[发明专利]一种太阳能电池背板膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池背板膜，从内到外依次包括内表层、芯层和外表层，所述内表层与芯层、芯层与外表层之间分别通过粘合膜粘接；所述内表层和外表层均为耐候性含氟聚合物膜，所述芯层为阻湿膜；所述耐候性含氟聚合物膜是由聚三氟氯乙烯、环氧硅油、4,6‑二(2,2,2‑三氟乙氧基)‑1,3,5‑三嗪‑2‑胺制备而成；所述粘合膜是由环氧乙烯基酯树脂、硅烷二醇水杨酸酯、质量分数为2％的氯铂酸的异丙醇溶液制备而成的；所述阻湿膜为双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)。本发明公开的太阳能电池背板膜具有更优异的耐候性、阻隔性及抗紫外老化性能。

技术领域

本发明属于太阳能光伏产业的太阳能电池技术领域，涉及一种太阳能电池组件封装材料及其制备方法，尤其涉及一种太阳能电池背板膜及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展及人们对环境问题和能源问题认识上的深入，环境问题和能源问题仍然是置于社会进步的重要因素。人们对清洁可再生能源及清洁能源装置的关注度越来越高。太阳能电池就是这类能源装置之一，它能将太阳能直接转化为电能，是解决生态、环境污染与能源短缺的有效途径之一。

太阳能电池背板膜是太阳能电池组件封装材料之一，其主要性能是封装晶体硅，除必须具备优良的电绝缘性能、防氧化、抗潮湿和长期防止粘合物的水解性能外，还需要具有较高的阻隔性能。目前由于聚合物材料中没有单种材料满足太阳背板膜的要求，现有技术的背板膜均为多层复合结构，以聚酯膜为基材膜，覆合含氟材料如聚氟乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜或者涂布氟碳树脂等制造而成的，但是氟材料价格较贵、生产工艺复杂、表面自由能很低，与其他材料的粘接性能很差，与芯层材料的层间剥离强度差、容易脱落，制备的背板粘接性差、电绝缘性低、容易脆化、撕裂。另一方面，层与层之间采用胶黏剂进行粘结，但酯粘接层本身紫外耐候性黄变大、且容易水解，老化后性能衰减严重。

新型非氟材料太阳能电池背板由于其价格低廉引起了研究者们越来越广泛的关注，但以PET和PET/聚烯烃结构为代表的非氟材料背板抗紫外老化性能较差，无法满足高端产品要求。通过在其中加入小分子抗紫外老化剂对提高其抗紫外老化能力具有积极作用，但这些小分子助剂在膜中具有一定的溶解度，容易发生渗透现象。

因此，开发一种耐候性、抗紫外老化性、电绝缘性能、防氧化、抗潮湿和长期防止粘合物水解性、阻隔性优异的太阳能电池背板膜具有广泛的市场前景和应用价值。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种太阳能电池背板及其制备方法，该制备方法简单易行，原料易得，价格低廉，对设备要求不高，适合大规模生产；通过所述制备方法制备得到的太阳能电池背板克服了现有技术中传统太阳能电池背板价格较贵、生产工艺复杂、表面自由能很低，与其他材料的粘接性能很差，与芯层材料的层间剥离强度差、容易脱落，制备的背板粘接性差、电绝缘性低、容易脆化、撕裂、老化等问题，具有更优异的耐候性、阻隔性及抗紫外老化性能。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种太阳能电池背板膜，从内到外依次包括内表层、芯层和外表层，所述内表层与芯层、芯层与外表层之间分别通过粘合膜粘接；所述内表层和外表层均为耐候性含氟聚合物膜，所述芯层为阻湿膜；所述耐候性含氟聚合物膜是由聚三氟氯乙烯、环氧硅油、4,6-二(2,2,2-三氟乙氧基)-1,3,5-三嗪-2-胺制备而成；所述粘合膜是由环氧乙烯基酯树脂、硅烷二醇水杨酸酯、质量分数为2％的氯铂酸的异丙醇溶液制备而成的；所述阻湿膜为双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)。

作为一种优选实施方式，所述耐候性含氟聚合物膜的制备方法，包括如下步骤：

1)将环氧硅油溶于有机溶剂中，并向其中加入4,6-二(2,2,2-三氟乙氧基)-1,3,5-三嗪-2-胺，在75-85℃下搅拌反应6-8小时；然后旋蒸除去有机溶剂，得到4,6-二(2,2,2-三氟乙氧基)-1,3,5-三嗪-2-胺接枝环氧硅油；