[发明专利]太阳能电池背板

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池背板技术领域，特别涉及一种耐候性能优异的太阳能电池背板。

背景技术

近年来，作为绿色能源的代表，太阳能发电越来越受到人们的瞩目。目前，太阳能的应用主要是利用太阳发电组件将太阳能转换成电能加以利用，太阳能发电组件主要由前板、封装材料、晶硅电池片、背板组成。太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，因此必须具有可靠的电气绝缘性、良好的力学性能、水气阻隔性能以及耐候性能。

目前通用的太阳能背板一般具有三层结构，耐候层为含氟聚合物层具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为双向拉伸聚脂薄膜层具有良好的绝缘性能以及力学性能，内层所使用的两种材料包括传统的复合型材料和涂布型聚酯粘接层。传统的复合型材料一方面成本较高，生产工艺复杂，另一方面，层与层之间采用胶黏剂进行粘结，在经过老化后容易发生脱层的情况；聚酯粘接层与绝缘层PET具有较好的亲和性，与基材间的附着较为牢固，但聚酯粘接层本身紫外耐候性黄变大、且容易水解，老化后性能衰减严重。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种与绝缘层附着性优良、与EVA粘接性能良好，能够连续工业化生产的耐湿热、紫外老化性能优异的太阳能电池背板粘接层以及使用其生产的太阳能电池背板。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种太阳能电池背板，包括绝缘层、耐候层和粘接层，所述粘接层是由羟基丙烯酸树脂与异氰酸酯固化而成的高耐候性涂层，羟基丙烯酸树脂的玻璃化转变温度为12℃～45℃，羟值为12 mgKOH/g～70mgKOH/g，且粘接层中含有一种经醇酯法表面处理的无机消光粉。

所使用的羟基丙烯酸树脂的羟值为15 mgKOH/g～50mgKOH/g。

所述无机消光粉可以是二氧化硅、硅藻土、高岭土、滑石粉中的一种或几种。

所述无机消光粉的用量与羟基丙烯酸树脂的比例为1:200～1:20。

所述醇酯法表面处理采用的脂肪醇为CH₃-(CH₂)_n-CH₂OH，其中n为1～6。

所述无机消光粉粒径为3μm～17μm。

所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯二聚体、异佛尔酮二异氰酸酯二聚体、六亚甲基二异氰酸酯二聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯二聚体的一种或两种以上的混合物。

所述异氰酸酯中含有的异氰酸基团和羟基丙烯酸树脂中含有的羟基的摩尔比为0.8～1.5，优选0.9～1.1。

所述粘接层厚度3μm ～20μm。

所述耐候层为氟碳树脂、丙烯酸树酯、聚氨酯和聚酯类涂层中的一种，或者为涂布胶黏剂复合聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜中的一种。

本发明与现有技术相比，具有如下优点 ：

1. 本发明中粘接层直接涂布在绝缘层PET上制备太阳能电池背板，不需要底涂或胶层，简化生产工序。

2. 本发明粘接层涂料中使用羟基丙烯酸树脂作为主体树脂，相比于聚酯、聚氨酯体系涂料耐紫外老化以及湿热老化性能更为优异。

3. 本发明通过使用特定玻璃化温度、特定羟值的羟基丙烯酸树脂，解决了羟基丙烯酸树脂涂层与基材附着性差的问题。

4、本发明通过加入醇酯法表面处理的无机消光粒子，改善了所选用的羟基丙烯酸树脂涂层本身存在的生产加工性能困难问题。

具体实施方式

太阳能电池背板用粘接层，兼顾耐老化性能优异、与EVA粘结性优良，选用羟基丙烯酸树脂作为主体树脂；同时，为保证与绝缘层PET附着性能优良，进而规定了所选用羟基丙烯酸树脂的玻璃化转变温度在12℃～45℃，在此范围内的羟基丙烯酸树脂能够很好地满足背板粘接层的要求。若玻璃化转变温度低于12℃，则分子链柔性较大，涂层本身偏软，涂层内溶剂不易挥发，固化成膜后与绝缘层的附着性较差，且固化成膜的耐溶剂性能会比较差。若玻璃化转变温度高于45℃，一方面，涂层在后期熟化过程中反应速率降低，容易造成涂层后期熟化过程中固化不充分，进而降低涂层与绝缘层PET的附着性；另一方面，羟基丙烯酸树脂的玻璃化温度偏高，树脂固化成膜后硬度、脆性较大，进而与绝缘层PET附着性下降，成膜后容易出现涂层与PET脱层的现象，严重时将影响整个组件的寿命。