[发明专利]光伏组件封装用POE复合背面材料

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏组件领域，具体涉及一种光伏组件封装用POE复合背面材料。

背景技术

随着未来的碳成本越来越高，以太阳能为代表的新能源替代传统化石能源成为必然趋势。目前，各国政府在资金、技术和政策等方面加大对太阳能光伏产业的投入，把太阳能光伏产业的发展作为其国家能源安全和可持续发展的战略目标之一。

在太阳能电池组件中背板一直是除硅片以外最重要的材料，目前的背板产品主要分为含氟和无氟背板两类。含氟背板中的氟材料一般为PVF(聚氟乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、THV(四氟乙烯-六氟丙烯一偏氟乙烯共聚物)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)、ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)和FEVE(氟乙烯与乙烯基醚的共聚物)。市场上最多的商品化的氟塑料薄膜为杜邦公司的PVF膜，商品名Tedler，用来制备TPT结构(T指杜邦公司的Tedler薄膜，P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF结构，三层膜间用合适的粘结剂粘结)的背板，此结构的背板膜被称为经典的背板结构,是国内外太阳能电池组件厂首选与认可的光伏电池背板结构。但由于杜邦公司的Tedler膜供应有限，所以一些背板生产厂致力于开发应用新的含氟背板材料，或是改变背板结构。

由于背板中朝向电池片一侧的氟材料不接触外界，所需的耐候性要求不高，所以可以使用其他更便宜的材料替代。美国的Madico公司和3M公司选择使用EVA替代一层氟塑料，发明了TPE结构的背板。其中E指乙烯-醋酸乙烯酯，简称EVA，即TPE的结构式PVF/PET/EVA。3M公司还使用THV薄膜为耐候层，制备结构为THV/PET/EVA的背板。

无氟结构的背板的主要生产商均为日本公司，其中最为关键的材料是最外层的抗水解PET薄膜，PET是聚酯的一种，因分子结构中有大量的苯环结构而有较好的抗紫外线能力，但因有酯基而非常容易水解以至逐步丧失性能。因此高质量的抗水解PET是通过提高PET的分子量或添加助剂比如亚胺类化合物，使聚酯分子链两端残余的羧酸基被封闭而减慢其水解的速度。一旦起封闭作用的添加剂消耗完毕水解速度会快速上升使PET的分子链断裂而丧失物理性能，因此无氟背板耐候性不如含氟背板。

由于电池片价格的持续降低导致太阳能电池组件的价格降低，其中背板的成本所占的比例越来越大，在保持性能不变的前提下降低成本变得非常急迫。因此调整背板结构、简化生产步骤、开发优质便宜的新背板材料是有效降低背板成本的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种光伏组件封装用POE复合背面材料，该光伏组件封装用背面材料的性能优良，符合对背面材料的要求，对太阳能行业有着重要的意义，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：由透明POE膜、不透光POE膜和氟膜依次组成，透明POE膜由95％的POE树脂和5％的改性添加剂组成，不透光POE膜由80～85％的POE树脂、10～15％的阻隔与增强材料和5％的改性添加剂组成，不透光POE膜可以是白色、灰白色或黑色等。

在本发明中，进一步的，氟膜为PVDF膜或PVF膜。

在本发明中，进一步的，改性添加剂，按重量计，由0.5～3份的有机过氧化物交联剂、0.5～2份的交联助剂、0.2～1.0份的硅烷偶联剂和0.05～0.5份的抗紫外线剂组成。

在本发明中，优选的，改性添加剂，按重量计，由1.0～1.5份有机过氧化物交联剂、0.5～1.0份的交联助剂、0.2～1.0份的硅烷类偶联剂和0.05～0.3份的抗紫外线剂组成。

在本发明中，进一步的，POE树脂在190℃测试的熔融流动指数为5～40g/10min，熔点为60～100℃。

在本发明中，进一步的，阻隔与增强材料主要为钛白粉，还包括二氧化钛、氢氧化钙、白炭黑、氧化铝、氧化锌等中的一种或多种。

在本发明中，进一步的，有机过氧化物交联剂为烷基类过氧化物、酯类过氧化物、碳酸脂类过氧化物或缩酮类过氧化物中的任意一种。

在本发明中，优选的，有机过氧化物交联剂为过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯(TAEC)、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯(TBEC)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化3，5，5-三甲基己酸叔丁酯(TBPIN)、1，1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷(231)中的一种。