【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能背板，具体涉及一种耐磨的透明太阳能背板及其制备方法。
技术介绍
1、随着光伏行业的发展，双面发电技术成为当下高效组件发展的重要方向之一。双面发电组件相比单面组件具有5％-30％的功率增益，从降低度电成本的角度上看，双面的降本效应明显，因此能够应用于双面发电领域的透明光伏背板也成为当下发展的热点。
2、背板是用于保护光伏组件内部电路的关键封装材料，由于光伏组件的设计寿命通常会达到25年，因此对光伏背板的长期耐老化性能、耐紫外性能等提出了严格的要求。常规背板通常为白色或者黑色，这是因为背板中的钛白粉或炭黑均可以起到紫外屏蔽的作用，同时也可以在背板中添加无机填料来提升背板的力学性能和热力学性能。而透明背板为了满足透光率的要求，钛白粉、炭黑这些添加剂无法加入，这对透明背板的开发带来了挑战。
3、现有透明背板的技术中，多采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)为基材层(或结构层)，因其具有较佳的透光率和耐热性能，但其耐紫外性能较弱，通常需要在其外侧复合含氟聚合物保护膜或涂覆氟碳保护层，来提升其耐紫外性能。例如，中国专利技术专利，公开号cn110271254a公开了一种透明背板，在pet聚酯外侧复合含氟聚合物，内侧复合聚烯烃内层，得到透明背板。中国专利技术专利，公开号cn110690307a公开了一种透明背板，采用氟碳涂料涂覆到透明pet聚酯的两侧，得到双面涂覆型的透明聚酯背板。中国专利技术专利，公开号cn110885593a公开了一种透明背板，包括依次层叠的透明含氟薄膜层、透明粘结层、透明基材层和透明
4、为此，出现了以聚烯烃(po)为基材层的透明背板技术，因为聚烯烃主链的结构中不含有酯键，耐水解能力更强，而含氟聚合物保护层也被其他耐紫外的材料进行了替代。例如，中国专利技术专利，公开号cn109103291a提出可以用透明改性聚烯烃材料作为背板的芯层(即基材层)，保护层则可以采用透明尼龙、共聚聚碳酸酯、改性聚烯烃材料或共聚聚酯改性材料，芯层内侧设置eva透明保护层或聚烯烃透明保护层。中国专利技术专利，公开号cn110774702a公开了一种双层共挤的聚烯烃透明背板，包含空气接触外层和复合面层，其中空气接触外层由聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体和其他添加剂组成，复合面层由丙烯酸乙烯共聚物、醋酸乙烯共聚物和添加剂组成。
5、但是，不管是复合工艺还是挤出工艺制备的透明背板，其耐磨性一直是一个挑战，为此使用透明背板通常需要格外小心，以防止在叠层、铺设、层压及安装等各个过程带来的划伤、刮擦风险，现有技术中为实现透明背板的耐磨性需要在背板外层设置耐磨涂层来达到要求，耐磨涂层需要额外的材料和工艺成本。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐磨的透明太阳能背板及其制备方法。
2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种耐磨的透明太阳能背板，包括由上到下依次设置的空气层、过渡层、结构层和粘结层，所述空气层和/或过渡层中包含低折射率填料，所述粘结层和/或结构层中包含高折射率材料。
4、进一步的，所述低折射率填料为折射率<1.55的填料，所述低折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：介孔二氧化硅、空心玻璃微珠、空心陶瓷粉、介孔分子筛、高透滑石粉、石英、萤石、冰晶石。
5、进一步的，所述高折射率填料为折射率>1.6的纳米填料，所述高折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锆、纳米硫化锌、纳米皓石、纳米钛酸钡。
6、进一步的，所述空气层采用无定形或微晶透明聚酰胺、添加剂制成，所述透明聚酰胺为脂肪族透明聚酰胺或半芳香族透明聚酰胺，所述脂肪族透明聚酰胺选自以下材料中的一种或几种的组合：含有侧甲基或/且含有脂肪环的脂肪族透明聚酰胺，脂肪族透明共聚酰胺，所述半芳香族透明聚酰胺由含有侧甲基的脂肪族二胺单体与含有苯环的二酸单体共聚而成。
7、进一步的，所述过渡层采用马来酸酐接枝聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述结构层采用透明聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述粘结层采用无规共聚聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成。
8、进一步的，所述烯烃聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、gma接枝聚乙烯、gma-接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或多种的组合。
9、进一步的，所述透明聚丙烯选自共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯、三元共聚聚丙烯中的一种或几种的组合。
10、进一步的，所述空气层、过渡层、结构层和粘结层中的添加剂包括光稳定剂和抗氧剂，所述光稳定剂包括紫外线吸收剂和/或紫外线稳定剂，所述抗氧剂采用主抗氧剂或主抗氧剂和副抗氧剂的组合。
11、进一步的，所述空气层、过渡层、结构层、粘结层中的一层或多层加入成核剂，所述成核剂选自二甲亚基山梨醇(dbs)、双(对-甲基-二苯亚甲基山梨醇)(mdbs)、双(对-乙基-二苯亚甲基山梨醇)、双(3,4-二甲基-二苯亚甲基山梨醇)(dmdbs)、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠、双(4-叔丁基苯甲酸)羟基铝、n,n’-二环己基-2-6-萘二羧酰胺中的一种或多种的组合。
12、本专利技术还公开了一种耐磨的透明太阳能背板的制备方法，包括以下步骤：
13、分别将空气层、过渡层、结构层、粘结层各层的制备原料熔融挤出造粒，然后投入多层共挤出工艺设备，挤出片材，经过冷却定型，得到所需耐磨的透明太阳能背板；
14、在空气层和/或粘结层上印刷或不印刷网格层，网格层位置和大小依据电池片的排布印刷于电池片间隙，宽度比电池片间隙宽0-20mm，厚度为1-20μm，所述网格层选自聚氨酯涂料、氟碳涂料、丙烯酸涂料、有机硅涂料、环氧树脂涂料、乙烯树脂涂料中的一种或几种的组合。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
16、本专利技术公开了一种耐磨的透明太阳能背板及其制备方法，该耐磨的透明太阳能背板包括由上到下依次设置的空气层、过渡层、结构层和粘结层，通过在空气层和/或过渡层中加入低折射率填料，显著提升了背板的光的透过率，通过在粘结层和/或结构层中加入高折射率材料，显著提升了背板的光的反射率及耐紫外性能，低、高折射率两种不同折射率填料的加入显著提高了背板的耐磨性及发电功率，不需要添加耐磨剂或增加耐磨涂层，有效减少在使用过程中带来的各种成本和划伤等风险，特别适合应用于双面光伏发电透明光伏背板领域。
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1.一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，包括由上到下依次设置的空气层、过渡层、结构层和粘结层，所述空气层和/或过渡层中包含低折射率填料，所述粘结层和/或结构层中包含高折射率材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述低折射率填料为折射率<1.55的填料，所述低折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：介孔二氧化硅、空心玻璃微珠、空心陶瓷粉、介孔分子筛、高透滑石粉、石英、萤石、冰晶石。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述高折射率填料为折射率>1.6的纳米填料，所述高折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锆、纳米硫化锌、纳米皓石、纳米钛酸钡。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述空气层采用无定形或微晶透明聚酰胺、添加剂制成，所述透明聚酰胺为脂肪族透明聚酰胺或半芳香族透明聚酰胺，所述脂肪族透明聚酰胺选自以下材料中的一种或几种的组合：含有侧甲基或/且含有脂肪环的脂肪族透明聚酰胺，脂肪族透明共聚酰胺，所述半芳
5.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述过渡层采用马来酸酐接枝聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述结构层采用透明聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述粘结层采用无规共聚聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成。
6.根据权利要求5所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述烯烃聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、GMA接枝聚乙烯、GMA-接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求5所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述透明聚丙烯选自共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯、三元共聚聚丙烯中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述空气层、过渡层、结构层和粘结层中的添加剂包括光稳定剂和抗氧剂，所述光稳定剂包括紫外线吸收剂和/或紫外线稳定剂，所述抗氧剂采用主抗氧剂或主抗氧剂和副抗氧剂的组合。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述空气层、过渡层、结构层、粘结层中的一层或多层加入成核剂，所述成核剂选自二甲亚基山梨醇(DBS)、双(对-甲基-二苯亚甲基山梨醇)(MDBS)、双(对-乙基-二苯亚甲基山梨醇)、双(3,4-二甲基-二苯亚甲基山梨醇)(DMDBS)、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠、双(4-叔丁基苯甲酸)羟基铝、N,N’-二环己基-2-6-萘二羧酰胺中的一种或多种的组合。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种耐磨的透明太阳能背板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，包括由上到下依次设置的空气层、过渡层、结构层和粘结层，所述空气层和/或过渡层中包含低折射率填料，所述粘结层和/或结构层中包含高折射率材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述低折射率填料为折射率<1.55的填料，所述低折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：介孔二氧化硅、空心玻璃微珠、空心陶瓷粉、介孔分子筛、高透滑石粉、石英、萤石、冰晶石。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述高折射率填料为折射率>1.6的纳米填料，所述高折射率填料选自以下物质中的一种或几种的组合：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锆、纳米硫化锌、纳米皓石、纳米钛酸钡。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述空气层采用无定形或微晶透明聚酰胺、添加剂制成，所述透明聚酰胺为脂肪族透明聚酰胺或半芳香族透明聚酰胺，所述脂肪族透明聚酰胺选自以下材料中的一种或几种的组合：含有侧甲基或/且含有脂肪环的脂肪族透明聚酰胺，脂肪族透明共聚酰胺，所述半芳香族透明聚酰胺由含有侧甲基的脂肪族二胺单体与含有苯环的二酸单体共聚而成。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨的透明太阳能背板，其特征在于，所述过渡层采用马来酸酐接枝聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述结构层采用透明聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成，所述粘结层采用无规共聚聚丙烯、烯烃聚合物、添加剂制成。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，赵若飞，
申请(专利权)人：绍兴华源新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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