一种太阳能电池背板制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池背板，包括耐候层、基层、粘结层和胶粘剂层，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述有机层状硅酸盐填料为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。本发明专利技术的太阳能电池背板具有良好的水汽阻隔性和绝缘性，使得背板的WVTR小于等于1.22(g/m2.day)，局放大于等于1100V。

Solar battery backboard

The invention relates to a solar battery board, including weathering layer, base layer, adhesive layer and adhesive layer, the adhesive layer by adhesive coating fluid coating drying, composition and quality of the number of copies of the adhesive coating liquid adhesive: 50 ~ 95, organic layered silicate filler is 5 ~ 50, the polymer layered silicate filler of layered silicate two or more than two kinds of alkyl quaternary ammonium salt modified. The solar battery backboard of the invention has good water vapor barrier property and insulation property, and the WVTR of the back plate is less than or equal to 1.22 (g/m2.day).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能
，特别涉及一种太阳能电池背板。
技术介绍
太阳能是人类取之不尽、用之不竭的能源。太阳能电池将太阳能直接转换成电能。背板是太阳能电池的封装材料，其功能是保护太阳能电池内部材料以及支撑、固定太阳能电池。背板是太阳能电池中唯一与外界环境大范围接触的封装材料，因此背板必须具有良好的抗环境侵蚀能力。此外，太阳能电池的系统电压正在逐渐增大，增强背板的绝缘性可以减少光伏电站逆变器和线缆的数量，增加电站的收益。因此，提高背板的绝缘性也愈来愈重要。太阳能电池组件的寿命现在一般设定为25年，长时间的户外和较高的系统电压条件下，背板必须具有优良的水汽阻隔性和绝缘性。水蒸气渗透率是衡量太阳能电池背板性能好坏的重要指标之一，水蒸气的渗透会影响到背板的层间粘结力以及与其它封装材料(如EVA)的粘接性能可能导致背板分层失效和背板与EVA脱层使湿气直接接触电池片而使电池片被氧化；局部放电电压是衡量背板绝缘性能好坏的重要指标之一，局部放电较低的背板长期处于较高的系统电压下，会逐步被电老化，甚至会被击穿，存在较大安全隐患。综上所述，增强背板水汽阻隔性和绝缘性对提高电池组件寿命有重要意义。现有的背板阻隔技术主要采用以下三种方法：一种方法为在背板的结构中增加金属膜层，如专利CN 104105749 A公开了一种高阻隔背板，将金属膜，例如，铝箔、铜箔、不锈钢箔同基材复合，虽然这种方法可以增强背板的水汽阻隔性，但背板局部放电电压降低，绝缘性能下降。第二中方法为在背板的至少一层上蒸镀SiO2，例如专利CN 202977464 U公开了一种高阻隔背板，在PET基材上通过物理方法蒸镀一层SiO2，该技术缺点是沉积速度较慢，不适宜大规范生产，并且沉积层不均匀，会形成针孔。第三种方法为在背板所用的胶粘剂中加入普通的无机粒子，例如专利CN 105419617 A中公开了一种胶粘剂中添加普通的无机粒子来提高背板水汽阻隔性的方法，该专利中未对层间粘接性能进行具体说明。在胶粘剂中添加普通的无机颗粒后，因与有机树脂相容性差，无机颗粒往往发生团聚现象，会使层间粘接力下降。层间粘接力也是背板的一个重要指标，层间粘接力低会导致背板发生分层，缩短太阳能电池寿命降低。目前常见的提高背板绝缘性的方法主要有：一种方法为增加背板基材的厚度，如专利CN 202352704U公开了一种高绝缘背板，将两层聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜复合在一起作为基材，可以增加背板局放，但背板厚度过厚，组成材料成本高，；另一种方法为在粘结层中增加无机填料，如专利CN 105006497A公开了一种高绝缘背板，乙烯与其它树脂如丙烯、丁烯、庚烯、醋酸乙烯酯共聚并加入无机填料，如滑石粉、煅烧高岭土、蒙脱土、云母粉等得到改性聚烯烃作为粘接层，提高背板的绝缘性，但是，背板层间粘接性能较差，生产工艺复杂，成本较高，组件难以返修。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型高阻隔、高绝缘的太阳能电池背板，它能够增强背板的阻隔性能，并具有较高的绝缘性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种太阳能电池背板，包括耐候层、基层、粘接层和胶粘剂层，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂中的一种，所述有机层状硅酸盐为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。上述太阳能电池背板，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂70-90份；有机层状硅酸盐填料10-30份。上述太阳能电池背板，所述烷基季铵盐是含有1-3个C8-C18的直链烷基季铵盐。上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料由烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐A，和由胺基、羟基和/或羧基取代的烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐B中的一种或几种组成。上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料中由胺基、羟基和/或羧基取代的烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐B与烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐A的质量比值为0.1-0.5。上述太阳能电池背板，所述有机层状硅酸盐填料的粒径范围在0.1μm-5μm之间，优选范围为0.1μm-1μm。上述太阳能电池背板，所述层状硅酸盐是高岭土、蒙脱土、云母、蛭石、滑石中的一种或几种，优选蒙脱土。有益效果与现有技术相比，本专利技术可实现以下效果。(1)本专利技术通过在胶粘剂涂布液中加入两种及两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐填料，延长了水分子扩散路径和电荷传输路径，提高了背板的水汽阻隔性和绝缘性，使得背板的WVTR小于等于1.22(g/m2.day)，局放大于等于1100V。(2)本专利技术通过控制有机层状硅酸盐填料与胶粘剂的质量比，以及有机层状硅酸盐填料的粒径，满足了背板所用胶黏剂的层间粘合性、耐湿热性等常规性能。(3)本专利技术中通过控制烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐A和由胺基、羟基和/或羧基取代的烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐B的比例，既保证有机层状硅酸盐填料在胶粘剂涂布液中均匀分散，又保证了胶粘剂层的粘接效果。(4)本专利技术中的太阳能电池背板具有阻隔性能优异、绝缘性能良好、层间粘接性能强、涂层致密、生产工艺简单的特点。具体实施方式本专利技术包括耐候层、基层、粘接层和胶粘剂层，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂中的一种，所述有机层状硅酸盐为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。在背板中，各层的透水率都影响背板的透水率。因此，降低胶粘剂层的透水率是降低背板透水率的方法之一。天然层状硅酸盐具有亲水疏油的特性，将其直接与胶粘剂共混很难得到均匀分散的胶粘剂层状硅酸盐混合物，同时胶粘剂中聚合物的大分子链也无法进入层状硅酸盐片层结构中间，无法让层状硅酸盐剥离成纳米片层结构。因此，一般需要对天然层状硅酸盐进行表面有机改性，以增强其与有机溶剂、树脂的相容性。有机官能团修饰的层状硅酸盐疏水性增强，对水汽阻隔有利，并且有机官能团修饰的层状硅酸盐层间间距增大，容易发生聚合物插层反应和剥离分层。而且，经过有机官能团修饰的层状硅酸盐能够较好地分散于胶粘剂中，剥离开的片层易与胶粘剂聚合物分子形成界面层，使电荷迁移途径变长，有效阻止了局部放电的进一步发展，改善了背板的绝缘性和使用寿命。本专利技术中有机官能团为烷基季铵盐。本专利技术中所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份；优选胶粘剂70～90份，有机层状硅酸盐填料10～30份。胶粘剂涂布液中有机层状硅酸盐填料的质量份数不足5份时阻隔效果不显著。有机层状硅酸盐填料的质量份数在10-30份时，胶粘剂的粘接力明显增加，背板水汽阻隔性和绝缘性能明显提高。当胶粘剂涂布液中有机层状硅酸盐填料质量份数超过50份时，有机层状硅酸盐填料会发生团聚，使胶粘剂层致密性下降，背板水汽透过率增加，且背板的层间粘接力也会随之下降。本专利技术中所述烷基季铵盐中含有1-3个C8-C18的直链烷基季铵盐。较长的烷基分子链在层状硅酸盐片层间以一定方式排列，可使层状硅酸盐层间距增加，有利于胶粘剂中的聚合物单体或大分子插入层状硅酸盐片层中。碳链长度少于八个碳时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池背板，包括耐候层、基层、粘接层和胶粘剂层，其特征在于，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂中的一种，所述有机层状硅酸盐为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池背板，包括耐候层、基层、粘接层和胶粘剂层，其特征在于，所述胶粘剂层由胶粘剂涂布液涂布干燥得到，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂50～95份，有机层状硅酸盐填料5～50份，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂中的一种，所述有机层状硅酸盐为两种或两种以上烷基季铵盐修饰的层状硅酸盐。2.根据权利要求1所述太阳能电池背板，其特征在于，所述胶粘剂涂布液的组成及质量份数为：胶粘剂70-90份；有机层状硅酸盐填料10-30份。3.根据权利要求1或2所述太阳能电池背板，其特征在于，所述烷基季铵盐是含有1-3个C8-C18的直链烷基季铵盐。4.根据权利要求3所述太阳能电池背板，其特征在于，所述有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，杨辉，田勇，刘芳，张伊玮，董丽荣，王莉，
申请(专利权)人：乐凯胶片股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13