[发明专利]一种光伏电池用背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏电池用背板及其制备方法。

背景技术

随着不可再生能源的衰竭及愈发严重的环境问题，作为清洁能源的太阳能受到前所未有的关注和重视。太阳能发电(又称为光伏发电)是有效利用太阳能的主要途径之一，而作为太阳能发电的核心部件，太阳能电池组件的可靠性直接决定了太阳能发电的效能。背板是太阳能电池组件不可或缺的组成部分，其应具备良好的机械性能、绝缘性、阻隔性和耐老化性能。

目前，国内外所使用的背板主要是在聚酯薄膜两侧复合含氟薄膜或涂覆含氟材料制备而成。然而，含氟材料价格较高，且其与中间层的剥离强度差而容易脱落，且表面含氟材料与EVA的粘结性能不佳。

针对上述情况，近年来出现了相关的无氟背板方案。例如：中国发明专利申请CN103456817A公开了一种无氟太阳能电池背板和制备方法，该背板分为改性PC的耐候层、改性PBT的中间层和改性PC的粘结层，通过多层共挤装置进行共挤出得到背板材料。中国发明专利申请CN103280479A公开了一种新型无氟多层共挤太阳能电池背板及其制备方法。该背板含改性PA的耐候层、改性PET的增强层和改性PA的粘结层，并通过多层共挤装置将耐候层、增强层和粘结层进行三层共挤得到背板材料。

然而，上述方案采用聚酯作为背板中间层，其吸水率大，容易水解而导致背板耐老化性能不佳。另外，上述PC膜和PA膜阻隔性能差，容易造成水汽的渗透。因此，有必要开发一种与EVA粘结性能、耐老化性能和水汽阻隔性能俱佳的背板，以满足太阳能电池组件的使用寿命要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种光伏电池用背板及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种光伏电池用背板，从内到外包括内表层、中间层和外表层，所述内表层、中间层和外表层的质量比为10～20∶20～40∶40～60；

其中，所述内表层由聚乙烯树脂或者乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂混合填料、添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；

所述外表层由改性聚酰胺树脂组合物制成，所述改性聚酰胺树脂组合物包括如下组分，以质量份计：

所述接枝聚合物树脂选自接枝聚乙烯树脂、接枝聚丙烯树脂和接枝聚烯烃弹性体树脂中的一种或几种；

所述功能填料为异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷改性的层状硅酸盐粘土，其片层的间距为4～6nm；

所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；

所述中间层由改性聚丙烯树脂组合物制成；所述改性聚丙烯树脂组合物，以质量份计，包括如下组分：

所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种。

上文中，所述笼型聚倍半硅氧烷是现有技术，其英文名称polyhedral oligomeric silsesquioxane，简称POSS，通式为(RSiO_3/2)_n。

上述技术方案中，异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷改性的层状硅酸盐粘土制备方法如下：

将层状硅酸盐粘土溶于适量蒸馏水，搅拌分散并静置12h，取上层的悬浮液备用；称取适量异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷，搅拌下滴加四氢呋喃至完全溶解，缓慢滴加盐酸至异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷完全酸化，将上述溶液缓慢全部加入到层状硅酸盐粘土悬浮液中并高速搅拌24h，静置并抽滤，洗涤至无Cl^-；真空干燥后研磨，过筛，即得到异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷改性的层状硅酸盐粘土。

上述技术方案中，所述改性聚丙烯树脂组合物中，笼型聚倍半硅氧烷的粒径为0.5～3nm，其相对分子量为600～2000。

本发明同时请求保护一种光伏电池用背板的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将内表层、中间层和外表层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆以及C螺杆中，同时在螺杆挤出机熔融挤出，经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述太阳能背板。