本发明专利技术公开了一种太阳能背板及其制备方法，从内到外包括内表层、芯层和外表层，以质量比例计，内表层∶芯层∶外表层=10~20∶20~40∶40~60；所述内表层以及外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成；所述改性聚丙烯树脂组合物包括如下组分：聚丙烯树脂100份、接枝聚乙烯5~50份、添加剂0~2.5份、填料0~100份。本发明专利技术同时开发了一种新的用于太阳能背板的改性聚丙烯树脂组合物，获得的最终产品具有优良的耐低温冲击性的同时具有耐老化，尤其是耐湿热老化的性能，由其制备的太阳能背板具有优于其他背板的吸水率、水蒸气透过率、层间剥离以及优异的电绝缘性，满足太阳能背板要求的收缩率、热空气老化性、绝缘性能，可用于制造太阳能电池组件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能电池组件聚合物背板，具体涉及一种改性聚丙烯树脂太阳能背板及其制备方法，属于太阳能电池组件制造
技术介绍
太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，太阳能发电是太阳能利用途径中一项新技术。太阳能光电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池等组成，太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，其中太阳能背板是太阳能电池组件的结构性封装材料，对于延长太阳能电池的使用寿命起到了很大的作用，是太阳能电池组件不可或缺的组成部分，制备背板的材料应具有可靠的绝缘性、阻水性、机械性能、耐紫外光老化性以及耐湿热老化性能。目前国内外主要使用 的背板均为多层复合结构，都是以聚酯膜(BOPET)为基材膜，覆合含氟材料如聚氟乙烯膜(PVF)、聚偏二氟乙烯膜(PVDF)或者涂布氟碳树脂(FEVE)等制造而成的，价格较贵，生产工艺复杂，电绝缘性、粘接性差，容易脆化。从背板的材料上来看，现有的背板一般都是以聚酯膜(BOPET)为基材，并且有研究者对聚酯薄膜进行了改良，日本专利特开2007-007885号公报、日本专利特开2006-306910号公报提出了使用含2，6-萘二羧酸的聚酯膜作为太阳能背板材料的技术方案，中国专利技术专利申请CN102365172A中公开了一种新型的添加了金红石型氧化钛粒子的层压聚酯膜，但是其与相邻的EVA胶膜的粘结力无法保证，并且由于材料结构特征，聚酯树脂难以克服吸水率高，耐湿热老化性能差(脆化)的缺陷，很难达到太阳能背板的性能要求。聚丙烯树脂具有高强度、高耐热性，较高的耐磨性、优良的电绝缘性、耐应力开裂性和低蠕变性、低水蒸气透过率以及优异的介电性能，并且由于丙烯的分子链端中没有极性官能团，因此吸水率极低，能满足太阳能电池组件的耐老化性能要求，而有望成为重要的背板材料。但其耐寒性差，低温易脆断，直接作为太阳能背板基材的材料，则无法满足其低温抗冲击性能。因此，开发一种低吸水率、低脆化温度以及高绝缘性的树脂组合物，并由其制备出具有优异的耐湿热老化性、粘接性以及机械性能，适用于工业化的太阳能背板很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种太阳能背板及其制备方法，所述背板具有高层间剥离强度、优异的耐湿热老化性、粘接性以及机械绝缘性能，适合于太阳能电池组件的应用。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，所述内表层、芯层和外表层的质量比为10 20 : 20 40 : 40 60 ; 其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成； 所述改性聚丙烯树脂组合物，以质量份计，包括如下组分 聚丙烯树脂100份 接枝聚乙烯5 50份填料O 100份 添加剂O 2. 5份 所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物，聚丙烯树脂的DSC熔点为160 168°C，熔体流动速率为I 2 g/10min ； 所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到 聚乙烯树脂100份 接枝剂O. 5 2. O份 引发剂O. 03 O. 2份 所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物，聚乙烯树脂的DSC熔点为120 1 35°C，熔体流动速率为I 2 g/10min。上述技术方案中，所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。上述技术方案中，所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)0上述技术方案中，所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。上述太阳能背板的制备包括如下步骤 (1)按所述的配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀，经螺杆熔融挤出加工，制备得到接枝聚乙烯； (2)按配比将聚丙烯树脂、填料以及添加剂加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀，经螺杆熔融加工，即可得到所述改性聚丙烯树脂组合物； (3)按配比将制备内表层、芯层以及外表层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆以及C螺杆中，同时在螺杆挤出机熔融挤出，经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述太阳能背板。上述制备方法中，所述步骤(3)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为18(T240°C，螺杆转速控制为95 105转/分，物料在螺杆内的停留时间为2_4分钟。本专利技术同时请求保护一种改性聚丙烯树脂组合物及其制备方法。所采用的技术方案是，一种改性聚丙烯树脂组合物，以质量份计，包括如下组分 聚丙烯树脂100份 接枝聚乙烯5 50份填料O 100份 添加剂O 2. 5份 所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物，聚丙烯树脂的DSC熔点为160 168°C，熔体流动速率为I 2 g/10min ； 所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到聚乙烯树脂100份 接枝剂O. 5 2. O份 引发剂O. 03 O. 2份 所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物，聚乙烯树脂的DSC熔点为120 135°C，熔体流动速率为I 2 g/10min。上述技术方案中，所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。上述技术方案中，所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)0上述技术方案中，所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。上述改性聚丙烯树脂组合物的制备方法，包括如下步骤 (1)按配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀，经螺杆熔融挤出加工，制备得到接枝聚乙烯； (2)按配比将余下组分加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀，经螺杆熔融加工，即可得到所述树脂组合物。上述制备方法中，所述步骤(I)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为16(T220°C;螺杆转速控制为95 105转/分；所述步骤(2)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为18(T240°C ;螺杆转速控制为95 105转/分。`本专利技术的原理本专利技术依据高分子合金化最新理论即高分子自增溶理论设计制造的聚丙烯/聚乙烯合金，由于引入了高分子交联元素因而制品在获得优良的耐低温冲击性的同时，也获得耐老化，尤其是耐高温湿热老化的性能。本专利技术采用熔点(DSC)大于150°C的聚丙烯或聚丙烯共聚物或其共混物作为本专利技术的主要材料的原因之一是其能满足太阳能电池板的加工要求。由于接枝剂的引进使部分聚乙烯交联，形成类似于橡胶类的交联的网状结构，以增韧聚丙烯，使其获得优异的抗低温冲击的性能和耐高温湿热老化性能。通过测试(测试标准ASTM D6110)，其简支梁缺口冲击(_20°C)可以达到15 KJ/m2，远远高于普通聚丙烯材料的2. 55 KJ/m2，因而可以用作太阳能背板基材。另外，本专利技术的树脂组合物的低温脆化温度都小于_40°C，未经增韧改性的嵌段共聚聚丙烯的低温脆化温度只有_30°C，将线性低密度聚乙烯加入嵌段共聚聚丙烯共混改性的树脂组合物其低温脆化温度只能达到-20 0C ο 本专利技术采用的添加剂主要包括抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂。抗氧剂可以有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，其特征在于，所述内表层、芯层和外表层的质量比为10～20∶20～40∶40～60；其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成；所述改性聚丙烯树脂组合物，以质量份计，包括如下组分：聚丙烯树脂???????????100份接枝聚乙烯???????????5～50份填料???????????????????0～100份添加剂????????????????0～2.5份所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物，聚丙烯树脂的DSC熔点为160~168℃，熔体流动速率为1~2?g/10min；所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到：聚乙烯树脂???????????100份接枝剂?????????????????0.5～2.0份引发剂?????????????????0.03～0.2份所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物，聚乙烯树脂的DSC熔点为120～135℃，熔体流动速率为1～2?g/10min。...
【技术特征摘要】
1.一种太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，其特征在于，所述内表层、芯层和外表层的质量比为10 20 20 40 40 60; 其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成； 所述改性聚丙烯树脂组合物，以质量份计，包括如下组分 聚丙烯树脂100份 接枝聚乙烯5 50份 填料O 100份 添加剂O 2. 5份 所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物，聚丙烯树脂的DSC熔点为160 168°C，熔体流动速率为I 2 g/10min ； 所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到 聚乙烯树脂100份 接枝剂O. 5 2. O份 引发剂O. 03 O. 2份 所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物，聚乙烯树脂的DSC熔点为120 135°C，熔体流动速率为I 2 g/10min。2.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。3.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述引发剂为二叔丁基过氧化物或过氧化二异丙苯。4.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。5.一种如权利要求1所述的太阳能背板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)按权利要求1所述的配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀，经螺杆熔融挤出加工，制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉江，符书臻，
申请(专利权)人：苏州度辰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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