胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池制造技术

本发明专利技术提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，所述胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。本发明专利技术的胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。

【技术实现步骤摘要】
胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池
本专利技术涉及材料领域。具体地，本专利技术涉及胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池。
技术介绍
光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。太阳能电池在室外使用时间为至少25年，因此，可用于太阳能电池背板的多层薄膜需具有足够的耐候性，各结构层间复合所用的胶粘剂必须同时具备良好的施工性、高粘结强度、高耐热性、耐紫外老化性以及长期耐湿热水解等综合性能优势才可满足该领域使用要求。目前太阳能电池背板结构中PET与PE、PVF、PVDF等的层间复合所用的高性能胶粘剂均为溶剂型聚氨酯胶粘剂，该类胶粘剂可设计性强、粘接强度高、耐候性优异，可通过多元醇以及异氰酸酯的选择制备得到满足太阳能电池背板粘接要求的胶粘剂产品。然而，现有太阳能背板用胶粘剂存在粘结性差、耐湿热性差及紫外老化易黄变等缺陷，仍有待研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本专利技术提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，该胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种胶粘剂。根据本专利技术的实施例，所述胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。端羟基聚氨酯预聚物结构中OH与多官能团异氰酸酯中的NCO反应可得到高度交联体系，此体系中由于碳碳主链的存在具有优异的耐湿热和耐紫外老化性，且结构中的极性酯键可赋予材料优异的粘接性。环氧稀释剂的添加有助于降低体系的粘度，便于涂布，可满足高车速涂布，从而提高太阳能背板生产效率。并且，在湿热老化过程中，酯键水解断裂产生羧基，其可与环氧稀释剂中的环氧基团反应，从而减少粘接力的衰减，保持良好的粘合强度和低的黄变值。由此，根据本专利技术实施例的胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。根据本专利技术的实施例，上述胶粘剂还可以具有下列附加技术特征：根据本专利技术的实施例，基于100重量份的端羟基聚氨酯预聚物，所述环氧稀释剂的含量为15～25重量份。根据本专利技术的实施例，所述环氧稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和C12～14脂肪族缩水甘油醚的至少之一。根据本专利技术的实施例，所述多官能团异氰酸酯中的NCO与所述端羟基聚氨酯预聚物中的OH摩尔比为(0.6～1.2)：1。根据本专利技术的实施例，所述端羟基聚氨酯预聚物的羟值为5～10mgKOH/g，浓度为50质量％的含有所述端羟基聚氨酯预聚物的溶液在23±0.5℃粘度为500～1500mPa.s；根据本专利技术的实施例，浓度为40质量％的含有所述胶粘剂的溶液在23±0.5℃时粘度为15～50mPa.s。根据本专利技术的实施例，所述端羟基聚氨酯预聚物至少是由下列物质形成的：聚丙烯酸酯多元醇；聚醚多元醇；以及二异氰酸酯。根据本专利技术的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为(90～95)：(1～10)：(0.1～0.5)。根据本专利技术的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值为1～5mgKOH/g，Tg值为-3～-10℃。根据本专利技术的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇的重均分子量为20000～50000，所述聚醚多元醇的重均分子量为400～1000。在本专利技术的又一方面，本专利技术提出了一种太阳能电池背板。根据本专利技术的实施例，所述太阳能电池背板包括：支撑层；第一胶粘层，所述第一胶粘层形成在所述支撑层的表面上；粘结层，所述粘结层形成在所述第一胶粘层远离所述支撑层的表面上，其中，所述第一胶粘层是由前面所述胶粘剂形成的。由此，根据本专利技术实施例的太阳能电池背板具有较好的耐湿热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值，适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。并且，由于胶粘剂的粘度较低，易于涂布，从而提高了太阳能电池背板生产效率，并具有降低成本、节约能耗的优势。根据本专利技术的实施例，所述太阳能电池背板进一步包括：第二胶粘层，所述第二胶粘层形成在所述支撑层远离所述第一胶粘层的表面上；耐候层，所述耐候层形成在所述第二胶粘层远离所述支撑层的表面上，其中，所述第二胶粘层是由前面所述胶粘剂形成的。在本专利技术的又一方面，本专利技术提出了一种太阳能电池。根据本专利技术的实施例，所述太阳能电池包括：电池组件；以及前面所述的太阳能电池背板，其中，所述太阳能电池背板通过所述粘结层与所述电池组件相连。由此，根据本专利技术实施例的太阳能电池性能和使用寿命较高，适于规模化应用。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了本专利技术一个实施例的太阳能电池背板的剖面结构示意图；图2显示了本专利技术另一个实施例的太阳能电池背板的剖面结构示意图；以及图3显示了本专利技术一个实施例的太阳能电池的剖面结构示意图。附图标记：10：太阳能电池；100：电池组件；200：太阳能电池背板；210：支撑层；220a：第一胶粘层；220b：第二胶粘层；230：粘结层；240：耐候层。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本专利技术提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，下面将分别对其进行详细描述。胶粘剂在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种胶粘剂。根据本专利技术的实施例，胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。端羟基聚氨酯预聚物结构中OH与多官能团异氰酸酯中的NCO反应可得到高度交联体系，此体系中由于碳碳主链而具有优异的耐湿热和耐紫外老化性，且结构中的极性酯键可赋予材料优异的粘接性。环氧稀释剂的添加有助于降低体系的粘度，便于涂布，可满足高车速涂布，从而提高太阳能背板生产效率。并且，在湿热老化过程中，酯键水解断裂产生羧基，其可与环氧稀释剂中的环氧基团反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶粘剂，其特征在于，包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，/n其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶粘剂，其特征在于，包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，
其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。


2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，基于100重量份的端羟基聚氨酯预聚物，所述环氧稀释剂的含量为15～25重量份；
任选地，所述环氧稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和C12～14脂肪族缩水甘油醚的至少之一。


3.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述多官能团异氰酸酯中的NCO与所述端羟基聚氨酯预聚物中的OH摩尔比为(0.6～1.2)：1；
任选地，所述端羟基聚氨酯预聚物的羟值为5～10mgKOH/g，浓度为50质量％的含有所述端羟基聚氨酯预聚物的溶液在23±0.5℃粘度为500～1500mPa.s；
任选地，浓度为40质量％的含有所述胶粘剂的溶液在23±0.5℃时粘度为15～50mPa.s。


4.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述端羟基聚氨酯预聚物至少是由下列物质形成的：
聚丙烯酸酯多元醇；
聚醚多元醇；以及
二异氰酸酯。


5.根据权利要求4所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永杰，田丛，王玲玲，张鹤荣，张占国，刘瀛，姜伟，许士鲁，
申请(专利权)人：中国乐凯集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13