[發(fā)明專利]一種高阻隔性太陽能電池背板及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110359104.8
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102427090A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波長陽科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18;B32B27/06;B32B27/36;B32B27/30
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 張華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其是涉及太陽能電池背板，具體涉及一種高阻隔性的太陽能電池背板及其制備方法。

背景技術(shù)

太陽能作為一種取之不盡，安全無污染的能源被廣泛應(yīng)用。由于太陽能組件長期暴露在大氣中，要經(jīng)受水汽，氧氣，紫外線等外界各種環(huán)境因素的侵蝕，如不能有效抵抗這些壞境因素，會縮短太陽能電池的使用壽命，而太陽能電池背板(也可簡稱為太陽能背板)的主要作用就是保護(hù)太陽能電池不受這些環(huán)境因素的侵蝕，因此，對背板材料的阻隔性要求比較高。目前采用較為普遍的背板薄膜主要有TPT結(jié)構(gòu)，也就是采用兩層杜邦公司研發(fā)生產(chǎn)的Tedlar薄膜為耐候?qū)影仓虚g一層PET聚酯薄膜復(fù)合而成；TPE結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的其中一面是PVF薄膜耐候?qū)樱硪幻媸荅VA乙烯-醋酸乙烯共聚薄膜阻隔層，中間層是PET聚酯薄膜層；KPK結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)是兩邊采用法國阿科瑪公司研發(fā)生產(chǎn)的Kynar膜，即PVDF聚偏氟二乙烯膜層為耐候?qū)樱虚g包覆層是PET聚酯薄膜層；BBF結(jié)構(gòu)，這是3M公司自行研發(fā)的一種背板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中間層也是PET聚酯薄膜層，其中PET層的一側(cè)是EVA乙烯-醋酸乙烯共聚薄膜，另一側(cè)是THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)。

這四種復(fù)合膜是目前被認(rèn)為最為理想的太陽能背板結(jié)構(gòu)材料。而且現(xiàn)階段國內(nèi)外太陽能電池背板廠家基本都是采用這四種復(fù)合膜來做太陽能電池的襯底材料的。

但是由于PET聚酯分子鏈比較柔順，其在堆積過程中為避免原子間的排斥力，容易發(fā)生相對運(yùn)動，使得在堆積體中出現(xiàn)較多空間，氧氣、水汽等小分子容易溶解在PET中，因此PET聚酯只是一種中等阻隔性材料，對水汽和氧氣的阻隔性相對有限，這也導(dǎo)致整個(gè)背板的阻隔性能受到影響，不利于長期使用。所以，開發(fā)一種高阻隔性太陽能背板有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有太陽能電池背板所使用的PET聚酯是一種中等阻隔性材料，對水汽和氧氣的阻隔性較差，使整個(gè)背板的阻隔性能較差，不利于長期使用的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高阻隔性的太陽能電池背板，該太陽能電池背板結(jié)構(gòu)獨(dú)特，水汽、氧氣阻隔性較好，機(jī)械性能優(yōu)良，符合太陽能背板的基本要求。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

技術(shù)方案1，一種高阻隔性太陽能電池背板，包括基材(又稱結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層)、阻隔層、粘結(jié)層和耐候?qū)樱奶攸c(diǎn)是，所述基材兩側(cè)中至少一側(cè)設(shè)有耐候?qū)樱诨牡囊粋?cè)還設(shè)有阻隔層，所述阻隔層包括氧氣阻隔層和水汽阻隔層。

技術(shù)方案2，一種如技術(shù)方案1所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材兩側(cè)設(shè)有耐候?qū)樱鲎韪魧又糜谒龌呐c耐候?qū)又g，所述阻隔層通過粘結(jié)層與所述基材復(fù)合，所述耐候?qū)油ㄟ^粘結(jié)層粘結(jié)在所述基材與阻隔層的兩側(cè)。

技術(shù)方案3，一種如技術(shù)方案2所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層厚度為20-100微米，所述水汽阻隔層的厚度為10-150納米。

技術(shù)方案4，一種如技術(shù)方案3所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材厚度為100-350微米，所述耐候?qū)雍穸葹?0-150微米，所述粘結(jié)層厚度為1-30微米，所述水汽阻隔層的厚度為30-100納米。

技術(shù)方案5，一種如技術(shù)方案4所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述氧氣阻隔層為明膠材料，所述水汽阻隔層為無機(jī)薄膜層(也可稱為無機(jī)阻隔層)。

所述明膠材料形成明膠阻隔層，更佳地，所述明膠厚度為40-80微米。所述明膠層可以有效阻隔氧氣的滲透，可以通過熱固法粘結(jié)在PET基材表面。所述明膠相對分子量范圍為23000-27000，水分含量小于12％，水不溶物小于0.2％，二氧化硫含量小于30mg/kg，凝凍強(qiáng)度(H₂O含量為12％)為220g，所述凝凍強(qiáng)度測試標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)《藥用明膠硬膠囊》GB13731，所用測試儀器為凍力測試儀。

技術(shù)方案6，一種如技術(shù)方案5所述高阻隔性太陽能電池背板，它的特點(diǎn)是，所述基材的原料為聚酯，所述聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述無機(jī)薄膜層為鍍鋁膜、金屬鋁箔或無機(jī)化合物層。采用水汽阻隔層可以有效降低太陽能電池背板的水汽透過量。水汽阻隔層可以通過真空蒸鍍或復(fù)合粘貼的方法和其他薄膜層復(fù)合在一起。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯，可以是透明的，也可以是白色的或其他顏色。從使用范圍考慮，首選白色基材。聚酯原料的平均分子量范圍為16000-20000，特性粘度值為0.52-0.70dl/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于65℃，熔點(diǎn)大于250℃。