[发明专利]一种太阳能电池背板复合膜

说明书

技术领域:

本发明专利涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池背板复合膜。

背景技术:

地球环境污染和能源短缺问题日趋严重，太阳能电池发电是解决这两个问题的最有效途径之一。太阳能发电是利用硅等半导体的量子效应原理直接把太阳的可见光转变为电能。但是由于其面对恶劣的天气，我们需要一种材料来保护太阳能电池硅片，面对太阳直射的一面我们一般采用玻璃来保护硅片，而反面，我们采用太阳能电池背板来保护。在此要求上，我们要求以下特性：

首先，太阳能电池背板要有非常优异的耐侯性，能抵抗恶劣的天气；其次，太阳能电池背板要求有非常好的紫外吸收能力，更好的保护用来固定硅片和EVA。另外，太阳能电池背板还必须具有非常低的水蒸汽渗透率，保护硅片因此而受潮短路，同时我们还要求太阳能电池背板的质量非常轻，减轻整个光伏组建的质量。

目前，使用含氟薄膜，采用涂布复合工艺生产的太阳能电池背板，由于产品性能较好，已经得到大多数公司的认可，其主要的结构有TPT结构有TPE结构，其中T指杜邦公司的Tadlar膜，成分为PVF（聚氟乙烯），P指聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，E指乙烯-醋酸乙烯树脂（EVA），因此TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构，TPE结指构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构，三层薄膜用合适的粘接剂粘接。TPT结构的背板典型的生产商为欧洲的Isovolta公司，TPE结构的背板为美国的Madico公司的专利产品（见专利申请WO2004/091901A2）.东洋铝业、奥地利Isovotal和德国Krempel公司采用法国阿克玛公司的PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜生产太阳能电池背板，简称KPK背板,即PVDF薄膜/PET薄膜/PVDF薄膜结构。

含氟型太阳能电池背板中的氟膜主要由美国杜邦公司的Tadlar膜和PVDF（聚偏氟乙烯）膜，此两类产品的市场份额占了所有背板行业90%。其中杜邦公司的Tadlar膜为美国杜邦公司专利产品，也只有杜邦公司解决了PVF（聚氟乙烯）材料熔融温度比分解温度高的难点，常用的PVF在国际上被美国杜邦公司所垄断。

PVDF材料是氟塑料的一种，熔点为170度，密度为1.78克/平方厘米，是一种结晶型高聚物，结晶度为68%左右，PVDF的冲击性能，抗张强度，耐磨性和耐蠕变性基本上是常用氟塑料中最好的，耐绝大多数的溶剂。使用温度为-50到150度，比PVF使用范围更广，PVDF耐侯性好，耐辐射，耐臭氧，耐紫外光，介电性能优，介电常数为8-9。PVDF膜与PVF（Tadl ar）膜相比较而言，其耐侯性能要优于PVF，膜表面张力略低于PVF，但是相差不大，PVDF膜表面张力为28，PVF为31。

PET是最便宜，但是阻隔性又非常好的材料，国外公司在做背板的时候都采用了PET这个材料（或者其衔生物，如PBT），并且，就国内来看，PET是国内薄膜加工最成熟的阻隔性材料。PET属于有机高分子化合物,是由碳、氢、氧三种元素构成。分子结构如下:H-[OCH2CH2-OOC-CO-OHPET一般由对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)进行直接酯化反应或酯交换反应生成PET单体,再经过固相缩聚而形成的聚对苯二甲酸乙二醇酯。化学反应方程式如下:HOOC——COOH+2HOCH2CH2OH，催化剂碱HO—CH2CH2—OOC——COO—CH2CH2OH+2H2O。从PET的分子结构特点可以看出，PET具有很高的化学规整性和几何规整性，并且具有紧密敛集的能力。所以PET相对其他高分子材料来有极低的水蒸汽透过率，极低的氧气渗透率，以及优异的电性能。水蒸汽渗透率尤其重要，低的水蒸汽渗透率才能保证背板的长期质量。在国外大多数是使用耐水解PET，由于国内PET的耐水解性不行，并且国外的PET薄膜材料的价格要比国内的要高出很多，且购买起来比较复杂，为了节省成本，在使用国产PET薄膜前，必须对其单面做特殊处理。

发明内容:

为了克服上述现有技术的缺点，本发明设计一种成本低、水蒸气阻隔性能好、耐候性好的太阳能电池背板复合膜，从而延长太阳能电池的使用寿命。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术方案：

一种太阳能电池背板复合膜，由以下三层材料复合而成：外保护层：0.025～0.050mm厚的聚偏氟乙烯膜；基材：0.125～0.30mm厚的PET膜；内保护层：0.025～0.030mm厚的聚偏氟乙烯膜；所述基材的两面分别通过粘结层与内保护层和外保护层结合，所述基材在与外保护层进行粘结的一面覆有真空镀铝或真空镀硅层。