一种新型太阳能电池背板及其组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型太阳能电池背板及其组件。本实用新型专利技术的一种新型太阳能电池背板，包括基材层，以及包括设置于基材层任一面的含氟涂层和设置于基材层另一面的粘接胶层和改性聚烯烃层。其有益效果是：本实用新型专利技术的新型太阳能电池背板具有高耐候性、高耐磨性、高阻隔性，低成本，其水气透过率低于1.0g/m2.day，相比较于传统的太阳能电池背板，其生产成本可以降低10％以上。

Novel solar battery backboard and its component

The utility model relates to a novel solar battery backboard and a component thereof. The utility model relates to a novel solar battery backboard, which comprises a base material layer, a fluorine containing coating arranged on either side of the substrate layer and an adhesive layer and a modified polyolefin layer arranged on the other side of the substrate layer. The beneficial effect is: new type solar battery backboard of the utility model has high weatherability, high wear resistance, high resistance, low cost, the water vapor transmission rate is lower than 1.0g/m2.day, compared with traditional solar battery backboard, the production cost can be reduced by more than 10%.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及一种新型太阳能电池背板及其组件。
技术介绍
太阳能电池组件通常是一个叠加的层状结构，从受光面到背面依次为玻璃层、EVA密封层、太阳能电池片、EVA密封层和太阳能电池背板。太阳能电池背板是组件中仅次于电池片的重要部分，其主要作用是提高组件的整体机械强度并通过其本身的耐候性、阻隔性和绝缘性对电池片起到保护作用。为了保证组件至少25年的长期可靠性，对背板的整体性能提出了很高的要求，使背板的设计和生产也变得复杂，无形中提高了制造成本。但是，世界范围内的组件降价趋势也冲击了背板行业，因此如何获得性价比高的背板对业界提出了挑战。现有技术中涌现出了大量对背板进行改进的方案，试图达到这一目的。例如，中国专利申请号为CN201220644624.3，公布日期为2013年8月7日，公布号为CN203110453U的专利中揭示了一种以PET为基材，采用涂层和复膜的联合技术得到的一种背板。其中的涂层被称为耐候涂层，形成背板的空气面，是由聚四氟乙烯、三氟乙烯或丙烯酸树脂构成的基膜层。而用于复合的膜则是PVDF膜或PVF膜，并通过胶粘剂实现与PET的粘合，形成背板的EVA面。尽管该背板两面含氟，他同样不能很好的满足高耐候(尤其是PVDF膜由于在加工过程中加入的PMMA和其他弹性体，使其耐老化性大大降低)、高阻隔(尤其是水气透过率)的问题，因此也不能保证组件的长期可靠性。中国专利申请号为CN200920118597.4，公开日期2010年3月24日，公开号为CN201430145Y的专利中揭示了一款以PET为基材，用粘合剂将PVF粘合于PET正反面所得的背板。尽管该背板也为双面含氟材料，但是两层PVF均通过胶粘剂与PET粘合，在组件的实际应用中存在很大的脱层风险，现有的胶粘剂很难保证长时间的粘合效果，一旦胶粘剂老化、脱层，水气很容易通过界面层渗透，并很快使PET水解，使电池片输出功率下降。因此，这样的双面胶粘的背板尽管两面都采用了高耐候的PVF膜，但是由于胶粘剂的脆弱性导致整个背板的可靠性下降，也很难获得高可靠性的组件。由此看来，要获得高性价比的背板仍然是业界不断追求的目标。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高耐候性、高耐磨性、高阻隔性，低成本的新型太阳能电池背板及其组件。该背板选用机械强度优异的基材层，通过特殊的工艺将含氟功能涂层整合到其表面，形成空气面，使其具有耐候性和耐磨性，而且可以通过厚度和固化条件的变化来调控这些性能，空气面不使用粘接胶层，降低了粘接胶老化、脱层带来的风险。通过胶粘复合的技术将改性的聚烯烃附着到基材层的另一面进一步增加背板的机械强度、阻隔性和绝缘性。基材层及改性聚烯烃层的厚度可以变化和互补，达到控制背板总厚度、阻隔性、绝缘性和成本的目的。更重要的是改性聚烯烃与电池片的封装材料EVA有良好的粘合力，降低了背板在使用过程中与电池片分离的风险，提高了组件的长期可靠性。本技术提供的一种新型太阳能电池背板，其技术方案为：一种新型太阳能电池背板，包括基材层，以及包括设置于基材层任一面的含氟涂层和设置于基材层另一面的粘接胶层和改性聚烯烃层，所述改性聚烯烃层的厚度与所述含氟涂层的厚度的比值为0.1～480。其中，改性聚烯烃层中包括PE、PP、POE或EVA中的任一种或任几种，改性聚烯烃层是经过化学改性的聚烯烃层、经过物理共混改性的聚烯烃层或者经过物理共挤改性的聚烯烃层。其中，含氟涂层的表面具有极性单分子接枝层。其中，背板的厚度为50μm～850μm，含氟涂层的厚度为1μm～100μm，基材层的厚度为38μm～400μm，改性聚烯烃层的厚度为10μm～500μm，所述粘接胶层的厚度为1μm～50μm。其中，基材层是PET层、PBT层或PEN层，粘接胶层中的粘接胶是聚氨酯、环氧树脂或丙烯酸系粘胶剂中的一种或任几种。其中，基材层的表面经过等离子活化和刻蚀处理，经等离子处理后的基材层表面含有活性基团，活性基团包括-OH、-NH2或-COOH。其中，含氟涂层是功能性含氟涂层，功能性含氟涂层中包括氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯中的一种或者任几种。其中，基材层与粘接胶层之间设置有含氟涂层。其中，粘接胶层是热熔胶层。其中，改性聚烯烃层是POE/氟材料共混改性得到的聚合物、PE/EVA共混改性得到的聚合物、PET/增溶剂/PP共混改性得到的聚合物、PP/POE/PE共混改性得到的聚合物、HDPE/PP/EPDM共混改性得到的聚合物、PP/EVA共混改性得到的聚合物、PP/PE/EPR共混改性得到的聚合物、PP/SBS/EVA共混改性得到的聚合物或者PP/HDPE/SBS共混改性得到的聚合物。其中，所述改性聚烯烃层是POE/氟材料共混改性得到的聚合物，其中氟材料的质量百分比为5～20％；或者所述改性聚烯烃层是PE/EVA共混改性得到的聚合物，其中PE与EVA的重量比为5-20∶80-95；或者所述改性聚烯烃层是PET/增溶剂/PP共混改性得到的聚合物，其中增溶剂的质量百分比为5-15％，PET的质量百分比为20-25％；或者所述改性聚烯烃层是PP/POE/PE共混改性得到的聚合物，其中PP、POE与PE的重量比为60-90∶5-20∶5-20；或者所述改性聚烯烃层是HDPE/PP/EPDM共混改性得到的聚合物，其中HDPE、PP与EPDM的重量比为60-90∶9-30∶1-10；或者所述改性聚烯烃层是PP/EVA共混改性得到的聚合物，其中PP与EVA的重量比为5-20∶80-95；或者所述改性聚烯烃层是PP/PE/EPR共混改性得到的聚合物，其中PP、PE与EPR的重量比为90-110∶1-3∶5-15；或者所述改性聚烯烃层是PP/SBS/EVA共混改性得到的聚合物，其中EVA与SBS的重量比为2-1∶1；或者所述改性聚烯烃层是PP/HDPE/SBS共混改性得到的聚合物，其中PP、HDPE与SBS的重量比为5-7∶2-4∶1-2。本技术化提供了一种太阳能电池组件，包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、太阳能电池、封装材料、背板，背板是上述的一种新型太阳能电池背板。本技术化提供了一种新型太阳能电池背板的制备方法，包括以下步骤：(1)、将基材层的两个表面进行等离子体表面处理；(2)、采用流延技术将含氟涂料流延到经过等离子表面处理后的基材层的表面，固化后得到含氟涂层；(3)、通过胶粘法、流延法或干式热压法将改性聚烯烃复合在基材层的另一表面。其中，步骤(2)中，以极性分子作为前躯体，用PECVD技术对含氟涂层的表面进行接枝处理，形成极性单分子接枝层。其中，步骤(2)中的固化方式为微波固化，微波固化的温度为120℃～160℃，时间为50秒～500秒。其中，步骤(2)中的含氟涂料由具有活性基团的功能高分子氟树脂、引发剂、固化剂、助剂、填料调配而成，功能高分子氟树脂为氟乙烯、二氟乙烯、三氟乙烯或四氟乙烯与其它含活性基团的功能单体进行共聚后得到的产物，活性基团包括羟基、羧基、氨基，引发剂是指在热、光、辐射或微波的作用下能够分解并释放出自由基的叠氮类或过氧化物类有机分子；固化剂为含有异氰酸酯基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型太阳能电池背板，包括基材层，其特征在于：还包括设置于基材层任一面的含氟涂层和设置于基材层另一面的粘接胶层和改性聚烯烃层，所述改性聚烯烃层的厚度与所述含氟涂层的厚度的比值为0.1～480。

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能电池背板，包括基材层，其特征在于：还包括设置于基材层任一面的含氟涂层和设置于基材层另一面的粘接胶层和改性聚烯烃层，所述改性聚烯烃层的厚度与所述含氟涂层的厚度的比值为0.1～480。2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池背板，其特征在于：所述改性聚烯烃层中包括PE、PP、POE或EVA中的任一种，所述改性聚烯烃层是经过化学改性的聚烯烃层、经过物理共混改性的聚烯烃层或者经过物理共挤改性的聚烯烃层。3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池背板，其特征在于：所述含氟涂层的表面具有极性单分子接枝层。4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池背板，其特征在于：所述背板的厚度为50μm～850μm，所述含氟涂层的厚度为1μm～100μm，所述基材层的厚度为38μm～400μm，所述改性聚烯烃层的厚度为10μm～500μm，所述粘接胶层的厚度为1μm～50μm。5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能电池背板，其特征在于：所述基材层是PET层、PBT层或PEN层，所述粘接胶层中的粘接胶是聚氨酯、环氧树脂或丙烯酸系粘胶剂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张育政，孙玉海，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32