[發明專利]耐濕熱太陽能電池背板及其制造方法

在審

• 申請號: 201410007110.0
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103715288A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 趙若飛;蔡書義;黃偉
• 申請（專利權）人: 蘇州尚善新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049;B32B27/36;B32B27/30;B32B27/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，尤其涉及一種太陽能背板。

背景技術

人類對能源的需求持續不斷的增長，目前以煤和石油等傳統能源為主的情形將無法得以持久，使用可再生能源是解決人類能源挑戰的唯一途徑。太陽能光伏發電是可再生能源中最重要的一種。世界各國都在爭相發展太陽能光伏發電，并制定和實施光伏發電的線路圖。全球太陽能光伏產業在過去的五年，以50%以上的速度高速增長，據預測，在未來十年將以30%以上的速度持續發展。

太陽能背板廣泛應用于太陽能電池（光伏）組件，位于太陽能電池板的背面，對電池片起保護和支撐作用，需具備可靠的絕緣性、阻水性和耐老化性。氟塑料薄膜耐長期戶外老化性能優異，被大量用來制備太陽能電池背板。背板主要包括耐候層、結構增強層和反射層三層結構，而目前通常用到的背板結構有TPT結構和TPE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，E指乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA)薄膜，因此，TPT結構指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜結構，而TPE結構指?PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜結構，三層薄膜間用膠黏劑粘接。TPT結構的背板其典型生產商為歐洲的Isovolta公司。TPE結構的背板為美國的Madico公司的專利產品（見專利申請W02004/091901A2)。目前，還有一些公司用聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜替代PVF薄膜，提供KPK結構和KPE結構，其中K指PVDF薄膜。另外還有一些美國和日本公司嘗試采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物）、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物）替代PVF薄膜或PVDF薄膜作為背板耐候層材料。3M公司則使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯）薄膜做太陽能電池背板的耐候層（見專利申請US2006/0280922A1)，其結構為THV/PET/EVA。

雖然傳統的背板中使用氟塑料薄膜，其耐長期戶外老化性能優異，但是，氟塑料薄膜本身的成本高昂，會限制其更大規模的應用。另外，傳統背板的結構增強層使用的PET薄膜塑料，其耐濕熱水解性能差，在長期濕熱環境使用中會脆化開裂，導致太陽能電池性能的劣化或失效。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種層間聯接牢固、耐濕熱老化性能優良且成本低廉的太陽能電池背板，對太陽能行業有非常重要的意義。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：耐濕熱太陽能電池背板，包括依次復合的耐候層、連接層、結構增強層和反射層，其特征在于：所述耐候層為PET膜，或由無機材料和熱穩定劑改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯制成；所述結構增強層由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成，所述合金為聚丙烯與工程塑料的合金，或者為改性聚丙烯與工程塑料的合金。

優選的，所述耐候層由無機材料和熱穩定劑改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯制成，,所述無機材料選自結構式為A_xB_y的無機物中的一種或幾種，其中A?是硅(Si)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋁(Al)、鉬(Mo)或鋇(Ba)，B是氧(0)、硫(S)或硫酸根（SO4),?χ和y分別為1、2或3。

進一步優選的，所述無機材料包括二氧化硅和二氧化鈦，或者包括二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁和硫化鉬，或者包括二氧化硅、硫化鋅和二氧化鈦，或者包括二氧化鈦、硫化鋅和硫酸鋇。

優選的，所述結構增強層的熔點大于145℃。

優選的，所述改性聚丙烯由所述聚丙烯和熱穩定劑共混改性而成，或者由所述聚丙烯、接枝聚丙烯和熱穩定劑共混改性而成，或者由所述聚丙烯、熱穩定劑和無機填料共混改性而成。

進一步優選的，所述聚丙烯選自均聚聚丙烯（均聚PP）、共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一種或幾種。

進一步優選的，所述改性聚丙烯由所述聚丙烯、熱穩定劑和無機填料共混改性而成。無機填料選自碳酸鈣、二氧化鈦、硫酸鋇、云母、滑石、高嶺土、玻璃微珠和玻璃纖維中的一種。

優選的，所述工程塑料為聚酰胺或聚苯醚。

優選的，所述連接層由馬來酸酐接枝聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、或乙烯丙烯酸酯馬來酸酐三元共聚物制成。

進一步優選的，所述連接層為乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMA），乙烯/丙烯酸丁酯/馬來酸酐共聚物，或馬來酸酐接枝聚丙烯。

優選的，所述耐候層、結構增強層和反射層的厚度比例為20-100：40-400:20-150。

優選的，所述耐候層、結構增強層和反射層的厚度比例為30-60：150-300:20-150。