太阳能电池用氟系涂料组合物、氟系多层膜以及包括该氟系多层膜的太阳能电池制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池用背板以及包括该背板的太阳能电池，具体而言，涉及一种在基材膜上形成由包含氟系聚合物和非氟系粘合剂的底漆层以及包含氟系聚合物的耐候性涂层构成的双层结构的涂层，从而与基材膜的粘结力优异、且耐候性提高的太阳能电池用背板及包含该背板的太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能电池用氟系涂料组合物、氟系多层膜以及包括该氟系多层膜的太阳能电池，更具体地，涉及一种形成由底漆层和包含氟系聚合物的耐候性涂层构成的双层结构的氟系多层膜，从而与基材膜的粘结力优异、提高了耐候性以及对可见光的反射率的太阳能电池用氟系涂料组合物、氟系多层膜以及包括其的太阳能电池，其中，所述底漆层由包含氟系聚合物和高分子粘合剂的氟系涂料组合物形成。
技术介绍
一般来说，太阳能电池模块是利用光电效应将光能转化为电能的半导体元件，由于其无公害、无噪音且是能够无限供应的能源，所以近年来备受青睐。特别是，为防止全球气候变暖而限制二氧化碳、甲烷气体等温室气体排量的京都议定书已于2005年2月16日生效，对于能源的80％以上都依赖于进口的韩国而言，作为可应对化石燃料所具有的根本问题的对策，更加重视新型可再生能源。作为其中之一，太阳能正成为重要的替代能源之一。利用太阳能电池模块这样的介质将太阳能转换为电能的技术，在将太阳能转换为电能的过程中没有机械、化学作用，因此具有系统结构简单而基本不需要维护、寿命长、安全、环保的优点。这种太阳能电池模块一般通过如下方式来制备，即，依次层叠钢化玻璃、上部乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)膜、太阳能电池单元(cell)、EVA膜、背板(BackSheet)，并在真空状态下对该层叠的模块进行高温压缩层压。其中，背板在模块的最后面起到太阳能电池单元的防水、绝缘以及阻断紫外线的作用，并且为了延长太阳能电池模块的寿命，其由能够很好地耐受高的温度和湿度的、具有优异的耐久性的材质构成。一般而言，用于太阳能电池的封装(packaging)的板应该使用耐候性和耐久性优异的背板(backsheet)，以便即使在暴露于外部环境20年以上的状态下也能够稳定地保护太阳能电池。为此，以往的背板主要在基材膜的一面或者两面层叠聚氟乙烯(polyvinylfluoride，PVF)或者聚偏氟乙烯(polyvinyldifluoride，PVDF)那样的氟树脂膜，或涂覆氟树脂组合物来进行使用。然而，以往用于背板的氟树脂膜具有高价、且购买条件受限的缺点，因此其使用受到限制。即，目前的现状为，以往的背板(BackSheet)大部分依赖于进口，具有非常昂贵、供给量少的问题。此外，氟树脂和基材膜的粘结力不好，只能施加热以及压力来进行层叠，或者通过电晕放电或类似的技术对基材膜的表面进行处理以提高粘结力。这种方法存在制备背板所需费用高、需要资本密集型设备的问题。韩国公开专利第10-2012-0086081号(专利文献1)中公开了一种包含聚偏氟乙烯单一高分子或者共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯单一高分子或者共聚物以及氧化钛的太阳能电池背板用单层聚偏氟乙烯(PVdF)拉伸膜。然而，上述单层聚偏氟乙烯拉伸膜包含相当量的非氟系粘合剂，因此仍存在如下问题，即，在暴露于外部环境长达20年以上的情况下，会由于紫外线引起的粘合剂的劣化而使耐化学性和耐候性急剧降低，并且发生黄变现象而使太阳能电池模块的输出减少。现有技术文献专利文献1：韩国公开专利第10-2012-0086081号(2012.08.02)。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为解决如上所述的问题，本专利技术的目的在于，提供一种提高了与基材膜的粘结性、适合于作为太阳能电池背板的氟系涂料组合物。本专利技术的目的还在于，提供一种如下的氟系多层膜，其在基材膜的一面或者两面涂覆氟系涂料组合物而形成底漆层，并在底漆层上部依次形成包含氟系聚合物的耐候性涂层，从而与基材膜的粘结力以及耐化学性优异。此外，本专利技术的目的还在于，提供一种如下的氟系多层膜，该多层膜在耐候性涂层中不包含非氟系高分子粘合剂，从而能够使表面的氟原子的浓度最大化，并且从根本上阻断了由紫外线引起的粘合剂的劣化等导致的耐候性降低，从而能够显著提高耐候性。此外，本专利技术的目的还在于，提供一种太阳能电池，该太阳能电池包括与基材膜的粘结性、耐候性、耐化学性以及对可见光的反射率优异的氟系多层膜。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术涉及一种氟系涂料组合物，其包含：氟系聚合物；高分子粘合剂，其为包含含烷氧基硅烷基的化合物或者含羟基丙烯酸系单体的官能性单体和(甲基)丙烯酸系化合物的混合物的聚合物；以及有机溶剂。根据本专利技术的一实施例，上述氟系聚合物可以为选自氟乙烯均聚物、氟乙烯共聚物、偏氟乙烯均聚物以及偏氟乙烯共聚物的1种或者2种以上。根据本专利技术的一个实施例，上述氟系涂料组合物可以以90:10至10:90的重量比包含上述氟系聚合物和高分子粘合剂，上述氟系聚合物和高分子粘合剂的固形物含量可以为10重量％至40重量％。根据本专利技术的一实施例，上述氟系聚合物的重均分子量可为100000g/mol至700000g/mol，上述高分子粘合剂的重均分子量可为10000g/mol至300000g/mol。根据本专利技术的一个实施例，上述含烷氧基硅烷基的化合物可以为选自缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷的1种或者2种以上。根据本专利技术的一个实施例，上述含羟基丙烯酸系单体可以为选自丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、以及它们的混合物、或者这些单体与丁内酯或己内酯的反应物的1种或者2种以上。根据本专利技术的一个实施例，上述有机溶剂可以为选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、异佛尔酮(Isophorone)、甲基乙基酮(MEK)、丙酮、四氢呋喃、甲基异丁基甲酮、乙酸丁酯、环己酮、二丙酮醇、二异丁基甲酮、乙酰乙酸乙酯、丁内酯、碳酸丙烯酯、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二甲酯的1种或者2种以上。此外，为实现上述目的，本专利技术涉及一种氟系多层膜，其包括：基材膜；底漆层，由选自权利要求1至7中任一项所述的氟系涂料组合物形成于上述基材膜的一面或者两面；以及耐候性涂层，由包含氟系聚合物的组合物形成于上述底漆层上部。根据本专利技术的一个实施例，相对于100重量份的上述氟系聚合物，上述耐候性涂层还可以包括1重量份至50重量份的白色颜料，上述氟系聚合物可以为选自氟乙烯均聚物、氟乙烯共聚物、偏氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟系涂料组合物，包含：氟系聚合物；高分子粘合剂，其为包含含烷氧基硅烷基化合物或者含羟基丙烯酸系单体的官能性单体和(甲基)丙烯酸系化合物的混合物的聚合物；以及有机溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.17 KR 10-2013-0157100;2013.12.17 KR 10-2011.一种氟系涂料组合物，包含：
氟系聚合物；
高分子粘合剂，其为包含含烷氧基硅烷基化合物或者含羟基丙烯
酸系单体的官能性单体和(甲基)丙烯酸系化合物的混合物的聚合物；
以及
有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的氟系涂料组合物，其中，
所述氟系聚合物为选自氟乙烯均聚物、氟乙烯共聚物、偏氟乙烯
均聚物以及偏氟乙烯共聚物的1种或者2种以上。
3.根据权利要求1所述的氟系涂料组合物，其中，
所述氟系涂料组合物以90:10至10:90的重量比包含所述氟系聚合
物和高分子粘合剂，
所述氟系聚合物以及高分子粘合剂的固形物含量为10重量％至
40重量％。
4.根据权利要求1所述的氟系涂料组合物，其中，
所述氟系聚合物的重均分子量为100000g/mol至700000g/mol，
所述高分子粘合剂的重均分子量为10000g/mol至300000g/mol。
5.根据权利要求1所述的氟系涂料组合物，其中，
所述含烷氧基硅烷基的化合物为选自缩水甘油醚氧丙基三甲氧
基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、乙
烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基丙基三乙氧
基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷的1种或者2种以上。
6.根据权利要求1所述的氟系涂料组合物，其中，
所述含羟基丙烯酸系单体为选自丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙
酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：河钟郁，李寿福，朴仁濬，孙银晧，李光远，陆信洪，
申请(专利权)人：韩国化学研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR