一种光伏电池用的高强耐候封装板及光伏电池组件制造技术

本发明专利技术公开一种光伏电池用的高强耐候封装板及光伏电池组件，其高强耐候封装板包括依次连接的抗紫外氟膜层、胶膜层和透明树脂层；抗紫外氟膜层的制作原料主要包括氟塑料和抗紫外剂；透明树脂层的制作原料主要为高强度的热塑性透明树脂材料。其光伏电池组件包括依次连接的前板、第一胶膜层、电池片、第二胶膜层和背板；其中前板为采用上述高强耐候封装板，或者前板和背板均采用上述高强耐候封装板。本发明专利技术的封装板重量轻、具有高透光率和高水蒸气阻隔率，可大面积推广应用于光伏电池领域中，且应用后光伏电池组件整体重量轻、且具有较强的抗冲击性能，其耐候性也可达到国家测试标准。其耐候性也可达到国家测试标准。其耐候性也可达到国家测试标准。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池用的高强耐候封装板及光伏电池组件


[0001]本专利技术涉及光伏
，特别涉及一种光伏电池用的高强耐候封装板及光伏电池组件。

技术介绍

[0002]光伏产业迅速发展，但与其相关的基础材料、配套技术及标准规范的更迭明显滞后于该产业的发展。传统光伏板的结构主要由超白钢化玻璃前板、胶膜、太阳能电池板及背板四大部分组成，其中，光伏前板需要满足自爆率低、颜色一致性高、透光率高、紫外透射率低及抗冲强度高等性能要求，因此市场上普遍采用超白钢化玻璃作为光伏前板，超白钢化玻璃具有透光率高、颜色一致性好、强度高等优点，但也存在着比重过高、无法卷曲、超薄结构易引起弯曲强度和抗冲强度的下降、紫外光透过率高而引起内部器件老化、表面容易积灰等问题，大幅度限制了光伏建筑一体化、光伏交通工具、光伏穿戴设备等新领域的发展。
[0003]为此，近年来国内外也逐渐开始研发通过采用高分子材料替代钢化玻璃制作封装板以解决上述技术问题。然而，目前已研制的这些封装板无论是作为光伏前板还是光伏背板使用，大多数在抗冲击、防火等性能上无法满足光伏行业的技术标准。而公开号为CN108022988A的中国专利技术申请公开了一种光伏组件的层压结构，虽然各性能指标可满足光伏行业的使用要求，但其制作工艺复杂、原材料选择范围窄，生产成本较高，难以适应大批量生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光伏电池用的高强耐候封装板，该封装板重量轻、具有高透光率和高水蒸气阻隔率，可大面积推广应用于光伏电池领域中。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种具有上述高强耐候封装板的光伏电池组件，该光伏电池组件整体重量轻、且具有较强的抗冲击性能，其耐候性也可达到国家测试标准。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种光伏电池用的高强耐候封装板，包括依次连接的抗紫外氟膜层、胶膜层和透明树脂层；其中，抗紫外氟膜层的制作原料主要包括氟塑料和抗紫外剂；透明树脂层的制作原料主要为高强度的热塑性透明树脂材料。该封装板结构中，抗紫外氟膜层可以提高封装板整体结构的耐候性、耐磨性、水蒸气阻隔性能，同时由于加入了抗紫外剂，能够将紫外光阻隔，提高透明树脂层的耐黄变和耐老化性能；透明树脂层具有优异的抗冲击性能和电绝缘性能、以及高透光率；两者协同作用可以提高封装板的整体性能。
[0007]所述抗紫外氟膜层制作时，其主要原料的重量配比为：氟塑料98～99.8份，抗紫外剂0.2～2份，该抗紫外剂的份数选择可以保证氟膜的透光率超过90％条件下，实现紫外光透光率低于5％，大幅度提高抗紫外氟膜透光率和紫外阻隔性能。
[0008]进一步地，所述抗紫外氟膜层的一侧或两侧还具有氟塑料层，氟塑料层的制作原料主要为氟塑料；抗紫外氟膜层与氟塑料层采用共挤方式成型。当在抗紫外氟膜层的外侧
(即一侧或两侧)增加氟塑料层时，可进一步提高整个封装板的强度，而采用共挤方式成型，可有效提高抗紫外氟膜层与氟塑料层之间的粘合力，也避免胶水的使用，使成型后的封装板更加符合绿色环保需求。这种结构设计一方面是避免单层抗紫外氟膜在制造过程中容易产生抗紫外剂粉体溢出而影响氟膜透光率和表面性能的情况发生；另一方面是为了避免抗紫外氟膜层在封装板使用过程中抗紫外剂迁移外溢的问题，从而提高抗紫外氟膜的抗紫外寿命。
[0009]所述抗紫外氟膜层挤出成型后还经过单向拉伸或双向拉伸；或者抗紫外氟膜层与氟塑料层共挤成型后还经过单向拉伸或双向拉伸。经过单向拉伸或双向拉伸后，一方面可有效提高抗紫外氟膜层(或者抗紫外氟膜层与氟塑料层)的整体强度、表面硬度和抗划性；另一方面也可大幅度提高氟塑料中无定型区域分子链和结晶区域的规则排列，从而提高整个抗紫外氟膜层(或者抗紫外氟膜层与氟塑料层)的结晶度，有效防止水蒸气从无定型区域透过，从而提高封装板的水蒸气阻隔性能，提高硅晶片的使用寿命，尤其是针对抗紫外氟膜层与氟塑料层所形成的三层结构来说，由于抗紫外氟膜层与氟塑料层分别采用不同分子量的氟塑料进行制作，其中，位于中间的抗紫外氟膜层采用高分子量的氟塑料(分子量为40
‑
60万)进行制作，为成型后的三层结构提供高强度的支撑层结构，而位于两侧的氟塑料层分别采用低分子量的氟塑料(分子量为20
‑
40万) 进行制作，为成型后的三层结构提供可拉伸性的结构，避免在拉伸过程中出现破膜现象。
[0010]所述抗紫外氟膜层的厚度为10
‑
50μm；或者抗紫外氟膜层与氟塑料层的整体厚度为10
‑
50μm，经试验，该厚度的抗紫外氟膜层可以有效保证水蒸气阻隔性能和抗紫外性能达到要求，同时能够在应用后保证光伏电池组件的使用寿命需求。
[0011]所述透明树脂层的制作原料主要为PCTG(聚对苯二甲酸乙二醇酯
‑
1,4
‑
环己烷二甲醇酯)、PCTA(聚对苯二甲酸乙二醇酯
‑
醋酸酯)、PC(聚碳酸酯)、 COC(环状烯烃共聚物)、COP(环状烯烃聚合物)、TPX(聚4
‑
甲基
‑1‑
戊烯) 中的一种或多种混合。选用上述材料作为原料，一方面可保障透明树脂层的透光率达到光伏电池组件的需求，另一方面也可在不使用玻纤网格布的情况下，保障透明树脂层的强度以及抗冲击性能。
[0012]所述透明树脂层的制作原料中还加入阻燃剂；或者还加入阻燃剂、抗紫外剂和光稳定剂；或者还加入阻燃剂、抗紫外剂、光稳定剂和色母。其中，通过加入阻燃剂可改善或进一步提高透明树脂层的阻燃性能，避免因高温而产生封装板烧毁的现象发生，而抗紫外剂和光稳定剂的加入则可进一步提高透明树脂层乃至整个封装板的耐候性，色母的加入可改变透明树脂层的颜色，使其与外部环境相适应。
[0013]所述透明树脂层的厚度为0.2～1.5mm，经试验，只有该厚度范围内的透明树脂层，其力学性能才能有效满足光伏电池组件抗冰雹冲击和抗强风的性能需求。
[0014]进一步地，在透明树脂层与胶膜层相接的一面，对透明树脂层表面增加电晕处理、纳米涂层或磨砂处理等特殊处理，以提高透明树脂层与胶膜EVA/POE 的胶黏性，及长期使用的可靠性。
[0015]所述胶膜层为热熔胶层或胶水层；胶膜层中还添加有抗紫外剂和光稳定剂。其中，抗紫外剂和光稳定剂的加入，可提高胶膜层的耐候性，从而进一步提高整个封装板的耐候性，有效降低其老化速度，延长其使用寿命。
[0016]上述高强耐候封装板应用于光伏电池组件时，其原理是：采用高强度热塑性树脂
材料制作透明树脂层，该透明树脂层作为整个封装板的主要支撑结构，具备优异的抗冲击性能、电绝缘性能、以及高透光率，同时通过抗紫外剂对氟塑料进行改进，形成作为封装板表层的抗紫外氟塑料层，该表层可以提高封装板整体结构的耐候性、耐磨性、水蒸气阻隔性能，同时由于加入了抗紫外剂，能够将紫外光阻隔，提高透明树脂层的耐黄变和耐老化性能，两者协同作用可以提高封装板的整体性能。
[0017]本专利技术还提供一种光伏电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池用的高强耐候封装板，其特征在于，包括依次连接的抗紫外氟膜层、胶膜层和透明树脂层；其中，抗紫外氟膜层的制作原料主要包括氟塑料和抗紫外剂；透明树脂层的制作原料主要为高强度的热塑性透明树脂材料。2.根据权利要求1所述一种光伏电池用的高强耐候封装板，其特征在于，所述抗紫外氟膜层制作时，其主要原料的重量配比为：氟塑料98～99.8份，抗紫外剂0.2～2份。3.根据权利要求1所述一种光伏电池用的高强耐候封装板，其特征在于，所述抗紫外氟膜层的一侧或两侧还具有氟塑料层，氟塑料层的制作原料主要为氟塑料；抗紫外氟膜层与氟塑料层采用共挤方式成型。4.根据权利要求1或3所述一种光伏电池用的高强耐候封装板，其特征在于，所述抗紫外氟膜层挤出成型后还经过单向拉伸或双向拉伸；或者抗紫外氟膜层与氟塑料层共挤成型后还经过单向拉伸或双向拉伸。5.根据权利要求1或3所述一种光伏电池用的高强耐候封装板，其特征在于，所述抗紫外氟膜层的厚度为10
‑
50μm；或者抗紫外氟膜层与氟塑料层的整体厚度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶海全，方振雷，张振华，王瑾，尹学彬，秦进英，
申请(专利权)人：北京金茂绿建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：