[發(fā)明專利]免膠黏劑且耐濕熱的太陽能電池背板及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410007163.2
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103722840A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙若飛;蔡書義;黃偉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州尚善新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/30;B32B27/28;H01L31/049;B29C47/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能背板。

背景技術(shù)

人類對能源的需求持續(xù)不斷的增長，目前以煤和石油等傳統(tǒng)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(zhàn)的唯一途徑。太陽能光伏發(fā)電是可再生能源中最重要的一種。世界各國都在爭相發(fā)展太陽能光伏發(fā)電，并制定和實(shí)施光伏發(fā)電的線路圖。全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在過去的五年，以50%以上的速度高速增長，據(jù)預(yù)測，在未來十年將以30%以上的速度持續(xù)發(fā)展。

太陽能背板廣泛應(yīng)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(hù)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(yōu)異，被大量用來制備太陽能電池背板。背板主要包括耐候?qū)印⒔Y(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和反射層三層結(jié)構(gòu)，而目前通常用到的背板結(jié)構(gòu)有TPT結(jié)構(gòu)和TPE結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜結(jié)構(gòu)，而TPE結(jié)構(gòu)指?PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜結(jié)構(gòu)，三層薄膜間用膠黏劑粘接。TPT結(jié)構(gòu)的背板其典型生產(chǎn)商為歐洲的Isovolta公司。TPE結(jié)構(gòu)的背板為美國的Madico公司的專利產(chǎn)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(jié)構(gòu)和KPE結(jié)構(gòu)，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?qū)硬牧稀?M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?qū)樱ㄒ妼＠暾圲S2006/0280922A1)，其結(jié)構(gòu)為THV/PET/EVA。

雖然傳統(tǒng)的背板中使用氟塑料薄膜，其耐長期戶外老化性能優(yōu)異，但其結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層使用的PET薄膜塑料分別與氟塑料薄膜和EVA薄膜存在很大的性能差異，造成層間聯(lián)接難度大的問題。目前使用聚氨酯膠黏劑或聚酯膠黏劑進(jìn)行上述聯(lián)接：先使用膠黏劑將三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂覆復(fù)合，然后高溫去除溶劑使膠黏劑反應(yīng)固化得到背板。該生產(chǎn)過程耗時費(fèi)力，并且膠黏劑中的有機(jī)溶劑會污染環(huán)境。另外，PET薄膜耐濕熱水解性能差，在長期濕熱環(huán)境使用中會脆化開裂，導(dǎo)致太陽能電池性能的劣化或失效。

Isovolta公司開發(fā)了3層熔融共擠出的聚酰胺12（PA12）背板，簡稱AAA背板（見專利申請US2010/0059105A1)。雖然3層PA12薄膜聯(lián)接良好，免除了膠黏劑的使用，而且PA12薄膜耐濕熱水解性能良好，使得AAA背板耐長期濕熱環(huán)境老化。但是AAA背板耐紫外照射性能差，在戶外環(huán)境使用中會粉化開裂，導(dǎo)致太陽能電池性能的劣化或失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種免膠黏劑、層間聯(lián)接良好、生產(chǎn)效率高、環(huán)保且耐濕熱、紫外老化的太陽能電池背板，對太陽能行業(yè)有非常重要的意義。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種免膠黏劑且耐濕熱的太陽能電池背板，包括依次復(fù)合的耐候?qū)印⑦B接層、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層和反射層，其特征在于：所述連接層包括任意配比、且能產(chǎn)生交聯(lián)的組分A和組分B，組分A為乙烯共聚物或摻混物，含有羧酸基團(tuán)，組分B為乙烯共聚物或摻混物，含有環(huán)氧基團(tuán)；所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)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(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層的熔點(diǎn)大于145℃。

優(yōu)選的，所述組分A為乙烯與至少一種單體C的共聚物E，或者乙烯與至少兩種單體C以任意比例混合的摻混物F，所述單體C選自丙烯酸C_1-6烷酯、甲基丙烯酸C_1-6烷酯、烯鍵不飽和羧酸，和烯鍵不飽和羧酸酸酐中的一種，所述共聚物E至少有一種單體C為丙烯酸或者甲基丙烯酸，所述摻混物F也至少有一種單體C為丙烯酸或者甲基丙烯酸；所述組分B為乙烯與至少一種單體D的共聚物M，或者乙烯與至少兩種單體D以任意比例混合的摻混物N，所述單體D選自丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸C_1-6烷酯、和甲基丙烯酸C_1-6烷酯中的一種，所述共聚物M至少有一種單體D為丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯，所述摻混物N至少有一種單體D為丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯。