醇5份，。
[0029] 上述抗老化太陽能背板的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180°C得第一混合物，將第一混合物投 入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在180MPa的高壓下完成粘合，得太陽能電池背板 的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品以-15°C /min降溫5min，得太陽能電池背板的半成 品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在110°C的條件下保溫30min，再將半成品放 入-20°C下保溫20min，得太陽能電池背板。
[0030] 性能試驗 將本發(fā)明的背板與對比例1-2的性能進行比較，測試方法按照國標(biāo)的要求進行，所得 數(shù)據(jù)如下表所示。
【權(quán)利要求】
1. 一種抗老化太陽能電池背板，包括基材層，所述基材層的上、下兩面均設(shè)有耐候膜， 所述耐候膜和基材層之間通過粘結(jié)層連接，其特征在于，所述耐候膜包括以下重量份計的 組分：氟碳樹脂10-30份、二氧化鈦25-45份、甲基丙烯酸異辛酯30-45份、間甲基苯乙烯 45-55份、乙烯甲基醚20-40份、乙酸異丙酯40-60份、鄰苯二甲酸酐40-50份、聚四氟乙烯 15-25份，異丙醇5-16份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化太陽能電池背板，其特征在于：所述耐候膜包括以下 重量份計的組分：氟碳樹脂15-25份、二氧化鈦30-40份、甲基丙烯酸異辛酯35-42份、間甲 基苯乙烯48-52份、乙烯甲基醚25-35份、乙酸異丙酯50-55份、鄰苯二甲酸酐42-48份、聚 四氟乙烯18-23份，異丙醇8-14份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化太陽能電池背板，其特征在于：所述基材層厚度為 65_8〇Wn。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化太陽能電池背板，其特征在于：所述耐候膜厚度為 60_70Wn〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化太陽能電池背板，其特征在于：所述粘結(jié)層厚度為 4-9 Wn〇
6. 權(quán)利要求1所述的抗老化太陽能電池背板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，將氟碳樹脂、二氧化鈦、甲基丙烯酸異辛酯、間甲基苯乙烯、乙烯甲基醚、乙酸異 丙酯、鄰苯二甲酸酐、聚四氟乙烯，異丙醇混合，攪拌均勻，加熱至180-300°C得第一混合物， 將第一混合物投入擠出機中，擠出母粒，在利用吹膜機制成耐候膜； 步驟2,基材層和耐候膜通過粘結(jié)層在高壓下完成粘合，得太陽能電池背板的初級品； 步驟3,將太陽能電池背板的初級品降溫5-10min，得太陽能電池背板的半成品； 步驟4,將太陽能電池背板的半成品放在110-120°C的條件下保溫30-60min，再將半成 品放入-20°C下保溫20-30min，得太陽能電池背板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的抗老化太陽能電池背板的制備方法，其特征在于：步驟2,基材層 和耐候膜通過粘接層在180_250MPa下完成粘合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的抗老化太陽能電池背板的制備方法，其特征在于：步驟3,降溫速 度為-15?-10°C /min。
【文檔編號】H01L31/18GK104409543SQ201410638398
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】黃新東, 劉天人 申請人:無錫中潔能源技術(shù)有限公司