耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法技术

技术编号:9907565 阅读:98 留言:0更新日期:2014-04-11 07:33
本发明专利技术涉及耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述耐候层为双向拉伸PA耐候膜,或由聚酰胺、热稳定剂、抗紫外线稳定剂和无机材料制成;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。本发明专利技术的太阳能电池背板,以聚酰胺(PA)代替传统的氟膜材料作为耐候层,不仅能保证耐候性能,而且成本大大降低。同时以聚丙烯(PP)代替传统的PET材料作为结构增强层,避免了传统PET结构增强层耐湿热水解性能差,在长期湿热环境使用中会脆化开裂的问题,从而能配合PA耐候层进一步提高背板的耐湿热老化性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述耐候层为双向拉伸PA耐候膜,或由聚酰胺、热稳定剂、抗紫外线稳定剂和无机材料制成;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。本专利技术的太阳能电池背板,以聚酰胺(PA)代替传统的氟膜材料作为耐候层,不仅能保证耐候性能,而且成本大大降低。同时以聚丙烯(PP)代替传统的PET材料作为结构增强层,避免了传统PET结构增强层耐湿热水解性能差,在长期湿热环境使用中会脆化开裂的问题,从而能配合PA耐候层进一步提高背板的耐湿热老化性能。【专利说明】
本专利技术涉及光伏发电领域,尤其涉及一种太阳能背板。
技术介绍
人类对能源的需求持续不断的增长,目前以煤和石油等传统能源为主的情形将无法得以持久,使用可再生能源是解决人类能源挑战的唯一途径。太阳能光伏发电是可再生能源中最重要的一种。世界各国都在争相发展太阳能光伏发电,并制定和实施光伏发电的线路图。全球太阳能光伏产业在过去的五年,以50%以上的速度高速增长,据预测,在未来十年将以30%以上的速度持续发展。太阳能背板广泛应用于太阳能电池(光伏)组件,位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,需具备可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。氟塑料薄膜耐长期户外老化性能优异,被大量用来制备太阳能电池背板。背板主要包括耐候层、结构增强层和反射层三层结构,而目前通常用到的背板结构有TPT结构和TPE结构,其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜,成分为聚氟乙烯(PVF),P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜,E指乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)薄膜,因此,TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构,而TPE结构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构,三层薄膜间用胶黏剂粘接。TPT结构的背板其典型生产商为欧洲的Isovolta公司。TPE结构的背板为美国的Madico公司的专利产品(见专利申请W02004/091901A2)。目前,还有一些公司用聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜替代PVF薄膜,提供KPK结构和KPE结构,其中K指PVDF薄膜。另外还有一些美国和日本公司尝试采用ECTFE (乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)替代PVF薄膜或PVDF薄膜作为背板耐候层材料。3M公司则使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)薄膜做太阳能电池背板的耐候层(见专利申请US2006/0280922A1),其结构为THV/PET/EVA。虽然传统的背板中使用氟塑料薄膜,其耐长期户外老化性能优异,但是,氟塑料薄膜本身的成本高昂,会限制其更大规模的应用。另外,传统背板的结构增强层使用的PET薄膜塑料,其耐湿热水解性能差,在长期湿热环境使用中会脆化开裂,导致太阳能电池性能的劣化或失效。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足,提供一种层间联接牢固、耐湿热老化性能优良且成本低廉的太阳能电池背板,对太阳能行业有非常重要的意义。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述耐候层为双向拉伸PA耐候膜,或由聚酰胺、热稳定剂、抗紫外线稳定剂和无机材料制成;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。优选的,所述聚酰胺为选自下述组分中的一种或多种的组合:聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺613、聚酰胺615、聚酰胺616、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺10、聚酰胺912、聚酰胺913、聚酰胺914、聚酰胺915、聚酰胺616、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1013、聚酰胺1014、聚酰胺1210、聚酰胺1212、聚酰胺1213、聚酰胺1214、聚对苯二甲酸己二酰胺、聚对苯二甲酸壬二酰胺、聚对苯二甲酸癸二酰胺、聚对苯二甲酸十二二酰胺、己二酸己二酰胺/对苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、对苯二甲酸己二酰胺/间苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、聚己二酸间二甲苯酰胺、对苯二甲酸己二酰胺/对苯二甲酸2-甲基戊二酰胺、己二酸己二酰胺/对苯二甲酸己二酰胺/间苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、聚己内酰胺-对苯二甲酸己二酰胺。优选的,所述结构增强层的熔点大于145°C。优选的,所述改性聚丙烯由所述聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由所述聚丙烯、接枝聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由所述聚丙烯、热稳定剂和无机填料共混改性而成。进一步优选的,所述聚丙烯选自均聚聚丙烯(均聚PP)、共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种。进一步优选的,所述改性聚丙烯由所述聚丙烯、热稳定剂和无机填料共混改性而成。无机填料选自碳酸钙、二氧化钛、硫酸钡、云母、滑石、高岭土、玻璃微珠和玻璃纤维中的一种。优选的,所述工程塑料为聚酰胺或聚苯醚。优选的,所述连接层为马来酸酐接枝聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、或乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物。进一步优选的,所述连接层为乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐共聚物或马来酸酐接枝聚丙烯。优选的,所述耐候层、结构增强层和反射层的厚度比例为20-100:40-400:20-150。优选的,所述耐候层、结构增强层和反射层的厚度比例为30-60:150-300:20-150。优选的,所述耐候层、结构增强层和反射层的厚度比例为50-100:150-250:50-100。优选的,所述反射层是聚乙烯合金层。进一步优选的,所述反射层是由聚乙烯、含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料共混改性而成。进一步优选的,所述反射层是由低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯和醋酸的共聚物(EVA)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。进一步优选的,所述反射层是由低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。优选的,所述结构增强层和反射层之间也设有所述连接层,即太阳能电池背板由依次复合的耐候层、连接层、结构增强层、连接层和反射层组成。本专利技术还提供以下两种制造上述太阳能背板的方法。方法一,包括如下步骤:(I)耐候层的材料、连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用; (2)将步骤(I)准备的耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤。方法二,包括如下步骤: (1)连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用; (2)将步骤(I)准备的连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤,并涂覆在耐候层上。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷,具有如下有益效果: 1.本专利技术的太阳能电池背板,以聚酰胺(PA)代替传统的氟膜材料作为耐候层,不仅能保证耐候性能,而且成本大大降低。同时以聚丙烯(PP)代替传统的PET材料作为结构增强层,避免了传统PET结本文档来自技高网
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【技术保护点】
耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述耐候层为双向拉伸PA耐候膜,或由聚酰胺(PA)、热稳定剂、抗紫外线稳定剂和无机材料制成;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵若飞蔡书义黄伟
申请(专利权)人:苏州尚善新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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