[发明专利]一种用于太阳能电池背板的材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别是一种太阳能电池的背板，更具体的是生产太阳能电池背板用的材料。

技术背景

太阳能是一种可再生能源，也是人类可利用的最丰富的能源。随着不可再生能源的逐渐匮乏以及矿物资源在生产、使用中产生的各种污染问题，太阳能作为可循环使用的清洁能源在各个国家得到了前所未有的迅速发展。太阳能发电又称为光伏发电，通常是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换。所需的太阳能电池（又称为光伏电池）通常由玻璃、EVA、硅片电池片、背板组成，其中背板位于光伏电池背面的最外层，是光伏电池的重要组成部分，除了封装以外，最重要的是起到保护光伏电池不受到环境影响的作用。太阳能电池背板直接与外界环境大面积接触，要具备25年之久的长期保护功能，包括可靠的绝缘、耐长期老化(湿热、干热、紫外)、水蒸气阻隔等性能。

用作太阳能电池背板的材料主要有PVDF、PVF、PET、ETFE、ECTFE、PTFE、FEVE、PE、EVA、PEN、PA。通常太阳能电池背板需要由几层材料组成。一类是以PET基膜作为中间层，两面复合上改性的聚酯薄膜构成，即：改性聚酯薄膜/普通聚酯薄膜/改性聚酯薄膜结构，其中改性聚酯薄膜材料的作用相当于含氟薄膜。还有一类是以PET薄膜作为基材，在表面涂覆含氟的树脂，待树脂固化后形成氟膜层，如CN102945877A中公开的一种太阳能电池背板包括耐候层、粘结层、阻隔层、增强层、粘结反射层等，其中的阻隔层又由无机层和聚萘二甲酸乙二醇酯构成的有机层组成，CN102408842A中公开的一种太阳能电池背板用基材膜及其制备方法，这种基材膜包括含有第一聚合物的片形载体和设置在其上的易粘合层，易粘合层又包括无机细粒和粘合剂。

目前使用的太阳能电池背板的多层结构之间通常需要用到胶黏剂，胶黏剂的使用在太阳能电池生产和使用过程中会带来环境问题，同时多层板的结构也带来了生产工艺的复杂性以及生产成本的上升和效率的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于太阳能电池背板的材料及其制备方法，利用该材料可单独制备太阳能电池背板，而不需与其他材料进行复合，即可达到太阳能电池背板的使用要求。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于太阳能电池背板的材料，通过如下步骤制得：

步骤一，将3-氟-1,2-丙二醇和1,4丁二醇加入反应釜中，然后将2,6-萘二甲酸和间苯二甲酸加入其中，开动搅拌器；

步骤二，将步骤一得到的混合物加热，再加入催化剂，在搅拌状态下反应，然后加入功能性粉末，搅拌；

步骤三，用真空泵抽取反应釜中空气，反应，得到最终产物；

步骤四，将最终产物经过挤出、双向拉伸和电晕后得到薄膜，切割后可作为太阳能电池背板使用。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1.利用将碳酸铕和氧化石墨烯组成的功能性粉末所制备的杂化材料，所制备的单层薄膜具备良好的机械强度的同时，在水汽阻隔性、氧气阻隔性、抗紫外线性能等方面均符合太阳能电池背板的使用要求，并且性能优异。2.本发明的单层结构的太阳能电池背板减少了生产工序，并且避免了胶黏剂的使用，对环境有益，且性能良好。3.利用该材料制备的太阳能电池背板与EVA有着良好的粘结性能，其机械性能、水汽阻隔性等均非常优异。

具体实施方式

本发明的一种用于太阳能电池背板的材料，通过如下步骤制得：

步骤一，将3-氟-1,2-丙二醇和1,4丁二醇加入反应釜中，然后将2,6-萘二甲酸和间苯二甲酸加入其中，开动搅拌器，转速在每分钟60～100转；其中3-氟-1,2-丙二醇和1,4丁二醇的摩尔比为1.0～3.0:1；2,6-萘二甲酸和间苯二甲酸的摩尔比为0.3～2.6:1；3-氟-1,2-丙二醇、1,4丁二醇的总摩尔数与2,6-萘二甲酸、间苯二甲酸的总摩尔数之比为1.0～1.47:1。