免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法技术

技术编号:9931049 阅读:158 留言:0更新日期:2014-04-17 05:04
一种免胶黏剂且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:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种免胶黏剂且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:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;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。一方面,本专利技术的太阳能电池背板,联接牢固,耐湿热老化性能强,另一方面其制备方法可免去传统的胶黏剂,生产率得到提高,并且有利于环保。【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,但其结构增强层使用的PET薄膜塑料分别与氟塑料薄膜和EVA薄膜存在很大的性能差异,造成层间联接难度大的问题。目前使用聚氨酯胶黏剂或聚酯胶黏剂进行上述联接:先使用胶黏剂将三层结构进行涂覆复合,然后高温去除溶剂使胶黏剂反应固化得到背板。该生产过程耗时费力,并且胶黏剂中的有机溶剂会污染环境。另外,PET薄膜耐湿热水解性能差,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。Isovolta公司开发了 3层熔融共挤出的聚酰胺12 (PA12)背板,简称AAA背板(见专利申请US2010/0059105A1)。虽然3层PA12薄膜联接良好,免除了胶黏剂的使用,而且PA12薄膜耐湿热水解性能良好,使得AAA背板耐长期湿热环境老化。但是AAA背板耐紫外照射性能差,在户外环境使用中会粉化开裂,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,提供一种免胶黏剂、层间联接良好、生产效率高、环保且耐湿热、紫外老化的太阳能电池背板,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:一种免胶黏剂且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:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;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,所述结构增强层的熔点大于145°C。优选的,所述组分A为乙烯与至少一种单体C的共聚物E,或者乙烯与至少两种单体C以任意比例混合的掺混物F,所述单体C选自丙烯酸Cu烷酯、甲基丙烯酸Cu烷酯、烯键不饱和羧酸,和烯键不饱和羧酸酸酐中的一种,所述共聚物E至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸,所述掺混物F也至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸;所述组分B为乙烯与至少一种单体D的共聚物M,或者乙烯与至少两种单体D以任意比例混合的掺混物N,所述单体D选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸Cu烷酯、和甲基丙烯酸CV6烷酯中的一种,所述共聚物M至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,所述掺混物N至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。进一步优选的,所述组分A为乙烯/甲基丙烯酸共聚物,同时所述组分B为乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物。进一步优选的,所述组分A为乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐三元共聚物,同时所述组分B为乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物。优选的,所述连接层中,组分A和组分B按照组分A的羧酸基团和组分B的环氧基团为等摩尔比例掺混。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。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,或者由聚丙烯、无机填料和热稳定剂共混改性--? 。进一步优选的,所述聚丙烯选自均聚聚丙烯(均聚ΡΡ)、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,或者为聚苯醚和聚苯乙烯的组合。进一步优选的,所述改性聚丙烯与工程塑料的合金由均聚聚丙烯(均聚ΡΡ)、马来酸酐接枝聚丙烯、热稳定剂和聚酰胺(PA)共混制成。优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为4-40:10-50:40-400:20-150 ο`进一步优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为15-30:10-50:150-300:20-150。进一步优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为15-30:15-40:150-300:20-150。优选的,所述耐候层为氟材料层或无机材料改性的氟材料合金层。优选的,所述耐候层为聚氟乙烯(PVF)膜或聚偏氟乙烯(PVDF)膜。优选的,所述耐候层为无机材料改性的氟材料合金层,由氟材料先制成氟材料合金后经无机材料改性而成。进一步优选的,所述氟材料选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯和乙烯基醚共聚物的一种或几种。进一步优选的,所述无机材料选自结构式为JxKy的无机物中的一种或几种,其中J是硅(Si)、镁(Mg)、钛(Ti)、锌(Zn)、铝(Al本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种免胶黏剂且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:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;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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