[发明专利]一种含PBT的五层结构共挤太阳能电池背板及其制备方法

说明书

本发明公开一种含PBT的五层结构共挤太阳能电池背板及其制备方法，属于太阳能电池背板技术领域。其包括外耐候层、外粘接层、基材层、内粘接层和内耐候层，外耐候层和基材层通过外粘接层固定在一起，基材层和内耐候层通过内粘接层固定在一起；本发明采用共挤工艺将各层材料熔融于不同流道汇合并直接挤出成型，操作工艺简单，粘接层之间不易分离脱落。本发明制备方法不仅能够简化加工工艺，所制备背板还具有良好的耐候性、机械性能和长期稳定性，同时制备过程中不使用有机溶剂，环保绿色。

技术领域

本发明属于太阳能电池背板领域，具体涉及一种含PBT的五层结构共挤太阳能电池背板及其制备方法。

背景技术

近年来由于全球环境问题和化石燃料的枯竭，太阳能作为一种清洁无污染、资源最丰富的可再生能源而受到人们的广泛关注。太阳能电池是能够把太阳能直接转化为电能的有效装置。太阳能电池在长期的室外风吹雨淋，紫外线等自然因素的侵蚀环境下，太阳能电池背板应该使用具有优异的耐候性和耐久性的背板，便于保护太阳能电池，延长其使用寿命。

目前市场主流的太阳能电池背板具有五层结构，外层采用具有优异耐候性和抗环境侵蚀性的含氟材料；中间层选用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），用于提高背板的绝缘性和力学性能；内层为含氟材料或聚烯烃层。但PET结晶速度慢，存在后结晶的问题，必须通过双向拉伸工艺成型，也存在阻隔性能不足的缺陷，而且，含氟材料表面能低，促使其表面光滑、抗摩擦性极好，这既是这类材料的优点也是其缺点，含氟材料作为外耐候层难与PET基材层粘接，在现有技术中多采用聚氨酯或EVA粘结剂以涂覆的方式将两种薄膜复合。这种生产工艺需先对基材层表面一侧涂覆聚氨酯或EVA粘接剂，待其固化烘干后，再对其另一侧涂覆粘接剂后与其他膜层复合，整个工艺复杂，操作周期长，且在生产过程中伴随有机溶剂的挥发，污染环境。另外，层间粘接层长期在大气环境下易失效，造成层间分离和脱落，使太阳能电池背板丧失保护作用。对比之下，聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂具有结晶速度快，耐热性好，水汽阻隔性好，尺寸稳定性佳、介电强度高等优点，一直以来作为工程用塑料受到了关注，广泛应用在汽车部件、电气电子行业，其单体结构中比PET多了两个碳原子，其分子链更柔顺，更容易结晶。

宁波长阳科技有限公司的专利号为Z201110380482.4公开了一种太阳能电池背板及其制备方法，该背板采用PETG为耐候层、PET为结构增强层、EVOH为阻隔层进行多层共挤，无需使用粘接剂，但PETG材料的耐候性和抗环境侵蚀性远远不及含氟材料，同时各层之间不采用粘接剂在长时间的使用下，也容易出现层与层之间脱落分离现象。

申请人的股东杭州福膜新材料科技股份有限公司拥有申请号为201010536756.X的中国专利，其公开了一种聚偏氟乙烯薄膜专用料，可以用于制备耐候性优异、低水蒸汽透过率、力学性能优异的聚偏氟乙烯薄膜，应用到太阳能电池背板中可实现非常好的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种含PBT的五层结构共挤太阳能电池背板及其制备方法，采用熔融共挤工艺成型，不再采用传统的涂覆工艺，能够在保证产品优异性能的同时，降低生产成本，简化制备工艺，增强各层之间的粘接性，不易出现分层或脱落，保证太阳能电池背板的长期耐候性，简化加工工艺流程。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种含PBT的五层结构共挤太阳能电池背板，其特征在于，包括外耐候层、外粘接层、基材层、内粘接层和内耐候层，外耐候层和基材层通过外粘接层固定在一起，基材层和内耐候层通过内粘接层固定在一起；

所述外耐候层为改性聚偏氟乙烯层，按重量份数包括60-75份聚偏氟乙烯、5-10份纳米级填料、0.5-3.5份流动改性剂、10-20份增强树脂、5-10份无机填料、0.1-2份热稳定助剂；

所述外粘接层为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚氨酯中任一种；