一種晶硅光伏組件封裝用高絕緣阻濕背板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種晶硅組件封裝用高絕緣阻濕背板，屬于光伏封裝材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的過程。光-電轉(zhuǎn)換的基 本裝置就是太陽能電池，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。由于太陽能電池壽命長， 只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽 能電池不會(huì)引起環(huán)境污染，因而受到各國企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003] 光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）和太陽跟蹤控制系統(tǒng) 組成。其中，光伏組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的 部分。因其承接著將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工 作的作用。故光伏組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。從組成結(jié)構(gòu)上，晶 硅光伏組件一般由低鐵鋼化玻璃、前層封裝膠膜、單片電池片、后層封裝膠膜和光伏背板構(gòu) 成。其中背板位于光伏組件的背面，起著隔絕電池片以及封裝膠膜材料與外界環(huán)境的作用， 是光伏組件的背部遁甲。
[0004] 隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷提升，光伏發(fā)電系統(tǒng)的平民化進(jìn)程的發(fā)展越來越快，不 僅表現(xiàn)在發(fā)電系統(tǒng)的表現(xiàn)形式多樣化方面，度電成本的優(yōu)化方式方面變得尤為急迫。其中， 在光伏整體系統(tǒng)上進(jìn)行的優(yōu)化方案--將光伏系統(tǒng)電壓從1000V升級(jí)到1500V，便是一種非 常重要且有效的解決途徑。然而，系統(tǒng)電壓等級(jí)的升級(jí)，也引發(fā)了各種輔材可靠性方面的升 級(jí)，包含接線盒、逆變器、變壓器、線纜、連接器、組件。高壓系統(tǒng)中，光伏組件的長期絕緣可 靠性變得尤為重要，其中光伏背板的絕緣性和阻濕性是保證光伏組件在絕緣性方面具有長 期可靠性的重要方面。
[0005] 對(duì)于解決背板材料的阻濕性，業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出了很多方案，諸如C N 2 015 7 6 6 8 7 U、 CN102054878B、CN104868003A、CN104362207A、CN102427090A、CN102468352A、CN101740643B 等專利中都有報(bào)道。但是，都需要借助一層金屬阻隔層才能達(dá)到較有的阻濕性能，例如 CN101740643B報(bào)道了一種7層結(jié)構(gòu)的低收縮高阻隔背膜，具有很好的尺寸穩(wěn)定性和阻隔性， 但制備工藝復(fù)雜且內(nèi)部包含金屬膜，絕緣性能差，無法兼顧高絕緣與阻濕兩者的綜合性能， 不適用于高壓系統(tǒng)。
[0006] 因此，開發(fā)出一類純有機(jī)體系的光伏背板，使其具有高絕緣高阻濕性能，在機(jī)械性 能、耐熱性能和耐老化等性能方面也具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性的光伏背板是晶硅光伏組件封 裝行業(yè)高壓系統(tǒng)所需的配套輔材最迫切需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種晶硅光伏組件封裝用高絕緣 阻隔背板，這種背板是純有機(jī)體系，具有很好的絕緣性和阻濕性，可以滿足高壓光伏系統(tǒng)的 長期絕緣性要求，同時(shí)在機(jī)械性能、耐熱性能和耐老化性能等方面也具有優(yōu)異的長期可靠 性。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種晶硅光伏組件封裝用高絕緣阻隔 背板，依次由絕緣內(nèi)層、阻濕層、支撐層和耐候外層組成;所述絕緣內(nèi)層厚度為50~500μπι， 由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65 %~99.9 %的第一主體樹脂、0~30 %的填料、0.001 %~0.1 %的紫外吸收 劑、0.001 %~0.1 %的光穩(wěn)定劑、0.001 %~0.1 %的抗熱氧老化劑、0.01 %~5 %的引發(fā)劑 組成，所述第一主體樹脂由丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯中的一種或兩種按照任意配比 與乙烯共聚而成，其中，乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~90%;所述阻濕層厚度為50~200μπι，由質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為65 %~90 %的第二主體樹脂、0~30 %的填料、0.5 %~10 %交聯(lián)劑和0.001 %~ 1%的催化劑組成，所述第二主體樹脂由丙烯酰胺、乙烯醇、鈉中和度為20%~80%丙烯酸 中的一種或兩種單體共聚而成聚合物，所述第二主體樹脂的數(shù)均分子量為5000~30000;所 述支撐層厚度為50~200μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)由80 %~95 %的第三主體樹脂、0~15 %的無機(jī)填 料、0.1 %~8 %的水解穩(wěn)定劑、0.1 %~2 %的抗熱氧老化劑組成，所述第三主體樹脂由聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或混合物，所述第三主體樹脂的數(shù)均 分子量為20000~60000;所述耐候外層厚度為5~30μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~90%的第四主 體樹脂、5 %~30 %的填料、1 %~20 %的交聯(lián)劑、0.001 %~1 %的催化劑組成，所述第四主 體樹脂為氟樹脂，由羥基聚三氟乙烯醚型氟碳樹脂、羥基聚三氟乙烯酯型氟碳樹脂、羥基聚 四氟乙烯醚型氟碳樹脂、羥基聚四氟乙烯酯型氟碳樹脂中的一種或多種按照任意配比組 成，所述第四主體樹脂的數(shù)均分子量為5000~30000,羥值為40~65mgK0H/g。
[0009] 進(jìn)一步地，所述無機(jī)填料由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:滑石粉、 煅燒高嶺土、蒙脫土、云母粉、鈦白粉、抗劃粉、玻璃纖維粉、碳酸鈣、硫酸鋇、娃酸鎂、氫氧化 鋁、氫氧化鎂、碳化硅、銅鉻黑、鐵鉻黑、炭黑；
[0010] 進(jìn)一步地，所述引發(fā)劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：偶氮二異 丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化苯甲酰、2,5_二甲基-2,5-雙(苯甲酰過氧)-己烷、3，3_ 雙(叔丁基過氧)丁酸乙酯、鄰，鄰-叔戊基-鄰-(2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯、鄰，鄰-叔 丁基-鄰-異丙基-單-過氧化碳酸酯、鄰，鄰-叔丁基-鄰-(2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯、 正丁基4，4-二(過氧化叔丁基)戊酸酯、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)-己烷；
[0011] 進(jìn)一步地，所述紫外吸收劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：2-羥 基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2，4-三羥基 二苯甲酮、2-(2'_羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5_氯代苯并三氮唑、2-(2'_羥基-3'，5'_ 二叔丁基-5 ' _甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、3-[ 3-( 2-H-苯并三唑-2-基)-4-羥基-5-叔丁 基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2- (2 ' -羥基-5 ' -叔辛基)-苯并三唑、2，2 ' -亞甲基-(6- (2H-苯 并三唑）-4-叔辛基)苯酚、2- (2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-( 2 ' -羥基-5 ' _叔辛基苯基)苯并三唑、2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5_辛氧基酚、 2_ [4_ [2_羥基_3_十二烷氧基丙基]氧基]_2_羥基苯基]_4，6_雙(2，4_二甲基苯基)_1，3，5_ 三嗪、2-[ 4-[ 2-羥基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羥基苯基]-4，6-雙(2，4-二甲基苯基)_ 1，3，5-二嗪；
[0012] 進(jìn)一步地，所述光穩(wěn)定劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:雙（1，2， 2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/單（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配物、 雙(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1，1，3,3_四甲基丁基)氨基]]-1，3,5- 三嗪-2,4-[(2,2,6,6，-四甲基-哌啶基)亞氨、雙（1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚丁二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙 醇）酯、N-(2-乙氧基苯基)-N'-(4-乙基苯基）乙二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯)-N'，N'-(甲基， 苯基）甲脒；
[0013] 進(jìn)一步地，所述抗熱氧老化劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：四 (3,5_二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳 醇酯、2 亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4'_二異丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸 季戊四醇酯、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、1，3,5_三(4-叔丁基- 3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (IH，3Η，5Η)-三酮、亞磷酸三(2，4-二叔丁 基苯基）酯、雙(2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙（2,