[發明專利]一種太陽能電池背板膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310193528.0
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103311342A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 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;H01L31/18;B32B3/24
• 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背板技術領域，具體涉及一種太陽能電池背板膜及其制備方法。

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，被認為是一種未來主要發展的新型能源，在不遠的將來，太陽能光伏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。如TPT背板，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而成。其中的PET層作為基體，主要起絕緣和支撐作用；兩外層（PVF）由于分子骨架上含有氟基團，可以起耐老化和耐腐蝕的作用。為了獲得更好的阻隔性、耐侯性，可以使用聚偏氟乙烯（PVDF）替代PVF。

當前國內太陽能電池背板膜的生產存在材料成本高和層間粘合性低等問題。國內的太陽能電池背板領域中，PET基膜的生產基本成熟，但PVF或PVDF的生產技術難度大，幾乎不能自主生產，基本上全部依靠國外進口，由此產生了背板膜材料成本昂貴的問題。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導致整個背板膜的阻隔性、耐侯性、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。

目前解決背板成本高及各層之間粘結性問題的簡單方法，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。申請號為200680035071.9，申請日為2006年06月22日（公開號為CN101272903，公開日為2008年9月24日）的中國發明專利申請提供了一種太陽能電池的背板，采用含氟涂層替代氟膜，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。另外，申請號為200910047890.0，申請日為2009年3月20日（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合，從而一定程度上降低材料成本，也通過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（需要戶外使用超過20年以上），要保持整個電池組件的阻隔性、耐侯性、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。

發明內容

為了解決現有背板膜粘結性較低的缺陷，本發明提供一種太陽能電池背板膜及其制備方法，通過改進基層結構，進一步提高了太陽能電池背板膜基膜與氟材料保護層之間的粘結性。

為達到上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種太陽能電池背板膜，所述背板膜包括樹脂片材基層（可簡稱為樹脂基層、基層、基膜），所述基層兩側面還設置有保護層，所述保護層與基層通過粘結層粘結在一起；所述基層為三層共擠結構，中間層為主體層，占整個基層厚度的80-90%，兩外側為輔助層，各占整個基層厚度的5-10%；所述輔助層具有微孔結構。所述樹脂片材基層為不透水性的基層，其中，所述輔助層具有微泡結構，起到增強基層與保護層粘結性作用；主體層（或稱中間層）不具有微泡結構，起支撐作用，能夠增強背板膜的力學性能和阻隔性能。

所述樹脂基層采用聚酯類材料制備，聚酯材料可以是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）及其共聚改性物中的一種。

所述聚酯材料的特性黏度（IV）為0.64-0.68dl/g，熔點（Tm）為255-265℃，玻璃化轉變溫度（Tg）為60-80℃。