一种高导热率太阳能电池背板及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种高导热率太阳能电池背板及其生产方法，高导热率太阳能电池背板包括三层结构，三层结构分别为金属基板、导热层和镀膜层。生产方法为：由放卷机进行金属基板供卷；配比导热材料，并将其熔融成导热液；将配比好的导热液通过双辊滚涂机均匀的涂覆于金属基材的一侧表面，形成导热层；将第三步中带涂覆导热层的金属基板输送至烘房中进行烘干固化；配比镀膜材料，将其熔融成镀膜液；镀膜液包括导热材料、聚氨酯和改性添加剂；将配比好的镀膜液通过双辊滚涂机均匀的涂覆于金属基材的另一侧表面，形成镀膜层；将第六步中带涂覆镀膜层的金属基板输送至烘房中进行烘干固化；得到背板。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热率太阳能电池背板及其生产方法
本专利技术涉及太阳能组件
，尤其涉及一种高导热率太阳能电池背板及其生产方法。
技术介绍
如业界所知，太阳能电池(习惯称光伏电池，以下同)工作时会受到日光中部分紫外光及大量的红外辐射，其中，一个波长紫外光也只能产生一个空穴电子对，多余的能量转化为热能释放出来，红外辐射对太阳能电池的输出效率没有任何正面帮助，只能转变为热能，同时在光-电转换过程也会产生特有的耦合热效应，如果不能有效散热，将导致电池组件的温度升高。根据晶体硅的半导体特性，温度每升高1℃，其光-电转换效率将降0.4％左右。为了避免太阳照射影响电池模块的温度，进而影响电池模块的发电效率，因而对太阳能电池用背板的散热性能较为严苛。已有技术中的太阳能电池用背板的结构体系中的基层的材料通常为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，由于PET本身的导热系数较低，因而在很大程度上制约了背板导热性的提高。由上述说明可知，改善背板的散热性既可降低太阳能电池组件的内部温度并且有助于保护太阳能电池组件，又能提高太阳能电池的光-电转换效率。在公开的中国专利文献中同样可见诸旨在改善太阳能电池用背板的散热效果的技术信息，典型的如CN102544380B推荐有“一种太阳能电池背板及其制备方法及一种太阳能电池”，其是以一金属板为载体，在金属板的单面或双面涂覆有机绝缘层，有机绝缘层含有钛白粉、聚酰亚胺和导热填料，并且钛白粉为偶联剂改性的钛白粉。能使背板的导热系数达到1.2w/m·k。但是存在水汽透过率大并且聚酰亚胺易老化的缺憾，耐黄变及耐老化性能难以满足业界之预期。又如CN104103705A提供有“散热型太阳能背板”，其为七层结构，其中三层为导热粘结层，两层为氟膜，一层为PET，再一层为金属基板。该专利申请方案虽然对粘结层作了改进，即采用了导热粘结层并且采用了金属板，但是受PET低导热系数的限制，同样不足以达到业界期望的散热效果，同时背板结构复杂并且在使用过程中即在服役期限内存在粘结层失效之虞。CN103681915A介绍的“高散热太阳能电池背板”同样存在与前述CN104103705A的欠缺。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的太阳电池片由于背板导热率低，其热量释放能力受到影响的问题，本专利技术提供了一种高导热率太阳能电池背板及其生产方法。本专利技术采用的技术方案为：一种高导热率太阳能电池背板，其创新点在于：包括三层结构，所述三层结构分别为金属基板、导热层和镀膜层，所述金属基板的一侧表里涂覆导热层，金属基板的另一侧表面涂覆镀膜层；所述导热层的涂覆厚度为10-13nm，所述镀膜层厚度为12-20nm。在一些实施方式中，所述导热层由导热材料熔融成导热液后进行涂覆；所述导热材料包括导热组合物；所述导热组合物包括金属氧化物、聚烯烃弹性体、聚氨酯和苯二甲酸乙二醇酯。在一些实施方式中，所述金属氧化物、聚烯烃弹性体、聚氨酯和苯二甲酸乙二醇酯的组合比例为1～2:2～3:3～5:4～5。在一些实施方式中，所述金属氧化物氧化铝、氧化锌或氧化钛；所述聚烯烃弹性体为聚乙烯和聚丙烯弹性体混合物；所述聚乙烯和聚丙烯弹性体混合物混合比例为聚乙烯弹性体：聚丙烯弹性体＝2:3。在一些实施方式中，所述导热材料还包括导热粒子，所述导热粒子作为导热添加剂添加到导热组合物中，所述导热粒子的添加量为3-5wt％。在一些实施方式中，所述导热粒子为氮化硅纳米粒子或陶瓷微粉。在一些实施方式中，所述镀膜层由导热材料、聚氨酯和改性添加剂熔融成镀膜液后进行涂覆；所述改性添加剂的加入量为10-25wt％。在一些实施方式中，所述导热材料为聚丙烯复合材料，具体是由聚丙烯和马来酸酐接枝聚丙烯组成，其质量比为：30-54％：45-70％；所述改性添加剂为包括嵌入非晶态相的过渡金属化合物纳米晶体或者包括具有非晶态相的过渡金属化合物的多层结构化合物。本专利技术另一个目的还提供了一种高导热率太阳能电池背板的生产方法，其创新点在于：包括以下步骤：步骤一：由放卷机进行金属基板供卷；步骤二：配比导热材料，并将其熔融成导热液；所述导热材料包括金属氧化物、聚烯烃弹性体、聚氨酯和苯二甲酸乙二醇酯；步骤三：将配比好的导热液通过双辊滚涂机均匀的涂覆于金属基材的一侧表面，形成导热层；步骤四：将第三步中带涂覆导热层的金属基板输送至烘房中进行烘干固化，烘干温度为40～60℃，烘干时间为2～10分钟；步骤五：配比镀膜材料，将其熔融成镀膜液；所述镀膜液包括导热材料、聚氨酯和改性添加剂；步骤六：将配比好的镀膜液通过双辊滚涂机均匀的涂覆于金属基材的另一侧表面，形成镀膜层；步骤七：将第六步中带涂覆镀膜层的金属基板输送至烘房中进行烘干固化，烘干温度为80～100℃，烘干时间为12～20分钟；得到背板。在一些实施方式中，所述步骤二中还添加有导热粒子，所述导热粒子加入到导热液中，再次熔融1-2min，形成高性能导热液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的高导热率太阳能电池背板，太阳能电池背板只有三层结构，与现有技术中、5层或7层结构的电池板不同，具有更轻便的结构，且取消了层与层之间通过胶黏剂粘结的结构，减少了因为层与层之间胶黏剂脱落而导致电池背板的寿命大大减少。使用本专利技术的太阳能电池背板，常规使用，至少保证30年以上寿命。具体的，导热层2的涂覆厚度设定为10-13nm，镀膜层3厚度设定为12-20nm。一般的，增加了导热层2的厚度，同时增加镀膜层3的厚度，其可以与导热层2形成散热循环，从而大大提高了导热层2与镀膜层3的之间的相互配合，使得制得的高导热耐候层散热性能好，机械性能优异，太阳能电池背板的导热率得到大大提高。(2)本专利技术的高导热率太阳能电池背板，导热材料熔融成导热液直接涂覆在金属基板上，减少了胶黏剂的使用，既环保又防止了胶黏剂失效脱落从而减少电池板背板的使用年限，其次，为了增加导热液的涂覆的牢固度，在导热材料中增加了聚氨酯，聚氨酯具有较强的粘性，同时，也具有一定的导热性，既能导热又能粘结作用。金属氧化物起到导热绝缘填料的作用，聚烯烃弹性体以及苯二甲酸乙二醇酯两者均具有优秀的导热性能。(3)本专利技术的高导热率太阳能电池背板，加入导热粒子，导热粒子的加入量进行限定，经试验发现，无机物的导热粒子与导热材料中的金属氧化物可以进行附着，导热纳米或微粉的表面的与金属原子或离子形成键合，提高了导热粒子与导热材料之间的相容性和协同性，使得制得的高导热耐候层散热性能优秀。(4)本专利技术的高导热率太阳能电池背板，对导热材料的使用不同于导热层中的导热材料的使用，镀膜层中的导热材料性能高于导热层中的导热材料性能，有助于热量传递，加快散热，因此，导热材料的选择非常重要，本专利技术做改进之后，散热效率提高了40～60％。此外，在本专利技术中，改性添加剂的加入，利用改性添加剂，使得背板的抗外界侵蚀能力大大提高。附图说明图1是本专利技术高导热率太阳能电池背板结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术披露了一种高导热率太阳能电池背板，如图1所示：包括三层结构，所述三层结构分别为金属基板1、导热层2和镀膜层3，所述金属基板1的一侧表里涂覆导热层2，金属基板1的另一侧表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热率太阳能电池背板，其特征在于：包括三层结构，所述三层结构分别为金属基板、导热层和镀膜层，所述金属基板的一侧表里涂覆导热层，金属基板的另一侧表面涂覆镀膜层；所述导热层的涂覆厚度为10‑13nm，所述镀膜层厚度为12‑20nm。

【技术特征摘要】
1.一种高导热率太阳能电池背板，其特征在于：包括三层结构，所述三层结构分别为金属基板、导热层和镀膜层，所述金属基板的一侧表里涂覆导热层，金属基板的另一侧表面涂覆镀膜层；所述导热层的涂覆厚度为10-13nm，所述镀膜层厚度为12-20nm。2.根据权利要求1所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述导热层由导热材料熔融成导热液后进行涂覆；所述导热材料包括导热组合物；所述导热组合物包括金属氧化物、聚烯烃弹性体、聚氨酯和苯二甲酸乙二醇酯。3.根据权利要求2所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述金属氧化物、聚烯烃弹性体、聚氨酯和苯二甲酸乙二醇酯的组合比例为1～2:2～3:3～5:4～5。4.根据权利要求2或3所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述金属氧化物氧化铝、氧化锌或氧化钛；所述聚烯烃弹性体为聚乙烯和聚丙烯弹性体混合物；所述聚乙烯和聚丙烯弹性体混合物混合比例为聚乙烯弹性体：聚丙烯弹性体＝2:3。5.根据权利要求2所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述导热材料还包括导热粒子，所述导热粒子作为导热添加剂添加到导热组合物中，所述导热粒子的添加量为3-5wt％。6.根据权利要求5所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述导热粒子为氮化硅纳米粒子或陶瓷微粉。7.根据权利要求1所述的高导热率太阳能电池背板，其特征在于：所述镀膜层由导热材料、聚氨酯和改性添加剂熔融成镀膜液后进行涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤叶华，施成军，
申请(专利权)人：欧贝黎新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32