一种散热性能优异的太阳能电池背板制造技术

一种散热性能优异的太阳能电池背膜，它包括自上而下依次设置的耐侯层、基材层和第一散热涂层，所述的第一散热涂层为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占聚丙烯酸树脂重量的0.008~0.035%；所述碳纳米管经过电子束辐射处理。本发明专利技术所述背膜散热性能优异，能够有效降低组件的运行温度，提高组件的转化效率，延长组件的使用寿命，整体耐侯性能和粘接性能满足组件的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种散热性能优异的太阳能电池背膜，它包括自上而下依次设置的耐侯层、基材层和第一散热涂层，所述的第一散热涂层为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占聚丙烯酸树脂重量的0.008~0.035%；所述碳纳米管经过电子束辐射处理。本专利技术所述背膜散热性能优异，能够有效降低组件的运行温度，提高组件的转化效率，延长组件的使用寿命，整体耐侯性能和粘接性能满足组件的使用需求。【专利说明】一种散热性能优异的太阳能电池背板
本专利技术属于太阳能电池
，特别涉及一种太阳能电池背膜。
技术介绍
作为传统电能生产方法的替代方案，太阳能电池组件被用来利用太阳光产生电能。太阳能电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境对它的破坏。太阳能电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射及水汽的侵蚀，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，因而太阳能电池封装材料的研究十分重要。太阳能电池背膜主要用于太阳能电池的封装，具有耐电击穿、耐老化、耐腐蚀等特性，用于太阳能电池的衬底，具有良好的电绝缘性能、抗紫外线和抗腐蚀性能，可起到很好的保护作用。现有的背膜一般是由几种高分子材料复合制成，如采用TPT、TPE、FPE结构等，其散热性能不好，不能将电池运行过程中产生的热量有效导出，造成电池的热量蓄积，导致电池的工作温度上升，尤其是晶体硅太阳电池转换效率与负温度系数相关，转换效率随电池温度的上升而线性下降，温度每升高1°C，功率输出减少0.4%-0.5%，甚至达到0.66%，而效率同比下降，绝对值则降低0.08%-0.1%。高温时组件不能正常工作，各种材料极易老化，从而缩短其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种太阳能电池背膜，它应具有优良的散热性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为: 一种散热性能优异的太阳能电池背膜，它包括自上而下依次设置的耐侯层、基材层和第一散热涂层，所述的第一散热涂层为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占丙烯酸树脂重量的0.008-0.035% ;所述碳纳米管经过电子束辐射处理。上述太阳能电池背膜，在所述的耐侯层和基材层之间设有第二散热层，第二散热涂层为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占丙烯酸树脂重量的0.008-0.035%。上述太阳能电池背膜，所述的第一散热层的厚度为10-15微米。上述太阳能电池背膜，所述的第二散热层的厚度为10-15微米。上述太阳能电池背膜，所述的聚丙烯酸树脂可以选自含有叔碳酸こ烯酯的丙烯酸共聚物。上述太阳能电池背膜，所述碳纳米管为多臂碳纳米管、单臂碳纳米管或者其混合物。上述太阳能电池背膜，所述电子束辐射处理的辐照剂量为0.1-lOOOkGy，优选150-250 kGy.与现有技术相比，本专利技术具有如下优点: 1.本专利技术采用碳纳米管作为散热材料，通过控制碳纳米管与聚丙烯酸树脂的用量比例以及对碳纳米管的辐射处理，使太阳能电池背板的热导率大大提高，从而使组件运行过程中产生的热量高温下以1-12.5pm波长的形式发射出去，有效降低了组件的运行温度，提高了组件的转化效率，保证了使用寿命。2.所述散热涂料通过涂布方式涂布在PET基材上，与PET基材附着力良好，耐湿热稳定性良好，有效避免了传统背板在湿热老化过程由于胶粘剂水解造成中背板脱层的问题，同时使背膜的整体耐侯性能和粘接性能满足组件的使用需求。【专利附图】【附图说明】图1是实施例2、4提供的产品结构示意图。图2是实施例1、3、5提供的产品结构示意图。图中各标号表示为:基材层I ;第一散热涂层2 ;第二散热涂层3 ;耐候层4。【具体实施方式】本专利技术提供的散热性能优异的太阳能电池背膜，包括自上而下依次设置的耐侯层、基材层和第一散热涂层，也可以在耐侯层和基材层之间设有第二散热层。其中，第一散热涂层和第二散热涂层均为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占丙烯酸树脂重量的0.008-0.035%。本专利技术中，散热涂层中以碳纳米管为导热材料，但是，碳纳米管本身是电的良导体，而太阳能电池背膜整体要求是绝缘的，如何解决碳纳米管在导热的同时不增加整个背板的导电性是本专利技术需要重点解决的问题。专利技术人通过研发发现，可以通过控制碳纳米管与聚丙烯酸树脂之间的用量比例，在得到良好导热性的同时，保证背膜整体的绝缘性能满足使用要求。本专利技术人发现，碳纳米管在散热涂料中的添加量不能超过其渗流阀值，否则将会导致整个背板丧失绝缘性，渗流阀值与碳纳米管在聚丙烯树脂中的分散强相关，与两者的界面结合也有一定关系，本专利技术中，碳纳米管的用量占聚丙烯酸树脂重量的0.008%?0.035%，如果用量低于0.008%，则无法在树脂中形成导热通道；如果用量高于0.035%，将会超过其渗流阀值，使散热涂料具有导电性，从而使背板丧失绝缘性。另外，碳纳米管的分散性能也直接影响背膜的散热性能，由于碳纳米管本身容易聚集，为改善碳纳米管的分散性，本专利技术对碳纳米管进行了电子束辐射处理，在辐照过程中，碳纳米管表面接枝了极性的含氧基团，碳管束被打散，自身的分散性得到很大改善，同时也提高了其在涂布液中的分散性。辐射处理时的辐照剂量控制在0.1-lOOOkGy，优选150-250 kGyo适合于本专利技术的碳纳米管为各向异性的多臂碳纳米管、单臂碳纳米管或者其混合物。适合于本专利技术的聚丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸正丁酷、丙烯酸月桂酷、丙烯酸-2_羟基こ酷、丙烯酸-2-羟基丙酷、甲基丙烯酸-2-羟基こ酷、甲基丙烯酸-2-羟基丙酷、丙烯酰胺、N-羟基丙烯酰胺、叔碳酸こ烯酯、叔碳酸缩水甘油酷、甲基丙烯酸月桂酷、丙烯酸-2-こ基己酷、甲基丙烯酸丁酯单体中的ー种或多种共聚而成。为保证太阳能电池背膜要求的散热性、抗水解性、抗氧化性及耐水解性，优选含有叔碳酸こ烯酯的丙烯酸共聚物，例如可以选自市售的丙烯酸酯ー叔碳酸こ烯酷。叔碳酸こ烯酯环氧丙烯酸酯等。适用于本专利技术的固化剂可以选自市售产品:六亚甲基ニ异氰酸酯(HDI)及其ニ聚体、三聚体，4，4 ニ异氰酸酯ニ苯甲烷(MDI)、甲苯ニ异氰酸酯(TDI)、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5三甲基环已基异氰酸酯(IPDI)中的ー种或多种，从耐UV黄变及抗高温高湿性考虑，优选六亚甲基ニ异氰酸酯(HDI)及其ニ聚体、三聚体。适合本专利技术的稀释剂可以选自市售产品丁酮、醋酸こ酷、醋酸丁酷等ー种或两种及以上的组合物。适合本专利技术的耐侯层可以选自公知的聚偏氟こ烯(PVDF)膜、聚こ烯-四氟こ烯(ETFE)膜、聚氟こ烯(PVF)膜中的任意ー种，或者由聚偏氟こ烯(PVDF)树脂、聚氟こ烯(PVF)树脂、こ烯-ニ氟氯こ烯共聚物(ECTFE)树脂、四氟こ烯-六氟丙烯-偏氟こ烯共聚物(THV)树脂、氟こ烯(四氟こ烯或三氟氯こ烯)和こ烯基醚共聚物(FEVE)树脂中的任意一种构成的氟碳涂料涂布而成。适合本专利技术的基材可以选自公知的聚对苯ニ甲酸こニ醇酯，其厚度150-300iim。本专利技术提供的背膜可以通过下述方法制备: 在PET基材的两面分别涂布第一散热涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热性能优异的太阳能电池背膜，其特征在于，它包括自上而下依次设置的耐侯层、基材层和第一散热涂层，所述的第一散热涂层为碳纳米管、聚丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合均匀涂布形成的涂层，碳纳米管占聚丙烯酸树脂重量的0.008~0.035%；所述的碳纳米管经过电子束辐射处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，李华峰，柳青，宋浩峰，
申请(专利权)人：乐凯胶片股份有限公司，
类型：发明
国别省市：