[发明专利]太阳能电池背板用改性PET基材及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及太阳能电池背板领域，尤其涉及一种太阳能电池背板用改性PET基材及其制备方法。

背景技术

太阳电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双面含氟（如TPT）与单面含氟（如TPE）两种；而不含氟的背膜则多通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成。目前，商用晶硅太阳电池组件的使用要求为25年，而背膜作为直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环境考验。研究表明，PET分子主链中含有大量的酯基，与水具有很好的亲和性，容易产生水增塑，同时即使微量的水分也会导致分子主链的降解。PET在湿热老化过程中老化性能的变化受三个因素影响：结晶度、水增塑、水解,各因素自始至终都在起作用,不同的环境和不同的阶段内各种不同因素起主导作用。老化初期，结晶为主导因素,它增加杨氏模量、最大拉伸应力,但使材料变脆,降低冲击强度，然后水增塑成为主要因素,它使材料韧性增加,但是很快水解反应上升为主要因素,它引起PET大分子链断裂,分子量下降,从而引起机械性能的破坏。而温度的升高则会使上述过程明显加快，因此水和热是导致PET物理机械性能急剧下降的主要原因。此外，紫外辐射也会使PET的分子量、强伸度大幅度下降,结晶度有所提高,从而使材料脆化。因此，通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成的不含氟背膜从材料本身特性上就无法满足商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求，也就很难适合用于晶硅太阳电池组件的封装。

    申请号为2009101672113 ，名称为“一种太阳能电池背板膜及其制备方法”的中国专利申请公开了一种新型太阳能电池背板膜及其生产方法。太阳能电池背板膜，包括一PET薄膜基体层，以及至少一聚偏氟乙烯膜层，其中，所述聚偏氟乙烯膜层与所述PET薄膜基体层通过一粘合剂层复合。还可包括一EVA膜层，所述EVA膜层与所述PET薄膜基体层采用淋膜复合工艺复合。太阳能电池背板膜的制备方法，包括：将PET薄膜基体层和聚偏氟乙烯膜层进行表面电晕处理；在PET薄膜基体层上涂布粘合剂；将PET薄膜基体层的涂胶面与聚偏氟乙烯膜层热压复合，并进行固化。该发明的太阳能背板膜具有优秀耐候性能、较高的层压剥离强度和优秀阻隔性能和抗电击穿性能。但是该发明是针对产品进行后处理，增加了工艺步骤，成本高。

    申请号为2014101786990，名称为“一种无氟太阳能电池背板”的中国专利申请公开了一种无氟太阳能电池背板。该发明的无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，电池背板的总厚度为280～500μm，所述的基材层是PET薄膜或PO薄膜，所述的防渗层是PET薄膜，位于基材层和外保护层之间，所述的外保护层是TiOx-PET复合薄膜，厚度为12～100μm，其中TiOx-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.01～1.0%，x=1.9～2.0。该发明能后延长太阳能电池背板在户外环境下的使用寿命，从而替代环境不友好、价格昂贵的含氟材料，为生态保护、降低太阳能利用成本奠定基础，实现绿色能源装备的绿色制备。但是该发明的连接力一般，容易剥离脱落。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种太阳能电池背板用改性PET基材及其制备方法，太阳能电池背板用改性PET基材机械性能强，分子间链接牢固。

本发明采用以下技术方案：

太阳能电池背板用改性PET基材，包括以下重量份计的组分：乙酸正丁酯30～80份、PET 40～80份、六溴环十二烷40～100份、3-甲基-2-丁烯-1-醇30～150份、甲乙酮100～200份、二氧化钛40～80份、马来酸酐接枝聚丙烯20～50份、稳定剂40～120份、碳酸盐20～120份、邻苯二甲酸酯类30～40份。

    作为对本发明的进一步改进，太阳能电池背板用改性PET基材，包括以下重量份计的组分：乙酸正丁酯40～70份、PET 50～70份、六溴环十二烷50～80份、3-甲基-2-丁烯-1-醇40～120份、甲乙酮120～180份、二氧化钛50～70份、马来酸酐接枝聚丙烯30～40份、稳定剂50～90份、碳酸盐30～100份、邻苯二甲酸酯类32～38份。