[发明专利]一种太阳能电池背膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池背膜及其制备方法。

背景技术

作为传统电能生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳光产生电能。光伏电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境作用如湿气、氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件通常采用的是在硅片两侧层压贴附玻璃或塑料膜保护层的结构。由于具有优良的强度、耐候性、抗紫外性和阻湿性能，用氟聚合物薄膜和聚酯（PET）薄膜层叠而成的背板在光伏电池组件中发挥着重要作用。传统的背板生产方式是将预先制造好的氟聚合物薄膜特别是聚氟乙烯（PVF）薄膜粘贴于聚酯（PET）基材上，典型的是在PET两侧贴附氟聚合物薄膜而形成“三明治”结构。当氟聚合物薄膜（如PVF）用作光伏电池组件背板时，它的性能明显地改善了组件的使用寿命，使组件保证使用寿命达到25年。

然而，预生产的氟聚合物薄膜与聚合物基底材料间紧密粘附，暴露在户外若干年后也不会脱开是很难实现的。此前采用的技术措施，如申请号为CN200710185202.8的中国专利公开了一种太阳能电池背板及其制备方法，该背板在制备中不需要使用附加的底层或粘合剂层，其生产成本低，性能优良，但是，它的抗划伤性能尚不能完全满足使用的需求，造成背板在加工过程中其涂层表面的光滑性和完整性不容易保持、在干燥甚至风沙环境中的使用中受到一定的限制，它的抗划伤性能尚需进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池背膜，该背板在保证生产成本低、性能优良的同时、提高了其抗划伤性能。

本发明要解决的另一技术问题是提供这种太阳能电池背膜的制备方法，该方法工艺简单，可以实现连续工业化生产。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种太阳能电池背膜，它包括基材和含氟聚合物层，所述含氟聚合物层的组分及其重量份数为：

含氟树脂                    50～60份，

交联剂                      4～10份，

无机填料                    10～15份，

溶剂                       15～35份，

上述太阳能电池背膜中，所述含氟树脂是偏氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯的均聚物或它们的共聚物。

上述太阳能电池背膜中，所述交联剂是异氰酸酯类、氨基树脂类交联剂。

上述太阳能电池背膜中，所述交联剂选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、氨基树脂的一种或几种混合物。

上述太阳能电池背膜中，所述含氟聚合物层包括选自如下元素的氧化物的无机填料：钛、铝、锡或硅。

上述太阳能电池背膜中，所述溶剂是甲苯、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种。

上述太阳能电池背膜中，所述含氟聚合物层的厚度为10～50μm。

一种太阳能电池背膜的制备方法，它在基材表面上涂布含氟聚合物层，固化得到太阳能电池背膜。

与现有技术相比，本发明通过对氟碳涂料和交联剂的选择，并通过调整不同氟碳涂料与不同交联剂之间的用量配比，使背膜涂层的抗划伤性能达到2H以上；通过在涂层中使用无机填料，使背膜的耐候性能、剥离强度和耐溶剂性满足使用要求；本发明提供的制备方法，工艺简单，可以实现连续工业化生产。

具体实施方式

一般用于太阳能电池背板的基材是聚酯，例如，它可以是聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚萘二甲酸乙二酯PEN或它们的双层共挤的产物。根据用途不同，基材可以是透明、白色或黑色。

为了能够更好的体现出含氟聚合物的特性例如耐候性、耐溶剂性和阻隔性，用于本发明的含氟树脂可以是偏氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯的均聚物或它们的共聚物，优选下列含氟树脂：

聚偏氟乙烯树脂；

聚四氟乙烯树脂；

聚三氟氯乙烯树脂；

聚偏氟乙烯－四氟乙烯树脂；

聚偏氟乙烯－六氟丙烯树脂；

聚偏氟乙烯－四氟乙烯－六氟丙烯树脂。

为了保持背膜涂层表面的光滑性和完整性，并且满足其在干燥甚至风沙等环境中的使用要求，为提高背膜涂层的抗划伤性能，本发明的涂层中使用了交联剂。适合本发明的交联剂可以使用异氰酸酯类、氨基树脂类交联剂，并优选下列交联剂：六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、氨基树脂的一种或几种混合物。