[發明專利]新型太陽能電池背板

有效

• 申請號: 200910053910.5
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101582458A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 李民
• 申請（專利權）人: 上海海優威電子技術有限公司
• 主分類號: H01L31/0203
• 分類號: H01L31/0203;H01L31/048;B32B27/08;B32B27/18;B32B7/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔;鄭 暄

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別涉及太陽能電池背板技術領域，具體是指一種新型太陽能電池背板。?

背景技術

由于太陽能電池的大量使用，各個國家、公司對太陽能電池的背板提出了許多的結構并相應的申請了許多的專利。目前比較常用的結構為TPT結構，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分為聚氟乙烯(PVF)，P指聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF結構，三層薄膜間用合適的粘接劑粘接。TPT結構的背板的典型生產商為歐洲的Isovolta公司。PVF薄膜的主要作用是耐候，全世界只有美國杜邦公司生產，價格高，供應壟斷。為節省成本，朝向太陽能電池片的PVF層可以由耐候性差一些的塑料薄膜替代。因此原因，美國的Madico公司發明了TPE結構的背板(見專利申請WO2004/091901A2)。其中E指乙烯-醋酸乙烯樹脂，簡稱EVA。TPE背板的結構是PVF/PET/EVA。3M公司生產的背板也是類似的結構，使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)薄膜為耐候層，結構為THV/PET/EVA，也申請了專利(見專利申請US2006/0280922A1)。3M的專利試圖覆蓋除PVF以外所有的氟塑料和所有的聚烯烴。聚烯烴的定義覆蓋了所有碳-碳結構的塑料，品種非常多，各個塑料性能相差很大。氟塑料表面能低，除PVF和THV是相對而言最容易粘接的種類外，其它的氟塑料非常難以粘接。所以僅按其申請專利的表述無法實現除THV/PET/EVA以外的結構。另外一些美國公司正嘗試采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)作為背板材料，但還沒有商品化的產品。?

氟塑料中的PVDF學名為聚偏氟乙烯，分子結構為-(CF₂-CH₂)_n-(CH₂-CF₂)_n-。其供應商多，比如日本的大金、旭硝子、法國阿克瑪、意大利蘇威、中國的三愛富、東岳化工、巨化等公司。PVDF可以使用熱塑性塑料的加工工藝生產成薄膜，比如流延或吹膜，也可以制成涂料，涂布成膜。PVDF薄膜有高的自清潔能力，有非常好的水、氧阻隔性。以PVDF的性能，其應非常適合做太陽能電池背板的耐候保護層。但PVDF表面能低，無法直接使用。?

聚乙烯(PE)為乙烯的聚合物，分子結構為-(CH₂-CH₂)n-。太陽能電池組件中常用?的膠膜EVA分子結構中含有大量的乙烯鏈段，其和PE的相容性非常好。兩者在熔融狀態下可以完全粘合在一起。?

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種新型太陽能電池背板，該新型太陽能電池背板采用無機材料改性的聚偏氟乙烯(PVDF)合金薄膜為耐候層。此塑料合金通過擠出流延或吹膜得到PVDF合金薄膜。其在電暈、等離子或火焰處理后，表現出高的表面能，用粘接劑與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜粘接良好。有無機材料的PVDF合金薄膜與PET薄膜的粘接強度明顯高于不含無機材料的PVDF薄膜與PET薄膜的粘接強度。同時以白色聚乙烯(PE)薄膜為粘接反射層，結構新穎，材料易得，成本大大降低，且性能優良，符合對背板的要求，對太陽能行業有非常重要的意義。?

為了實現上述目的，本發明的新型太陽能電池背板，包括耐候層、第一粘接層、結構增強層、第二粘接層和粘接反射層，所述耐候層通過所述第一粘接層粘接所述結構增強層，所述結構增強層通過所述第二粘接層粘接所述粘接反射層，其特點是，所述耐候層是無機材料改性的聚偏氟乙烯(PVDF)合金層，所述粘接反射層是白色聚乙烯(PE)層。?

較佳地，所述聚偏氟乙烯合金層是聚偏氟乙烯與無機材料的共混塑料合金層。?

更佳地，所述無機材料選自結構式為AxBy的無機物中的一種或幾種，其中A是(Si)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋁(Al)、鉬(Mo)或鋇(Ba)，B是氧(O)、硫(S)或硫酸根(SO₄)，x和y分別選自1、2或3。顯然，其中Ax、By正負電荷匹配。?

更進一步地，所述無機物包括二氧化硅、二氧化鈦和硫化鉬，或者包括硫化鋅、硫酸鋇和二氧化鈦，或者包括二氧化硅、三氧化二鋁、硫化鉬和二氧化鈦。?

更佳地，所述無機材料為所述聚偏氟乙烯合金層總重量的10％～40％。?

較佳地，所述聚偏氟乙烯合金層的厚度為4～40μm。?