[发明专利]一种具有高CTI值的太阳能电池组件用背板

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池组件，尤其涉及一种具有高CTI值的太阳能电池组件用背板。

背景技术

聚合物绝缘材料在户外及严酷环境中运行往往受到盐露、水分、灰尘等污秽物的污染,在表面形成电解质,并在电场作用下,在聚合物表面出现一种特殊放电破坏现象———漏电起痕破坏现象,在表面形成不完全导电通道。

为了对绝缘材料耐漏电起痕性进行判定、筛选，都需要对其进行相对漏电起痕指数测试(CTI)，其定义为：材料表面能经受住50滴电解液(0.1％氯化铵水溶液)而没有形成漏电痕迹的最高电压，单位为V。CTI测试方法业内普遍采用IEC60112或GB/4207-2003标准。

作为传统能源的绿色解决方案，光伏电池组件是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。随着光伏组件应用场合越来越广泛，沿海气候，“渔光互补”模式等潮湿环境中，以及大规模的光伏电站中，封装材料的绝缘性能对光伏组件的可靠性与使用寿命有决定性影响。除了常规的评价项目外，如何评价绝缘材料在严酷环境下尤其是污染液与电场联合作用下的耐受能力是人们关心的问题。

由于CTI值可衡量此高分子材料在严苛环境下的绝缘安全性能，故而在光伏组件的封装材料中，高CTI值产品的研发生成会成为将来封装材料的一个重要的发展方向。

其中太阳能背板作为光伏组件的封装材料，保证其潮湿环境以及高压下的绝缘可靠性尤为的重要，而现有能达到CTI 0级(>600v)的背板基本没有，黑色背板更因为配方问题，CTI只能在Ⅲ(<400v,>250v)级，在使用过程中，发生漏电起痕现象并引发燃烧的可能性会显著增大。国际电工委员会(IEC)对耐高压背板提出的新标准之一即为达到CTI 0级(>600v),因此，提高背板的CTI性能迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具有高CTI值的太阳能电池组件用背板，本发明明具有良好的CTI性能以及优异的耐老化性能，阻燃性能，其制备方法工艺简单，易于操作。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有高CTI值的太阳能电池组件用背板，由基底层、涂覆于基底层表面的耐候层和涂覆于基底层另一表面的粘结层组成；所述耐候涂层厚度为10μm-40μm，以质量份数计，由以下物料配置而成：含氟树脂100份，固化剂10～30份，固化促进剂0.5～2份，无机填料5～40份，有机填料0～20份，助剂1～5份，溶剂50～150份；所述粘合层厚度为10μm-40μm，以质量份数计，由以下物料配置而成：基体树脂100份，固化剂5～25份，固化促进剂0.5～2份，无机填料5～40份，有机填料0～20份，助剂1～5份，溶剂50～150份；所述无机填料粒径为0.3μm～3μm且经过表面改性，所述有机填料粒径为1μm～5μm。

进一步地，所述的含氟树脂选自偏氟乙烯(PVDF)、三氟乙烯-乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-乙烯基酯共聚物、四氟乙烯-乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-乙烯基酯共聚物。

进一步地，所述基体树脂选自聚氨酯、丙烯酸树脂、含氟树脂。

进一步地，所述固化剂选自异氰酸酯、氨基树脂、封闭型异氰酸酯、嵌段异氰酸酯、三聚氰胺。

进一步地，所述无机填料选自自氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、黏土、硅酸、二氧化硅、空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、三氧化二锑；所述有机填料选自PTFE粉末、PVDF粉末、PP粉末、PE粉末、三聚氰胺焦磷酸盐(MPP),三聚氰胺尿酸盐(MCA),聚磷酸铵(APP)。

进一步地，所述无机填料采用偶联剂进行表面改性处理，其具体方案如下：首先在高速分散机中加入一定质量的无机填料，保持釜内氮气氛围下，在3000-8000r/min转速下边搅拌边加入偶联剂，偶联剂用量为无机填料用量的0.5wt％～5wt％，添加完毕后将转速提高到10000-30000r/min，釜内温度保持在至110°-140℃之间，继续搅拌1～2h后自然冷却至室温，得到偶联剂改性的无机填料，密封保存，待用；所述有机填料与耐候层的含氟树脂，粘结层的基体树脂进行预分散处理，采用高速分散机在1000～3000r/min转速下分散5～15min，制备有机填料含量在20～30％的浆料。