用于光伏组件的背板制造技术

用于光伏组件(5)的背板(1)，其包含聚合载体(10)和耐候层(13)，所述耐候层包含有可交联基团的粘合剂和脂肪族异氰酸酯交联剂，其特征在于所述耐候层还包含芳香族或脂环族异氰酸酯交联剂，并且其中脂肪族异氰酸酯交联剂的异氰酸酯基团与芳香族和/或脂环族交联剂的异氰酸酯基团的摩尔比≤3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光伏组件的背板和制备此类背板的方法。
技术介绍
随着增长的能源价格和对烃类燃料的短缺及环境影响的增长的关注，工业正在转向替代的能量资源，例如太阳能。光伏(PV)组件，也被称为太阳能组件，用于从日光生产电能。此类组件基于多种能吸收光并将其转化成电能的半导体电池系统(太阳能电池)。在典型的PV组件中，太阳能电池阵列位于两个密封剂层之间，所述密封剂层进一步位于前板(面向入射光的组件的上侧)和背板(组件的背面)之间。最广泛使用的密封剂是EVA，即乙烯醋酸乙烯酯。背板为太阳能电池组件提供耐候性、耐UV性、防潮特性、低介电常数和高击穿电压。为了对PV组件提供此类特性，背板包含耐候膜，例如TedlarTM膜和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。例如TPT型背板，其中将TedlarTM膜层压在PET膜两侧上，或TPE型背板，其中将TedlarTM层压在PET膜一侧上，而在另一侧上提供EVA粘附层，现在在市场上广泛用作背板。代替在载体上层压耐候板，在载体上涂布耐候层可以有利于例如降低背板的成本价格。此类耐候层可以由含水的或非含水的涂渍溶液涂布。例如US2009/0151774公开了背板，其中耐候层涂布在而不是层压在塑料载体上。通常地，必须固化涂布层以获得必需的耐候特性。固化效率也可以决定耐候层的涂布速度，因为涂布层在涂布过程结束时必须足够“干”以避免当背板成卷储存时“粘附”。专利技术概述本专利技术的目标是提供用于PV组件的背板，其中所述背板，对PV组件提供足够的耐候性、耐UV性和防潮特性的同时，其特征为由于耐候涂层更有效率的固化(即交联)的更低的成本价格。专利技术详述本专利技术提供用于光伏组件(5)的背板(1)，所述背板包含聚合载体(10)和耐候层(13)，所述耐候层包含含有可交联基团的粘合剂和脂肪族异氰酸酯交联剂，其特征为所述耐候层还包含芳香族或脂环族异氰酸酯交联剂，并且其中脂肪族异氰酸酯交联剂的异氰酸酯基团与芳香族和/或脂环族交联剂的异氰酸酯基团的摩尔比≤3。载体用于本专利技术的背板中的载体，也被称为基材，是聚合载体。此类聚合载体的实例包括由聚酯或聚烯烃(例如聚丙烯和聚乙烯)或聚酰胺(例如聚酰胺12(尼龙12))制成的载体。可以用作载体的聚酯的实例为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，2,6-萘二甲酸酯对苯二甲酸酯(2,6-naphthalene terephthalate，PEN)，1,4-环己烷二甲醇、1,2-乙二醇和1,4-苯二甲酸的共聚物(PETG)及包含异山梨醇的共聚酯。特别优选的载体是PET载体。聚酯载体的生产典型的聚酯生产方法包括两个阶段：二羧酸或其酯衍生物和二醇化合物的酯化和/或酯交换步骤，随后是缩聚步骤。任选地，缩聚步骤后生成的聚酯可以经受所谓的固态聚合以进一步提高聚酯的分子量(MW)，例如以减少末端羧基的量。随后将生成的聚酯树脂进料至熔体挤出机以形成具有特定厚度的双轴取向的聚酯膜(即聚酯载体)。在聚酯生产过程中通常使用催化剂。此类催化剂可以在酯化步骤中、在缩聚步骤中、或在两个步骤中都存在。在聚酯生产过程期间可以添加几种其它化合物以优化聚合反应和/或生成的聚酯树脂或膜的物理特性。此类化合物可以在酯化步骤中、在缩聚步骤中、在酯化和缩聚步骤二者中都存在，或可以在膜形成之前与聚酯树脂一起添加至熔体挤出机中。二羧酸二羧酸可以选自脂肪族、脂环族和芳香族二羧酸。脂肪族二羧酸的实例为丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、二十烷二酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸和乙基丙二酸。脂环族二羧酸的实例为金刚烷二甲酸、降冰片烯二甲酸、环己烷二甲酸和十氢化萘二甲酸。芳香族二羧酸的实例为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、4,4'-二苯醚二甲酸和间苯二甲酸-5-磺酸钠。优选地，使用至少一种芳香族二羧酸。更优选地，使用的至少80wt%的二羧酸是芳香族二羧酸。最优选地，使用的二羧酸选自对苯二甲酸和间苯二甲酸。二醇化合物二醇化合物可以选自脂肪族二醇化合物、脂环族二醇化合物和芳香族二醇化合物。脂肪族二醇化合物的实例为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇和1,3-丁二醇。脂环族二醇化合物的实例为环己烷二甲醇、螺环二醇、异山梨醇和2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)。芳香族二醇化合物的实例为双酚A、1,3-苯二甲醇和1,4-苯二甲醇。优选地，使用至少一种脂肪族二醇化合物。最优选地，使用乙二醇作为二醇化合物。具有三个或更多个羧基或羟基的化合物当使用少量的具有三个或更多个羧基或羟基的化合物时，可以引起聚酯分子链支化，由此促进聚酯链的缠结。因此，即使聚酯分子水解并且聚酯的分子量因此减小，但是可以避免聚酯膜的脆化。此类缠结还可以抑制聚酯膜的热收缩。此类化合物及其优选用量公开在例如US2011/0306747，[0121]至[0127]段中。酯化可以通过制备含有芳香族二羧酸和脂肪族二醇的浆料并将该浆料供应至酯化阶段而将这些化合物引入至生产过程中。可以使用至少两个反应器串联连接的多级单元进行酯化，在其中乙二醇保持回流并将反应形成的水和乙醇移除出系统。脂肪族二醇(例如乙二醇)的量优选为1.015至1.50摩尔/摩尔芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸)或其酯衍生物，更优选1.10至1.30摩尔，最优选1.15至1.25摩尔。催化剂在聚酯生产过程中，可以使用任何已知的常规催化剂，例如碱金属化合物、碱土金属化合物、锌化合物、铅化合物、锰化合物、钴化合物、铝化合物、锑化合物、钛化合物、锗化合物或磷化合物。在聚酯生产中优选使用锑化合物、锗化合物或钛化合物。最优选使用钛催化剂(Ti催化剂)。所述Ti催化剂包括氧化物、氢氧化物、醇盐、羧酸盐、碳酸盐、草酸盐、有机螯合Ti络合物和卤化物。可以使用两种或更多种不同类型的Ti化合物。优选的Ti催化剂是有机酸作为配体的有机螯合Ti络合物。所述有机酸可以选自柠檬酸、乳酸、偏苯三酸和苹果酸。优选使用柠檬酸作为配体的螯合Ti络合物。此类柠檬酸盐螯合Ti催化剂作为来自Dorf Ketal的Tyzor AC422或来自Catalytic Technologies的Ti184从市场上购得。催化剂可以在酯化阶段、在缩聚阶段或在两个阶段都加入。催化剂的量优选1至50ppm，更优选2至30ppm，最优选3至15ppm，按照Ti元素计。磷化合物优选地，不具有芳环作为取代基的五价磷化合物与Ti催化剂结合使用。所述五价磷化合物可以选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三(三甘醇)酯、酸式磷酸甲酯、酸式磷酸乙酯、磷酸一丁酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯和酸式磷酸三甘醇酯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光伏组件(5)的背板(1)，所述背板包含聚合载体(10)和耐候层(13)，所述耐候层包含含有可交联基团的粘合剂和脂肪族异氰酸酯交联剂，其特征在于所述耐候层还包含芳香族或脂环族异氰酸酯交联剂，并且其中脂肪族异氰酸酯交联剂的异氰酸酯基团与芳香族和/或脂环族交联剂的异氰酸酯基团的摩尔比≤3。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 EP 12198977.6;2013.01.03 US 61/7484611.用于光伏组件(5)的背板(1)，所述背板包含聚合载体(10)和耐候层(13)，所述耐候层包含含有可交联基团的粘合剂和脂肪族异氰酸酯交联剂，其特征在于所述耐候层还包含芳香族或脂环族异氰酸酯交联剂，并且其中脂肪族异氰酸酯交联剂的异氰酸酯基团与芳香族和/或脂环族交联剂的异氰酸酯基团的摩尔比≤3。
2.根据权利要求1的背板，其中所述粘合剂为基于氟的聚合物。
3.根据权利要求1或2的背板，其中所述粘合剂的可交联基团为羟基。
4.根据权利要求3的背板，其中所述交联剂的异氰酸酯基团的总量与所述粘合剂的羟基的总量的摩尔比([NCO]/[OH])为0.25至2...

【专利技术属性】
技术研发人员：F范加伊维，I斯里瓦斯塔瓦，VA胡伯图斯，
申请(专利权)人：爱克发格法特公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE