一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜及其制备方法。所述太阳能电池背膜包括第一耐候层、第二耐候层、第三耐候层以及设置在第一耐候层与第二耐候层之间的支撑层；其中，所述第一耐候层采用耐候高分子薄膜或耐候高分子涂层制作，第二耐候层采用耐候金属薄膜或耐候金属镀膜制作，第三耐候层采用金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜制作。其有益效果是：本发明专利技术将高耐候的高分子材料与高水汽阻隔性的金属材料相结合，制备出的水汽透过率≤0.01g/m

A kind of solar cell back film with high weather resistance and water vapor barrier and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着人们环保意识的日益提升以及众多国家对于化石能源燃气排放限制政策的实施，可再生能源的收集利用越来越成为人们关注的焦点。太阳能光伏发电由于其来源无穷无尽和稳定性，成为最具有发展潜力的可再生新能源之一。太阳能光伏发电的核心是太阳能光伏组件，它是一种从上到下分别由玻璃前板、封装胶膜、太阳能晶硅电池、封装胶膜、太阳能电池背膜五部分经高温层压而成的类三明治结构。太阳能电池背膜作为太阳能光伏组件的重要辅材之一，主要对太阳能光伏组件起到支撑和保护作用。目前，大多数的太阳能电池背膜由高分子材料复合而成，一般由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET)材料作为骨架材料，两侧复合含氟薄膜或涂覆含氟涂层，在这种结构体系中，PET材料主要起水汽阻隔和支撑作用，含氟薄膜和含氟涂层主要起到耐候作用。研究表明，光伏组件封装胶膜(如EVA胶膜)在长时间的湿热环境中会发生水解反应，造成组件黄变、脱层、气泡、电极腐蚀和PID等耐候性问题，进而造成光伏组件失效；同时，太阳能电池背膜由于本身的耐候性差，会在光伏组件使用过程中出现背膜开裂、黄变等问题，严重时也会造成组件失效。基于上述原因，为了提升光伏组件的耐候性，一方面需要提升太阳能电池背膜本身的耐候性，同时也需要增加太阳能电池背膜水汽阻隔作用，降低太阳能电池背膜的水汽透过率。因此，开发一种耐候性好，并且具有优良水汽阻隔作用的太阳能电池背膜技术势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜。本专利技术的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜，其技术方案为：包括第一耐候层、第二耐候层、以及设置在第一耐候层与第二耐候层之间的支撑层；其中，所述第一耐候层采用耐候高分子薄膜或耐候高分子涂层制作，所述第二耐候层采用耐候金属薄膜或耐候金属镀膜制作；所述第二耐候层上远离所述支撑层的一侧设置有第三耐候层，其中，所述第三耐候层采用金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜制作。本专利技术提供的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜，还包括如下附属技术方案：其中，所述第二耐候层上远离所述支撑层的一侧设置有第三耐候层，其中，所述第三耐候层采用金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜制作。其中，所述耐候高分子薄膜为以聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟化乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、改性聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚氯乙烯、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丁二醇酯、或改性聚酰亚胺中的一种或任几种的混合物为主体，经过后加工处理，形成薄膜。其中，所述耐候高分子涂层为以改性聚四氟乙烯树脂、改性四氟乙烯-六氟丙烷共聚物树脂、改性聚四氟乙烯烷氧基树脂、改性乙烯-四氟乙烯共聚物树脂、改性氟烯烃-乙烯基醚共聚物树脂、改性聚三氟氯乙烯树脂、改性耐候聚酯、或改性聚丙烯酸树脂中的一种或任几种的混合物为主体，通过添加固化剂、颜料、填料、以及助剂，并经过热固化、紫外固化、或微波固化中的一种或任几种方式交联固化处理，形成稳定的致密涂层。其中，所述耐候金属薄膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰、锌中的一种或任几种的合金为主体，并经过后加工处理，形成耐水汽锈蚀的致密无孔的金属薄膜。其中，所述耐候金属镀膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰、锌中的一种或任几种的合金为主体，通过磁控溅射、电子束蒸发、电镀、气相沉积、或热氧化工艺中的一种或任几种结合，并经过中低温退火过程处理，形成耐水汽锈蚀的稳定致密金属或金属氧化物涂层。其中，所述金属用耐候涂层用于保护所述耐候金属薄膜和耐候金属镀膜，其包括以改性聚四氟乙烯树脂、改性四氟乙烯-六氟丙烷共聚物树脂、改性聚四氟乙烯烷氧基树脂、改性乙烯-四氟乙烯共聚物树脂、改性氟烯烃-乙烯基醚共聚物树脂、改性聚三氟氯乙烯树脂、改性耐候聚酯、改性聚丙烯酸树脂中的一种或任几种的混合物为主体，通过添加固化剂、颜料、填料、催化剂、金属附着力促进剂、以及助剂，并经过热固化、紫外固化、或微波固化中的一种或任几种方式交联固化处理，形成稳定的致密涂层。其中，所述支撑层为以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺中的一种或任几种的混合物为主体材料，经过后加工处理，形成的单层或多层具有支撑作用的薄膜材料；所述支撑层厚度为150-500μm。本专利技术还提供了一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的制备方法，包括如下步骤：(1)、在支撑层的一侧固定耐候金属薄膜或耐候金属镀膜；(2)、在支撑层的另一侧固定耐候高分子薄膜或耐候高分子涂层；(3)、后加工处理。其中，所述方法还包括：在所述金属薄膜或耐候金属镀膜一侧固定金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜。其中，通过设置胶黏剂，并对胶黏剂进行静置或熟化处理，以将所述耐候高分子薄膜或耐候金属薄膜固定于所述支撑层上；通过辊涂、浸涂、喷涂、淋涂中的一种或任几种的组合处理，以将所述耐候高分子涂层固定于所述支撑层上；通过磁控溅射、电子束蒸发、电镀、气相沉积、或热氧化中的一种或任几种的组合处理，并经过中低温退火处理，以将所述耐候金属镀膜固定于所述支撑层上；通过辊涂、浸涂、喷涂、或淋涂中的一种或任几种的组合，以将所述金属用耐候涂层固定于所述耐候金属薄膜或耐候金属镀膜上；通过设置胶粘剂，并对胶黏剂进行静置或熟化处理，以将所述金属用述耐候高分子薄膜固定于所耐候金属薄膜或耐候金属镀膜上。本专利技术的实施包括以下技术效果：本专利技术将高耐候的高分子材料与高水汽阻隔性的金属材料相结合，制备出的水汽透过率≤0.01g/m2.d-1，且耐候性能优良的太阳能电池背膜，能有效地解决光伏组件在户外使用过程中因封装材料耐候性差而容易失效的问题；同时本专利技术的高耐候性涂层能很好地保护金属材料在户外环境中，长期不被锈蚀。附图说明图1为本专利技术实施例1的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图2为本专利技术实施例2的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图3为本专利技术实施例3的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图4为本专利技术实施例4的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图5为本专利技术实施例5的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图6为本专利技术实施例6的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图7为本专利技术实施例7的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图8为本专利技术实施例8的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图9为本专利技术实施例9的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图10为本专利技术实施例10的一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜的示意图。图中，1-支撑层，2-耐候金属薄膜，3-金属用耐候涂层，4-耐候高分子涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜，其特征在于：包括第一耐候层、第二耐候层、以及设置在第一耐候层与第二耐候层之间的支撑层；其中，所述第一耐候层采用耐候高分子薄膜或耐候高分子涂层制作，所述第二耐候层采用耐候金属薄膜或耐候金属镀膜制作；所述第二耐候层上远离所述支撑层的一侧设置有第三耐候层，其中，所述第三耐候层采用金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜制作。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐候、高水汽阻隔型太阳能电池背膜，其特征在于：包括第一耐候层、第二耐候层、以及设置在第一耐候层与第二耐候层之间的支撑层；其中，所述第一耐候层采用耐候高分子薄膜或耐候高分子涂层制作，所述第二耐候层采用耐候金属薄膜或耐候金属镀膜制作；所述第二耐候层上远离所述支撑层的一侧设置有第三耐候层，其中，所述第三耐候层采用金属用耐候涂层或金属用耐候高分子薄膜制作。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池背膜，其特征在于，所述第一耐候层、第二耐候层、以及第三耐候层的厚度均为3-50μm。


3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池背膜，其特征在于，所述耐候高分子薄膜为以聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟化乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、改性聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚氯乙烯、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丁二醇酯、或改性聚酰亚胺中的一种或任几种的混合物为主体，经过后加工处理，形成薄膜。


4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池背膜，其特征在于，所述耐候高分子涂层为以改性聚四氟乙烯树脂、改性四氟乙烯-六氟丙烷共聚物树脂、改性聚四氟乙烯烷氧基树脂、改性乙烯-四氟乙烯共聚物树脂、改性氟烯烃-乙烯基醚共聚物树脂、改性聚三氟氯乙烯树脂、改性耐候聚酯、或改性聚丙烯酸树脂中的一种或任几种的混合物为主体，通过添加固化剂、颜料、填料、以及助剂，并经过热固化、紫外固化、或微波固化中的一种或任几种方式交联固化处理，形成稳定的致密涂层。


5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池背膜，其特征在于，所述耐候金属薄膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰、锌中的一种或任几种的合金为主体，并经过后加工处理，形成耐水汽锈蚀的致密无孔的金属薄膜；所述耐候金属镀膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰、锌中的一种或任几种的合金为主体，通过磁控溅射、电子束蒸发、电镀、气相沉积、或热氧化工艺中的一种或任几种结合，并经过中低温退火过程处理，形成耐水汽锈蚀的稳定致密金属或金属氧化物涂层。


6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池背膜，其特征在于，所述金属用耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，赵磊，张付特，余艺华，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32