[發明專利]一種太陽能電池背板及其制備方法

有效

• 申請號: 201310040961.0
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103151407A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 寧波長陽科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;B32B27/06;B32B27/16;B29C69/00
• 代理公司: 北京航忱知識產權代理事務所(普通合伙) 11377
• 代理人: 張華

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種太陽能電池背板（或稱太陽能背板）及其制備方法。

背景技術

太陽能電池是通過光電效應把光能轉化為電能的裝置。由于具有永久性、清潔性、靈活性等優點，它被認為是一種未來主要發展的新型能源，在不遠的將來，太陽能電池會替代部分常規能源，成為世界能源供應的主體。

太陽能電池通常是一個層疊結構，從上到下依次為透明玻璃蓋板/密封層乙烯－乙酸乙烯共聚物（EVA膠）/電池片/EVA膠/背板。整個太陽能電池通過將上述各材料層壓后再密封四側面裝框而成。其中背板的主要作用是提高太陽能電池板的整體機械強度，同時阻隔水汽滲透到密封層中，以保障電池片的使用壽命。因此，太陽能電池背板必須具有良好的耐電擊穿、耐老化、耐氣候、耐腐蝕等特性。

目前太陽能電池背板大多通過多層膜熱壓成型方式生產。以最常用的TPT為例，其制備方法為以聚氟乙烯/聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚氟乙烯（簡稱PVF/PET/PVF）三層獨立的薄膜通過高分子膠粘劑的粘結熱壓成型。其中的PET層作為基體，主要起絕緣和支撐作用；兩外層的PVF由于分子骨架上含有氟基團，可以起耐老化和耐腐蝕作用。為了得到更好的阻隔性、耐候性等性能，可以使用聚偏氟乙烯（PVDF）替代PVF。

當前國內太陽能背板的生產存在材料成本高和層間粘合性低等問題，背板層中PET基膜的生產基本成熟，但PVF或PVDF的生產技術難度較大，幾乎不能自主生產，基本上依靠國外進口，由此造成背板膜材料成本較高的缺陷。此外，由于含氟聚合物表面能低，使得PET與PVF（或PVDF）膜層之間粘合強度不夠，容易造成背板膜各層之間相互分離而導致整個背板膜的阻隔性、耐候性、耐腐蝕性等性能下降，從而影響電池的使用壽命。因此，采用多層膜熱壓成型工藝，對高分子膠粘劑配方的要求非常苛刻。

目前解決背板成本及各層之間粘結性問題的方法有兩種，一方面，使用氟樹脂涂布形成氟層來替代傳統的氟膜，達到降低成本的目的；另一方面，在氟膜或聚酯基膜表面進行電暈處理，適當提高兩層膜之間的粘結性。公開號為CN101272903，公開日為2008年09月24日的中國發明專利，提供了一種采用含氟涂層替代氟膜的太陽能電池背板，該含氟涂層為導入了固化官能團的含氟聚合物，用以提高氟層與基層或密封劑層之間的粘結性。公開號為CN101515603A，公開日為2009年08月26日的中國發明專利申請，提供了一種太陽能電池背板，給出了三種結構形式：第一種是在不透水性的片材一側面涂布含氟涂層，在另一側面復合含氟薄膜；第二種是在不透水性的片材兩側面各涂布含氟涂層；第三種是在不透水性的片材一側面涂布含氟涂層，再在含氟涂層外涂布表面涂層，最后在片材另一側面涂布含氟涂層。以上結構的背板膜通過涂布含氟涂層部分或全部替換氟膜層，從而一定程度上降低材料成本，也從氟材料或膠粘劑的改進來提高背板膜各層之間的粘結性。

由于太陽能電池使用時間的長久性（需要在戶外使用20年以上），要保持整個電池組件具有良好的阻隔性、耐候性和耐腐蝕性，以保證其使用壽命，背板膜各層之間的粘結性至關重要。本申請人認為除了對氟樹脂或膠粘劑做改進，或者對氟膜或聚酯基膜表面進行電暈處理之外，有必要對聚酯基材做進一步改進，以盡可能提高背板膜各層之間的粘結性能。

發明內容

為了解決現有太陽能背板的生產成本高和層間粘合性差的缺陷，本發明提供一種太陽能電池背板及其制備方法。本發明提供的太陽能電池背板的聚酯基膜與氟材料保護層之間的粘結力較高，生產成本較低。本發明提供的太陽能電池背板的制備方法工藝簡單，易于操作。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種太陽能電池背板，所述背板包括樹脂片材基層（簡稱基層/基膜，或聚酯基層/聚酯基膜）；所述基層的兩個表面涂布有化學預處理層，所述預處理層上涂布有粘結層，所述粘結層上涂布有保護層；所述化學預處理層由水溶性聚氨酯、水溶性丙烯酸酯或改性水溶性聚酯固化形成。

所述樹脂片材基層采用材料為聚酯材料，選自聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚對萘二甲酸乙二醇酯（PEN）及其共聚改性樹脂中的一種。

所述樹脂片材基層的厚度為100-250μm。

所述聚酯材料通過雙向拉伸工藝制備成膜狀或片狀結構。

進一步的，所述樹脂片材基層內添加有5-40%（重量百分含量）的無機顆粒，所述無機顆粒的粒徑為0.01-1μm。