[发明专利]一种太阳能电池背板及其制备方法以及一种太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池背板及其制备方法以及使用该背板的太阳能电池组件。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，其市场前景广阔。太阳能电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射及水汽的侵蚀。如不能抗拒环境因素的影响，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，因而太阳能电池封装材料的研究十分重要。为提高耐候性、阻隔紫外线和水汽，目前普遍采用两片聚乙酸乙烯酯（EVA）膜将太阳能电池包封，并和上层玻璃、下层背板一起热压粘合成一体，构成太阳能电池组件。

太阳能电池组件的背板不仅起到提高太阳能电池组件的机械强度的作用，而且还起到防止水分进入EVA膜的作用，并且，由于所述太阳能电池组件多用于户外，使用寿命需要有20-30年，所以背板必须要有优异的耐环境性能。现有技术中的太阳能电池背板常采用Tedlar-PET-Tedlar（TPT）封装结构；PET 指聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，Tedlar的主要为聚氟乙烯，其主要作用是耐候，能耐20年老化；然而，Tedlar由美国杜邦公司生产和垄断，价格较高，并且三层薄膜之间要选用合适的粘结剂粘接。

CN101359695A中公开了一种太阳能电池背板，包括基材和耐候层，在基材的两侧中至少一侧设有耐候层，在基材的一侧设有阻隔膜，所述耐候层的组分及其重量份数为：含氟树脂25-45份，改性树脂1.5-3份，聚合物填料0.5-3份，无机填料0.1-1份，溶剂50-70份。由于含氟树脂一般表面能低，使得含氟树脂的耐候层与阻隔膜的粘合强度不够，同时层与层之间容易造成气泡残留，使得太阳能电池背板各层之间的附着力较低。 

CN101272903公开了一种与不透水性片材的粘结性优异的太阳能电池背板。其太阳能电池模块的背板是通过在不透水性片材的至少一侧面上形成含有固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜而得到的；该技术方案通过在不透水性片材的至少一侧面上涂布含有固化性官能团的含氟聚合物涂料并形成固化涂膜而制得背板，不需要使用粘结剂，然而，固化涂膜与不透水性片材之间的粘结性较差。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的太阳能电池背板的价格较高、耐候性差或者各层之间的粘结性能较差的技术问题。

本发明提供了一种太阳能电池背板，包括：基片、耐候层，所述基片为聚酯片，所述耐候层为含固化性基团的含氟聚合物涂料的固化涂层，在所述耐候层与所述基片之间设有聚氨酯涂层。

在本发明的太阳能电池背板中，所述基片为聚对苯二甲酸乙二醇酯片或聚萘二甲酸乙二醇酯片。

在本发明的太阳能电池背板中，所述的聚氨酯涂层由聚氨酯涂料固化形成，所述聚氨酯涂料包含聚酯树脂以及固化剂，以100重量份的聚酯树脂为基准，所述固化剂的含量为3-25重量份；所述聚酯树脂选自聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的至少一种；所述固化剂为具有两个以上官能团的异氰酸酯。

在本发明的太阳能电池背板中，所述聚氨酯涂料还包含碳化二亚胺，以100重量份的聚酯树脂为基准，碳化二亚胺的含量为0.3-2重量份。

在本发明的太阳能电池背板中，所述含固化性基团的含氟聚合物涂料包括含固化性基团的含氟聚合物和固化剂，以100重量份的含固化性基团的含氟聚合物为基准，所述固化剂的含量为5-40重量份；所述含固化性基团的含氟聚合物为含氟单体和含固化性官能团的单体的共聚物，其中，所述含氟单体选自四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟烷基乙烯醚、偏氟乙烯、六氟丙烯中的一种或几种；所述固化性官能团为羟基、羧基、氨基、甲硅烷基、环氧基、异氰酸酯基中的一种或几种；所述固化剂为异氰酸酯类固化剂。

在本发明的太阳能电池背板中，所述基片的厚度为100-350微米，耐候层的厚度为10-40微米，聚氨酯涂层的厚度为1-15微米。

本发明还提供了上述太阳能电池背板的制备方法，包括下述步骤：步骤1、在基片的至少一侧面上涂覆聚氨酯涂料，固化后形成聚氨酯涂层；步骤2、在所述聚氨酯涂层上涂覆含固化性基团的含氟聚合物涂料并固化，得到太阳能电池背板。

在本发明的制备方法中，所述聚氨酯涂料包含聚酯树脂以及固化剂，以100重量份的聚酯树脂为基准，所述固化剂的添加量为3-25重量份，所述聚酯树脂选自聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的至少一种，所述固化剂为具有两个以上官能团的异氰酸酯。