太阳能电池组件用背板及其制备方法技术

技术编号:10823944 阅读:109 留言:0更新日期:2014-12-26 04:54
本发明专利技术提供了一种聚酯白色膜和使用该聚酯白色膜的太阳能电池组件用背板,特别是,提供了一种具有改善的光反射率的聚酯白色膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚酯白色膜和使用该聚酯白色膜的太阳能电池组件用背板,更具体而 言,涉及一种具有改善的光反射率(light reflectance)的聚酯白色膜。
技术介绍
用于太阳光发电的太阳能电池源于诸如硅等多种化合物,并且能够以太阳能电池 的形式发电。然而,仅以一个电池无法获得足够的输出,因此将单个的电池以串联或并联进 行连接。这种连接状态被称为太阳能电池组件。 太阳能电池组件由层合玻璃、乙烯-乙酸乙烯酯(ethylene vinylacetate) (EVA)、太阳能电池、乙二醇二乙酸酯(ethylene acetate) (EVA)和背板构成。背板层合在 组件内的底部以阻隔灰尘、冲击和水分,从而用于保护太阳能电池。通常使用Tedlar/PET/ Tedlar(TPT)型背板,并且由于采用条带作为使电流流经的通路,因此使用以银或锡铅涂布 的铜材料。 用于太阳能电池组件的背板是贴附在太阳能电池组件最外部背表面上以保护电 池的关键材料。背板需要诸如耐久性、耐候性、绝缘性和水蒸气透过性等特性,并通过将氟 膜与PET膜层合来制备。 采用具有优异耐候性和耐久性的氟膜。目前使用的是DuPont公司于1961年开发 的由PVF树脂形成的Tedlar膜,但是由于该膜的价格较高且供应短缺,因此被一些制造商 用诸如PET等其它的膜所替代。 EVA由NASA和DuPont公司于1970年联合开发,作为在人造卫星中使用的太阳能 电池用材料。这种材料被用作太阳能电池用密封材料的基准。全球超过70%的市场都被日 本公司(Mitsui Chemical、Bridgestone等)所占有。EVA用于密封和填充太阳能电池内 部的电池。该材料具有优异的强度、透明性和绝缘性能。 对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,采用具有均匀厚度和稳定物理性质的表面 型塑料膜,其由于优异的强度而构成背板的基础框架。这种材料具有优异的物理、化学、机 械和光学性能,因此广泛应用于从食品包装和办公用品到高科技电气电子产品如半导体装 置和显示器等。最近,该材料由于其优异的耐久性和耐候性而越来越多地应用于太阳能电 池用背板。 可以采用低铁玻璃以用来防止光反射。 在相关技术的Tedlar/PET/Tedlar (TPT)型背板中,需要将Tedlar膜和PET膜通 过各自的粘合剂进行层合的过程,而且还需要通过聚氨酯粘合剂等将背板与作为密封材料 的EVA膜进行粘附的过程。由于现有背板中使用的Tedlar膜的定价较高,因此目前该膜占 据背板制备过程成本的80%以上,这导致了背板成本的增加。 因此,对于替代Tedlar膜以降低制备单位成本的聚酯膜的研究已经得到了积极 的开展。 韩国专利公开公布No. 10-2011-0118953(2011. 11.02)公开了通过在线涂布 (in-line coating)在聚酯膜上形成乙烯-乙酸乙烯酯膜粘合剂层以替代Tedlar膜;而韩 国专利公开公布No. 10-2011-0119134(2011. 11. 02)公开了通过在线涂布在聚酯膜上形成 热熔性粘合剂层以替代Tedlar膜。韩国专利公开公布No. 10-2011-0118271 (2011. 10. 31) 公开了通过离线涂布(off-line coating)在聚酯膜上涂布替代现有Tedlar膜的氟涂布组 合物而形成氟涂层,从而缩减工艺和成本。 就此而言,常规的研究都是关于用于替代Tedlar膜的其它功能层的形成。 在太阳光发电中,背板所需的特性可以为粘合性、长期耐久性、出于改善发电效率 的光反射率。 在太阳光组件的情况下,发电效率随温度的升高而劣化。因此,当将具有较高的光 反射率的膜应用于组件时,可以通过光反射阻止温度升高以及循环利用太阳光来提高发电 效率。 因此,许多关于具有高光反射率和优异长期耐久性的太阳能电池组件用背板的研 究正在进行当中。
技术实现思路
技术问题 本专利技术的一个实施方案涉及提供一种通过改善聚酯膜自身的物理性质而不是形 成替代现有Tedlar膜的功能层,即使在不使用Tedlar膜的情况下也具有优异耐水解性和 高光反射率的膜,并且还提供一种包括聚酯白色膜的太阳能电池组件用背板。 具体而言,本专利技术的一个实施方案涉及提供一种用于太阳能电池组件用背板的白 色膜,所述白色膜由聚酯树脂制成,能够解决由于使用现有氟树脂而导致的成本增加和供 需不平衡的问题,并且能够改善光反射率,从而提高太阳能电池组件的发电效率。 本专利技术的另一个实施方案涉及提供一种白色膜,所述白色膜具有优异的耐候性、 通过优异的光反射率使得光返回至太阳能电池而提高的光效率,以及优异的耐水解性,以 便用于太阳能电池组件用背板。 本专利技术的又一个实施方案涉及提供一种白色膜,所述白色膜使用特定组合的无机 粒子和荧光增白剂,以满足在550nm可见光区域处的光反射率在90%以上的光学特性。 技术方案 为实现上述目的的本专利技术如下。 在一个总的方面中,聚酯白色膜的白度指数为100以上,在550nm处的反 射率为90%以上,在1501:下30分钟后的1?热收缩为2.0%以下,在如¥(1.23评/ m2X340nmX60°C X99小时)照射后的色差(ΛΕ)为2.0以下,并且在121°C和RH100%下 50小时后的MD伸长保留率为50%以上。 所述聚酯白色膜可以包含由聚酯树脂制成的基质树脂、金红石型二氧化钛和苯并 噁唑类荧光增白剂。 基于所述膜的总重量,所述金红石型二氧化钛的含量可以为10?20wt%,所述苯 并噁唑类荧光增白剂的含量为100?900ppm。 所述金红石型二氧化钛的平均粒度可以为0. 1?0. 5 μ m。 所述聚酯白色膜还可以包含选自噁唑啉类增稠剂、油酸以及它们的混合物的添加 剂。 所述噁唑啉类增稠剂基于所述膜的总重量的含量可以为50?700ppm,所述油酸 基于所述膜的总重量的含量可以为40?400ppm。 所述聚酯树脂可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯。 所述聚酯白色膜可以用于太阳能电池组件用背板。 另一个总的方面为太阳能电池组件用背板,所述背板由所述聚酯白色膜制成,或 包括一层或多层该聚酯白色膜。 又一个总的方面为制备聚酯白色膜的方法,所述方法包括: a)将通过研磨第一聚酯树脂切片制得的聚酯树脂粉末、金红石型二氧化钛和苯并 噁唑类荧光增白剂混合,然后在240?265 °C的挤出机温度下熔融挤出,制备第一母料切 片; b)将所述第一母料切片和第二聚酯树脂切片进给至挤出机中,然后在280? 320°C的温度下熔融挤出,制备未拉伸的片材;以及 c)对所述未拉伸的片材进行单轴或双轴拉伸,制备膜。 此处,在步骤b)中,基于所述膜的总重量,所述第一母料切片的含量可以包含 10?20wt%的金红石型二氧化钛和100?900ppm的苯并噁唑类荧光增白剂。 此处,在步骤a)中,在制备所述第一母料切片时,还可以混合选自噁唑啉类增稠 齐IJ、油酸以及它们的混合物的添加剂。 所述噁唑啉类增稠剂基于所述膜的总重量的加入量可以为50?70本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚酯白色膜,所述聚酯白色膜的白度指数为100以上,在550nm处的反射率为90%以上,在150℃下30分钟后的MD热收缩为2.0%以下,在QUV(1.23W/m2×340nm×60℃×99小时)照射后的色差ΔE为2.0以下,以及在121℃和RH 100%下50小时后的MD伸长保留率为50%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.23 KR 10-2012-0018622;2013.02.20 KR 10-2011. 一种聚酯白色膜,所述聚酯白色膜的白度指数为100以上,在550nm处的反 射率为90%以上,在1501:下30分钟后的1?热收缩为2.0%以下,在如¥(1.23评/ m2X340nmX60°C X99小时)照射后的色差ΛΕ为2. 0以下,以及在121°C和RH 100%下 50小时后的MD伸长保留率为50%以上。2. 根据权利要求1所述的聚酯白色膜,包含由聚酯树脂制成的基质树脂、金红石型二 氧化钛和苯并噁唑类荧光增白剂。3. 根据权利要求2所述的聚酯白色膜,其中,基于该膜的总重量,所述金红石型二氧化 钛的含量为10?20wt%,所述苯并噁唑类荧光增白剂的含量为100?900ppm。4. 根据权利要求3所述的聚酯白色膜,其中,所述金红石型二氧化钛的平均粒度为 0. 1 ?0. 5 μ m。5. 根据权利要求3所述的聚酯白色膜,还包含选自噁唑啉类增稠剂、油酸以及它们的 混合物的添加剂。6. 根据权利要求5所述的聚酯白色膜,其中,所述噁唑啉类增稠剂基于该膜的总重量 含量为50?700ppm,所述油酸基于该膜的总重量含量为40?400ppm。7. 根据权利要求2所述的聚酯白色膜,其中,所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的聚酯白色膜,其中,该聚酯白色膜用于太阳能 电池组件用背板。9. 一种太阳能电池组件用背板,所述背板由选自权利要求1至7所述的聚酯白色膜制 成,或包括一层或多层该聚酯白色膜。10. -种制备聚酯白色膜的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:金允照崔東鉉金时敏
申请(专利权)人:可隆工业株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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