[发明专利]一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件。

背景技术

随着人类社会对能源的需求和消耗的大幅度增加，以及地球的生态环境急剧恶化，太阳能光伏发电由于其来源的无穷无尽和稳定性，成为最具有发展潜力的可再生新能源。

太阳能组件是光伏发电系统的核心，它通常是一个叠加的多层结构，从受光面到背光面依次为前板玻璃、EVA密封层、太阳能电池片、EVA密封层和太阳能电池背板。其中，电池片主要是硅基半导体，例如单晶硅电池、多晶硅电池和无定型硅电池等。太阳能电池背板是组件中仅次于电池片的重要部件，其主要作用是提高组件的整体机械强度，并通过其本身的耐候性、阻隔性和绝缘性对电池片起到保护作用。

为了保证组件至少25年的长期可靠性，对背板的整体性能提出了很高的要求，这使得背板的设计和生产变得复杂，无形中提高了制造成本。而且，世界范围内的组件降价趋势也冲击了背板行业，因此如何获得性价比高的背板对业界提出了挑战。

现有技术中涌现出了大量对背板进行改进的方案，试图达到这一目的。例如，中国专利申请号为CN201180045107.2，公开日期为2013年05月22日，公开号为CN103119726A的发明专利中揭示了一种以改性聚烯烃与PET复合的专利。该专利用改性的聚烯烃形成A/B/C三层热熔融的聚烯烃膜层，之后用粘合剂与PET结合形成背板的EVA面。A/B/C三层聚烯烃膜层中A层为PE和PP的共混物，B层为含有着色添加剂的PP混合物，C层为含有聚丙烯类树脂组合物。该专利解决了背板所要求的低水透、高绝缘和与EVA良好的粘合力的问题，但整个背板为无氟材料，尤其是暴露在空气面中的PET层，很难抵抗由抗紫外线带来的材料老化，给组件的长期可靠性带来极大风险。

再例如，国际专利申请号为PCT/CN2009/000965，国际公布日2009年8月21日，国际公布号为WO 2010/0022585 A1的发明专利中揭示了一种以PET为基材的双面涂层背板。该专利利用等离子技术将功能性含氟树脂涂在PET的两面，得到了耐候性和粘结性极佳的背板。但在水气阻隔性方面还不够理想，还有进一步提升的必要以确保组件的长期可靠性。

再有，中国专利申请号为CN201220644624.3，公布日期为2013年8月7日，公布号为CN203110453U的发明专利中揭示了一种以PET为基材，采用涂层和复膜的联合技术得到的一种背板。其中的涂层被称为耐候涂层，形成背板的空气面，是由聚四氟乙烯、三氟乙烯或丙烯酸树脂构成的基膜层。而用于复合的膜则是PVDF膜或PVF膜，并通过胶粘剂实现与PET的粘合，形成背板的EVA面。尽管该背板两面含氟，同样不能很好的满足高耐候和高阻隔的问题，尤其是PVDF膜由于在加工过程中加入的PMMA和其他弹性体，使其耐老化性大大降低，因此也不能保证组件的长期可靠性。

最后，中国专利申请号为CN200920118597.4，公开日期2010年3月24日，公开号为CN201430145Y的发明专利中揭示了一款以PET为基材，用粘合剂将PVF粘合于PET正反面所得的背板。该背板两面都用价格很高的PVF膜，但是背板的价格偏高，不符合组件低成本、高功效的大趋势。而且两层PVF均通过胶粘剂与PET粘合，在组件的实际应用中存在很大的脱层风险，现有的胶粘剂很难保证长时间的粘合效果，一旦胶粘剂老化、脱层，水气很容易通过界面层渗透，并很快使PET水解，使电池片输出功率下降。因此，这样的双面胶粘的背板尽管两面都采用了高耐候的PVF膜，但是由于胶粘剂的脆弱性导致整个背板的可靠性下降，也很难获得高可靠性的组件。由此看来，要获得高性价比的背板仍然是业界不断追求的目标。

不论是涂覆性背板还是复合型背板，基材的价格和综合性能在整个背板中所占的权重都是最大的，而PET由于其优异的物理、化学和机械性能而被背板业普遍采用。如果能获得一种价格低廉，同时又不降PET固有性能甚至能赋予额外的更高性能的PET基材无疑为背板的低成本化提供了有力的保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件。

本发明的一种高性能太阳能电池背板，其技术方案为：

一种高性能太阳能电池背板，包括基材和设置在基材两侧的空气面和EVA面，其特征在于：所述基材为发泡型PET基材。

本发明的一种高性能太阳能电池背板，还包括如下附属技术方案：