[發明專利]減少粘接層的四層結構太陽能電池背板

無效

• 申請號: 200910054994.4
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101615636A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 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
• 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，具體是指一種減少粘接層的四層結構太陽能電池背板。

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。

上述各種背板的三明治結構實際為五層結構，所述各功能層之間都要使用一層粘接劑粘合。粘接劑可以使用聚氨酯、丙烯酸或環氧類的粘接劑，也有公司使用含氟的粘接劑。由于粘接劑要能經受1000到3000小時的高溫高濕老化實驗，所以對粘接劑的要求非常高，由此也使粘接劑非常昂貴。同時涂覆粘接劑需要使用涂布工藝，工序復雜，容易導致產品報廢。

有報導為節省成本或替代PVF薄膜，國內有公司用以氟塑料為主要成分的氟碳涂料涂布到PET表面，再揮發掉涂料中含有的溶劑而形成氟塑料層。河北樂凱公司申請了該方法的專利，專利號200810079311。用這種辦法可以避免使用氟塑料層和聚酯層間的粘接劑。但由于氟碳涂料需要多次涂布以避免針孔，由此帶來了幾次涂布的氟塑料各層間的層間附著力不夠。另外產品很難避免涂層的針孔問題。以上兩點使該類背板到目前為止質量較低，無法成為市場主流。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種減少粘接層的四層結構太陽能電池背板，該太陽能電池背板只有四層結構，與常用的五層結構相比，少了聚酯層和聚烯烴層之間的粘接層，大大節約了成本，也使太陽能電池背板的結構更緊密，更耐用，性能符合對背板的要求，對太陽能行業有非常重要的意義。

為了實現上述目的，本發明的減少粘接層的四層結構太陽能電池背板，其特點是，包括自上而下的耐候層、第一粘接層、結構增強層和粘接反射層，所述耐候層通過所述第一粘接層粘接所述結構增強層，所述結構增強層直接貼合所述粘接反射層。

較佳地，所述結構增強層是聚酯層，所述粘接反射層是聚烯烴合金層。

更佳地，所述聚酯層是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)層或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)層。薄膜可以是雙向拉伸薄膜層、單向拉伸薄膜或不拉伸。由于聚酯的分子結構中均含有碳碳(-C-C)結構，與聚烯烴的碳碳結構有一定的相似性，所以在合適的條件下兩者能貼合在一起。但由于聚酯是半結晶塑料，表面難以粘接，所以在正常情況下聚烯烴難以和其貼合在一起。聚酯表面需要進行電暈(Corona)、等離子(Plasma)、火焰(Flame)或底涂(Primer)等工藝處理以增加表面能。可以只采用一種工藝處理，也可先后采用幾種工藝處理以增加其表面能。聚烯烴合金層和聚酯層之間沒有粘接劑層。當聚酯表面有合適的表面能后，熔融的聚烯烴合金被直接擠出流延到聚酯表面而和其成為緊密相連的一體結構。

更佳地，所述聚酯層的厚度是40～400μm。

更佳地，所述聚烯烴合金層是是含乙烯(-CH2-CH2-)鏈段的樹脂的共混塑料合金層。