一种增强型高耐候太阳能电池背板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种增强型高耐候太阳能电池背板及其制备方法。该太阳能电池背板包括支撑层、设置在支撑层一侧的耐候层、以及设置在支撑层另一侧的增强层；所述耐候层采用一层或多层具有耐候功能的耐候高分子薄膜、耐候高分子涂层、耐候金属薄膜、耐候金属镀膜或金属专用耐候涂层的中的一种材料或至少两种材料组成的复合材料制作；所述支撑层采用拉伸强度为10‑10000MPa、水汽透过率小于5.0g/(m

【技术实现步骤摘要】
一种增强型高耐候太阳能电池背板及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种增强型高耐候太阳能电池背板及其制备方法。
技术介绍
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烧气体排放限制政策的实施，使得以太阳能发电为代表的可再生能源发展迅速，尤其是近年来光伏行业在我国的迅猛发展，使得太阳能发电越来越为大众所熟知。太阳能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、太阳能电池背板五部分经高温层压而成的类三明治结构。这种结构经过了超过25年的户外实证，是一种非常可靠的结构类型。然而，常规的太阳能光伏组件为了保证其本身强度和户外安全，通常会使用一块厚度相对较厚(约3.2mm)的钢化玻璃作为前板，并且用铝合金边框进行封装，这样就使得光伏组件重量剧增，限制了其在屋顶分布式和其他民用场景下的使用。为了降低光伏组件的重量，增加其应用场景，一种技术路线是将前板玻璃减薄，同时使用重量相对较轻的小型金属边框，但这样带来了新的问题，即光伏组件的雪载和风载测试不能达到设计规范，冰雹测试也有失败的风险。究其原因，造成光伏组件雪载和风载不能通过的最主要原因是由于减薄前板玻璃和使用小型金属边框后带来的组件强度不够。基于此，我们提出了通过增强背板来增强光伏组件的技术路线。
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，提供一种增强型高耐候太阳能电池背板及其制备方法。本专利技术提供一种增强型高耐候太阳能电池背板，该电池背板包括支撑层、设置在支撑层一侧的耐候层、以及设置在支撑层另一侧的增强层；其中，所述耐候层采用一层或多层具有耐候功能的耐候高分子薄膜、耐候高分子涂层、耐候金属薄膜、耐候金属镀膜或金属专用耐候涂层的中的一种材料或至少两种材料组成的复合材料制作；所述支撑层采用拉伸强度为10-10000MPa、水汽透过率小于5.0g/(m2.d)的具有支撑功能和水汽阻隔功能的高分子薄膜或金属薄膜制作；所述增强层采用纤维材料或高分子树脂材料制作，或采用纤维材料与高分子树脂材料的复合材料制作。本专利技术提供的一种增强型高耐候太阳能电池背板，还包括如下附属技术方案：其中，所述增强层采用将热固性粉末在温度为50-150℃时，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成的连续一体化材料制作；其中，所述增强层采用将热固性粉末铺设在纤维织布、熔喷布、无纺布、短切纤维或纤维研磨物中的一种或任几种形成的组合物的一侧或两侧上；在温度为50-150℃、压力为10-1000kPa的工况下，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成的连续一体化材料制作。其中，所述热固性粉末包括以热固性聚酯、热固性聚丙烯酸、热固性环氧树脂、热固性聚氨酯、热固性聚酰胺中一种或任几种为主体树脂，并添加固化剂、助剂和耦合剂，经过后加工、造粒、研磨而成的高分子粉末材料；所述热固性粉末的粒径为10-200μm。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，经后加工处理而成的薄膜材料；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，添加固化剂、填料和助剂混合反应后制备的涂料，并经热固化、紫外固化或微波固化中的一种或任几种方式交联固化形成的稳定致密涂层；所述耐候金属薄膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰或锌中的一种或任几种的合金为主体，经后加工处理而成的耐水汽锈蚀的致密无孔的薄膜材料；所述耐候金属镀膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰或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工艺的组合成型的耐水汽锈蚀的稳定致密涂层；所述耐候层厚度为3-60μm。其中，所述耐候高分子薄膜或耐候金属薄膜通过胶黏剂粘接的方式固定于支撑层的一侧；所述耐候高分子涂层通过辊涂、浸涂、喷涂或淋涂的方式固定于支撑层的一侧；所述耐候金属镀膜通过磁控溅射、电子束蒸发、电镀、气相沉积或热氧化的方式固定于支撑层的一侧。其中，所述高分子薄膜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、聚丙烯或聚酰胺中的一种或任几种的混合物为主体材料，经过后加工形成的单层或多层高分子薄膜；所述金属薄膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰或锌中的一种或任几种的合金为主体，经后加工处理形成的薄膜材料；所述支撑层厚度为50-500μm。本专利技术还公开了一种增强型高耐候太阳能电池背板的制备方法，该方法包括如下步骤：S1、增强层预制；其包括：将热固性粉末在温度为50-150℃的工况下，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成连续一体化材料；或，将热固性粉末铺设在纤维织布、熔喷布、无纺布、短切纤维或纤维研磨物中的一种或任几种形成的组合物的一侧或两侧上；在温度为50-150℃、压力为10-1000kPa的工况下，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成连续一体化材料；S2、增强层与耐候层固定；其包括：将步骤S1中制备的预制品平铺在耐候层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热5-30min，使预制品完全交联固化；S3、增强层与支撑层固定；其包括：将步骤S1中制备的预制品平铺在支撑层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热3-30min，使预制品完全交联固化。其中，所述将步骤S1中制备的预制品平铺在耐候层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热5-30min，使预制品完全交联固化之前，所述方法还包括：在耐候层上铺设一层热固性封装胶膜；所述将步骤S1中制备的预制品平铺在耐候层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热5-30min，使预制品完全交联固化包括：将步骤S1中制备的预制品平铺在铺设有热固性封装胶膜的耐候层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热5-30min，使预制品完全交联固化。其中，所述将步骤S1中制备的预制品平铺在支撑层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热3-30min，使预制品完全交联固化之前，所述方法还包括：在支撑层上铺设一层热固性封装胶膜；所述将步骤S1中制备的预制品平铺在支撑层上，在温度为80-180℃、压力10-1000kPa工况下，加热3-30min，使预制品完全交联固化包括：将步骤S1中制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，所述电池背板包括支撑层、设置在支撑层一侧的耐候层、以及设置在支撑层另一侧的增强层；其中，/n所述耐候层采用一层或多层具有耐候功能的耐候高分子薄膜、耐候高分子涂层、耐候金属薄膜、耐候金属镀膜或金属专用耐候涂层的中的一种材料或至少两种材料组成的复合材料制作；/n所述支撑层采用拉伸强度为10-10000MPa、水汽透过率小于5.0g/(m

【技术特征摘要】
1.一种增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，所述电池背板包括支撑层、设置在支撑层一侧的耐候层、以及设置在支撑层另一侧的增强层；其中，
所述耐候层采用一层或多层具有耐候功能的耐候高分子薄膜、耐候高分子涂层、耐候金属薄膜、耐候金属镀膜或金属专用耐候涂层的中的一种材料或至少两种材料组成的复合材料制作；
所述支撑层采用拉伸强度为10-10000MPa、水汽透过率小于5.0g/(m2.d)的具有支撑功能和水汽阻隔功能的高分子薄膜或金属薄膜制作；
所述增强层采用纤维材料或高分子树脂材料制作，或采用纤维材料与高分子树脂材料的复合材料制作。


2.根据权利要求1所述的增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，
所述增强层采用将热固性粉末在温度为50-150℃时，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成的连续一体化材料制作。


3.根据权利要求1所述的增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，
所述增强层采用将热固性粉末铺设在纤维织布、熔喷布、无纺布、短切纤维或纤维研磨物中的一种或任几种形成的组合物的一侧或两侧上；在温度为50-150℃、压力为10-1000kPa的工况下，加热1-10min进行熔融，冷却后，形成的连续一体化材料制作。


4.根据权利要求2或3所述的增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，
所述热固性粉末包括以热固性聚酯、热固性聚丙烯酸、热固性环氧树脂、热固性聚氨酯、热固性聚酰胺中一种或任几种为主体树脂，并添加固化剂、助剂和耦合剂，经过后加工、造粒、研磨而成的高分子粉末材料。


5.根据权利要求1所述的增强型高耐候太阳能电池背板，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，经后加工处理而成的薄膜材料；
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，添加固化剂、填料和助剂混合反应后制备的涂料，并经热固化、紫外固化或微波固化中的一种或任几种方式交联固化形成的稳定致密涂层；
所述耐候金属薄膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰或锌中的一种或任几种的合金为主体，经后加工处理而成的耐水汽锈蚀的致密无孔的薄膜材料；
所述耐候金属镀膜为以金、银、铜、铁、铝、镍、锡、铂、锰或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工艺的组合成型的耐水汽锈蚀的稳定致密涂层。


6.根据权利要求5所述的增强型高耐候太阳能电池背板，其特征在于，
所述耐候高分子薄膜或耐候金属薄膜通过胶黏剂粘接的方式固定于支撑层的一侧；
所述耐候高...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张付特，赵磊，邓如华，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