光伏背板和光伏组件制造技术

本发明专利技术提供了一种光伏背板和光伏组件。该光伏背板包括依次设置的耐候层、基材层、黑色反射层和阻隔层，黑色反射层设有有机颜料；阻隔层由高阻隔组合物制备得到，以重量份计，高阻隔组合物包括：50～90份聚合物树脂、3～30份纳米材料和1～12份助剂。本申请的光伏背板设置了阻隔层，该阻隔层采用含有聚合物树脂和纳米材料的高阻隔组合物形成致密结构，有效阻隔了水汽、空气、有机颜料以及极性物质，进一步减少胶膜水解过程中产生的极性物质吸附颜料，即使胶膜因受到远离背板一侧的水汽作用产生极性物质，由于阻隔层可以有效的阻隔有机颜料，避免高反黑涂层有机物质与胶膜的接触，从而解决胶膜染色问题。决胶膜染色问题。决胶膜染色问题。

【技术实现步骤摘要】
光伏背板和光伏组件


[0001]本专利技术涉及光伏
，具体而言，涉及一种光伏背板和光伏组件。

技术介绍

[0002]常规的黑色太阳能电池背板使用炭黑作为颜料，其在可见光区及红外光区的反射率仅为4％左右，还是吸收了大部分的辐射能量，其反射率及散热效果远远达不到使用需求，因此，需要考虑采用颜料或染料作为黑色背板的黑色填料，以提升黑色背板的反射率，改善散热，进而提升组件效率。
[0003]目前使用有机颜料作为填料的黑色背板，在提升反射率增加组件功率方面提升比较明显，但目前市面上的有机颜料由于自身物化特性，在背板做成组件后高温高压水汽老化方面存在颜色迁移的问题，外观上面存在明显感官差异，背板与胶膜剥离后背板颜色变化不大，胶膜出现染色问题；随着颜料迁移量的增大，导致背板颜色变浅，甚至可能影响反射率及功率。使用有机颜料制备的高反黑背板反射率比使用无机颜料反射率要高不少，但有机高反黑背板反射率仍有提升空间。
[0004]现有技术中，采用有机黑色颜料的太阳能电池背板的实例：申请号CN202010521753.2的专利申请公开了一种黑色高反射组合物、涂料、粒料及太阳能电池背板，属于高反射材料
黑色高反射组合物，包含有核壳结构的粒子，所述核壳结构的粒子由有机黑色染料构成核，由包覆在所述核外的抗紫外助剂构成壳。以该申请所述的黑色高反射组合物制作黑色高反射涂层或高反射膜从而制备的太阳能电池背板同时具有对红外光线的高反射率以及耐久、耐候的使用稳定性，但是该太阳能电池背板中使用的有机黑色染料存在在高温高压下随着水汽的渗透而迁移的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种光伏背板和光伏组件，以解决现有技术中太阳能电池背板中的有机染料发生颜色迁移出现胶膜染色甚至背板颜色变浅的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光伏背板，该光伏背板包括依次设置的耐候层、基材层、黑色反射层和阻隔层，黑色反射层设有有机颜料；阻隔层由高阻隔组合物制备得到，以重量份计，高阻隔组合物包括：50～90份聚合物树脂、3～30份纳米材料和1～12份助剂。
[0007]进一步地，纳米材料包括有机纳米材料、无机纳米材料和纳米复合材料中的任意一种或者多种；
[0008]优选的，无机纳米材料包括碳纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氮化硼、纳米氧化铬和纳米石墨烯中的任意一种或者多种；
[0009]优选的，有机纳米材料包括聚苯乙烯微球、改性聚苯乙烯微球、聚乙烯醇微球、聚丙烯腈基微球、聚醚砜纳米微球和聚苯胺微球中的任意一种或者多种；
[0010]优选的，纳米复合材料包括纳米TiO2/聚丙烯复合材料、纳米TiO2/环氧树脂复合材
料、纳米TiO2/聚酰亚胺复合材料和纳米TiO2/聚苯胺复合材料中的任意一种或者多种；
[0011]更优选的，纳米材料选自纳米二氧化钛、纳米石墨烯、羧基改性聚苯乙烯微球、纳米TiO2/环氧树脂复合材料中的任意一种或者多种；
[0012]优选的，纳米材料的粒径D50为10～100nm。
[0013]进一步地，聚合物树脂包括聚偏氯乙烯、聚丙烯腈、乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺和聚烯烃中的任意一种或多种。
[0014]进一步地，助剂包括表面活性剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和分散剂中的任意一种或者多种；
[0015]优选的，表面活性剂的添加量为1～3重量份，和/或，抗氧剂的添加量为1～3重量份，和/或，紫外吸收剂的添加量为1～3重量份，和/或，光稳定剂的添加量为1～3重量份，和/或，分散剂的添加量为0.1～1重量份；
[0016]更优选的，高阻隔组合物包括：20～55份聚合物树脂、25～35份纳米材料、1.5～2份表面活性剂、2～3份抗氧剂、1.5～2.5份紫外吸收剂、1.5～2.5份光稳定剂。
[0017]进一步地，阻隔层为高阻隔膜，优选的，高阻隔膜通过以下制备方法制备得到，制备方法包括，将高阻隔组合物的各组分混合后，熔融、造粒，得到粒料，将粒料通过挤出拉膜，得到高阻隔膜；优选的，高阻隔膜的厚度为15～35μm。
[0018]进一步地，阻隔层为高阻隔涂层，优选高阻隔涂层的厚度为5～25μm；
[0019]优选的，高阻隔组合物还包括20～65份主体树脂、1～20份固化剂和0.1～1份催化剂，主体树脂选自包括氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂和环氧树脂中的任意一种或多种，更优选的，固化剂选自聚氨酯固化剂、异氰酸酯型固化剂、环氧型固化剂中的任意一种或者多种；优选的，催化剂选自二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的任意一种或者多种；
[0020]优选的，高阻隔涂层通过以下制备方法制备得到，制备方法包括如下步骤：步骤S1，将高阻隔组合物的各组分混合，得到高阻隔涂料；步骤S2，将高阻隔涂料设置于黑色反射层表面，形成预膜层；设置方法包括涂布、喷射、溅射、气相沉积中的任意一种，可选的，涂布方法为挤出涂布、丝网印刷或者微凹涂布；步骤S3，将预膜层进行固化，得到高阻隔涂层；优选固化温度为150℃～190℃；更优选为170℃。
[0021]进一步地，在耐候层与基材层之间，或者基材层与黑色反射层之间，或者基材层内部，还设置有高反射背衬层，高反射背衬层包括金属膜、金属氧化物膜、全电介质反射膜中的任意一种或者多种；优选的，反射膜通过贴合、蒸镀或者喷镀的方式设置于基材层表面；更优选的，金属膜和/或金属氧化物膜设置于基材层朝向耐候层的一侧；更优选的，全电介质反射膜设置于基材层朝向黑色反射层的一侧。
[0022]进一步地，黑色反射层中的有机颜料包括耐晒染料、直接重氮染料、直接交链染料、含有络合金属的偶氮染料、稠环芳香颜料、杂环芳香颜料中的任意一种或多种。
[0023]进一步地，耐候层为氟碳涂层，或者为耐候薄膜；和/或，基材层选自聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜和聚萘二甲酸丁二醇酯膜中的任意一种。
[0024]根据本专利技术的另一方面，提供了一种光伏组件，该光伏组件包括依次设置的前层透明封装板、前层封装胶膜、电池片层、背层封装胶膜和背板，其中，背板为上述任一种的光伏背板，且背板的阻隔层与胶膜相邻。
[0025]应用本专利技术的技术方案，本申请的光伏背板设置了阻隔层，该阻隔层采用含有聚合物树脂和纳米材料的高阻隔组合物形成致密结构，有效阻隔了水汽、空气、有机颜料以及极性物质，进一步减少胶膜水解过程中产生的极性物质吸附颜料，即使胶膜因受到远离背板一侧的水汽作用产生极性物质，由于阻隔层可以有效的阻隔有机颜料，减少或避免高反黑涂层有机物质与胶膜的接触，从而解决胶膜染色及背板颜色变浅问题。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1示出了根据本专利技术的光伏背板的结构示意图。
[0028]其中，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏背板，其特征在于，包括依次设置的耐候层、基材层、黑色反射层和阻隔层，所述黑色反射层设有有机颜料；所述阻隔层由高阻隔组合物制备得到，以重量份计，所述高阻隔组合物包括：50～90份聚合物树脂、3～30份纳米材料和1～12份助剂。2.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述纳米材料包括有机纳米材料、无机纳米材料和纳米复合材料中的任意一种或者多种；优选的，所述无机纳米材料包括碳纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氮化硼、纳米氧化铬和纳米石墨烯中的任意一种或者多种；优选的，所述有机纳米材料包括聚苯乙烯微球、改性聚苯乙烯微球、聚乙烯醇微球、聚丙烯腈基微球、聚醚砜纳米微球和聚苯胺微球中的任意一种或者多种；优选的，所述纳米复合材料包括纳米TiO2/聚丙烯复合材料、纳米TiO2/环氧树脂复合材料、纳米TiO2/聚酰亚胺复合材料和纳米TiO2/聚苯胺复合材料中的任意一种或者多种；更优选的，所述纳米材料选自纳米二氧化钛、纳米石墨烯、羧基改性聚苯乙烯微球、纳米TiO2/环氧树脂复合材料中的任意一种或者多种；优选的，所述纳米材料的粒径D50为10～100nm。3.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述聚合物树脂包括聚偏氯乙烯、聚丙烯腈、乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺和聚烯烃中的任意一种或多种。4.根据权利要求2所述的光伏背板，其特征在于，所述助剂包括表面活性剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和分散剂中的任意一种或者多种；优选的，所述表面活性剂的添加量为1～3重量份，和/或，所述抗氧剂的添加量为1～3重量份，和/或，所述紫外吸收剂的添加量为1～3重量份，和/或，所述光稳定剂的添加量为1～3重量份，和/或，所述分散剂的添加量为0.1～1重量份；更优选的，所述高阻隔组合物包括：20～55份聚合物树脂、25～35份纳米材料、1.5～2份表面活性剂、2～3份抗氧剂、1.5～2.5份紫外吸收剂、1.5～2.5份光稳定剂。5.根据权利要求2或3所述的光伏背板，其特征在于，所述阻隔层为高阻隔膜，优选的，所述高阻隔膜通过以下制备方法制备得到，所述制备方法包括，将高阻隔组合物的各组分混合后，熔融、造粒，得到粒料，将所述粒料通过挤出拉膜，得到高阻隔膜；优选的，所述高阻隔膜的厚度为15～35μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠楠，林维红，周光大，
申请(专利权)人：福斯特嘉兴新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：