[发明专利]一种太阳能电池散热背板结构及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池散热背板结构及其加工工艺，属于电池装备技术领域。

背景技术

太阳能电池背板位于组件背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。太阳能电池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，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水气侵蚀、抗紫外线等)，中间层为PET聚脂薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有良好的绝缘性能和强度，内层薄膜PEVA或PE与EVA胶膜具有良好的粘接性能。

2.PET：是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,又称聚酯薄膜，乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低，但是在高温高湿中容易水解，在紫外光照下易发生光降解反应。背板一般都用PET膜来作为支持体。由多层PET复合而成的背板也有一定的市场应用。

例如：专利CN104409547A公开了一种太阳能电池背板，在PET层上通过胶水粘接有铝箔层，但是由于胶水的存在，导致了PET层与铝箔层之间的热传输效率不好。

发明内容

本发明的目的是：针对太阳能电池背板需要具有良好散热性的要求，设计了一种新型的背板结构，它主要是通过在PET基材层与胶水层制备时采用了表面粗糙化处理手段，同时对胶水层的配方进行处理，通过单体聚合效果将导热颗粒导入粗糙化的PET表层中，实现了PET基材层与胶水层之间的导热效果。同时，本发明还提出了一种新颖的加工制造背板的方法。

技术方案是：

一种太阳能电池散热背板结构，包括有PET基层，在其一侧依次排布有胶水层、铝箔层和含氟聚合物层；PET基层中分散有纳米纤维，胶水层中分散有导热颗粒。

所述的导热颗粒是改性氧化钛。

所述的纳米纤维是指PA6纳米纤维。

含氟聚合物层是指PVDF薄膜。

上述太阳能电池散热背板结构的制备方法，包括如下步骤：

第1步，PET基层的制备：将PET颗粒与纳米纤维混合，纳米纤维的重量是PET颗粒重量的1～5％，通过挤出机共混挤出，再通过双向拉伸法制成PET基层薄膜；

第2步，胶水的制备：将环氧树脂胶与有机溶剂混合，再加入混合物重量1～5％的酰氯类单体和3～6％导热颗粒，得到胶水；

第3步，涂覆胶水：在第1步得到的PET基层的表面涂1～5wt％哌嗪类单体的水溶液，再将涂上第2步得到的胶水，静置至少4h进行表面聚合反应；

第4步，铝箔层的制备：将铝箔层压于胶水层上，通过热压法使环氧树脂胶水固化；

第5步，含氟聚合物层的制备：将含氟聚合物层热压于铝箔层上。

所述的第2步中，环氧树脂胶与有机溶剂的重量比是10：1～2。

所述的第2步中，导热颗粒是改性氧化钛颗粒。

所述的改性氧化钛颗粒的制备方法是：按重量份计，将30～35份的钛酸四丁酯、5～10份硫酸钠和300～340份去离子水混合，再升温至75～85℃，滴加硫酸水溶液调节pH至4～6，降温至30～35℃后再加入羟基硅油35～50份，搅拌反应1～2h，将固体物滤出后，依次用乙醇、去离子清洗，得到改性改性氧化钛颗粒。

所述的第3步中，胶水的厚度是0.05～2mm。

所述的第4步中，热压法中的压力是0.1～1Mpa，温度是80～110℃。

上述制备方法上，第2步在胶水加入酰氯类单体的作用是利用界面聚合反应将胶水中的颗粒嵌入PET基层的粗糙化表面中，可以提高胶水层与PET基层之间的传热速度；第3步中在PET基因的表面加入含有哌嗪类单体的水溶液的作用是与胶水中的酰氯单体进行聚合反应；在胶水中加入导热颗粒的作用是提高胶水与PET基材之间的传热效果；对氧化钛颗粒进行改性的目的是提高其在胶水中的分散性，使它能够在粗糙表面上更容易被嵌入。

有益效果