[發明專利]一種基于改性含氟聚合物的太陽能電池背板的制備方法

有效

• 申請號: 201410647264.6
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104362205A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 黃新東;劉天人
• 申請（專利權）人: 無錫中潔能源技術有限公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

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技術領域

????本發明涉及一種基于改性含氟聚合物的太陽能電池背板的制備方法，屬于太陽能電池技術領域。

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背景技術

有關統計顯示，全球的石油大約能夠再供應人類45年，天然氣也只能供應61年，煤炭稍長，但也只有大約230年。中國的能源形勢更加嚴峻，根據目前的統計，中國石油儲量僅夠開采15年，天然氣約可開采30年，而煤炭也不過80年，與此同時，由于經濟的高速增長，國內能源需求仍在高速增加。現在進口原油已占總消費量的40%-50%。

太陽能電池是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變為電能的一種器件，這種光電轉換過程通常叫做“光生伏打效應”，因此太陽能電池又稱為“光伏電池”。?太陽能電池的種類可以包括有：1、硅系太陽能電池，例如：單晶硅、多晶硅太陽能電池，多晶硅薄膜太陽能電池；2、多元化合物薄膜太陽能電池；3、聚合物多層修飾電極型太陽能電池；4、納米晶化學太陽能電池。從轉換效率和材料的來源角度講，今后發展的重點仍是硅太陽能電池，特別是多晶硅和非晶硅薄膜電池。由于多晶硅和非晶硅薄膜電池具有較高的轉換效率和相對較低的成本，將最終取代單晶硅電池，成為市場的主導產品。

電池背板位于組件的背面的最外層，在戶外環境下保護太陽能電池組件不受水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化?、耐高低溫、良好的絕緣性和耐老化性能?、?耐腐蝕性能，可以反射陽光，提高組件的轉化效率，具有較高的紅外發射率，可以降低組件的溫度。

太陽能電池背板的材料主要有PET，它是聚對苯二甲酸乙二醇酯的簡稱。具有優良的物理機械性能，長期使用溫度可達120?℃，短期使用可耐150?℃高溫，可耐-70?℃低溫，且高、低溫時對其機械性能影響很小。電絕緣性優良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦性、尺寸穩定性都很好。氣體和水蒸氣滲透率低，具有優良的阻氣、阻水等性能。背板一般都用PET膜來作為支持體。由多層PET復合而成的背板也有一定的市場應用。另外，在PET基板的一側還涂覆有氟樹脂，氟樹脂的獨特的性能源于其特殊的分子結構。C-F鍵是有機化合物共價鍵中鍵能最大的，C-F鍵能485KJ/mol，太陽光中紫外光波長200～380nm，220nm的光子的能量為544KJ/mol，只有小于220nm的光子才能離解C-F鍵。在陽光中，小于220nm的光子比例很小（不到5%），而且這些短波紫外線容易被大氣圈外臭氧層吸收，能到達地面的極少。

CN101359695A公開一種太陽能電池背板,它包括基材和耐候層,在基材的兩側中至少有一側設有耐候層,在基材的一側設有阻隔膜,所述耐候層的組分及其重量份數是:含氟樹脂25～45份,改性樹脂1.5～3份,聚合物填料0.5～3份,無機填料0.1～1份,溶劑50～70份。CN101515603A公開了一種太陽能電池背板,包含:不透水性片材的基層、形成在所述基層的至少一面上的膜狀保護層,該保護層包含由含氟聚合物涂料形成的含氟涂層。所述的保護層還包含涂覆在所述含氟涂層的與所述基層相面對的表面上的粘結層,該粘結層由雙組分高溫固化膠系固化而成,包含含有固化性官能團的樹脂基體和固化劑。但是上述的太陽能電池背板都存在著水氣透過率高、耐老化性能不好的問題。

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發明內容

本發明所述要解決的技術問題：太陽能電池背板存在的水氣透過率高、耐老化性能不好，對其制備方法進行了改進，提出一種基于改性含氟聚合物的太陽能電池背板的制備方法。

技術方案：

一種基于改性含氟聚合物的太陽能電池背板的制備方法，包括如下步驟：

第1步、預聚體的制備：按重量份計，在反應器中加入水100～150份、乳化劑3～5份，攪拌均勻，再加入叔丁基苯乙烯3～5份、六氟丙烯10～20份、偏氟乙烯10～20份、苯乙烯2～4份、氯丁二烯2～4份，攪拌均勻后，再加入引發劑0.1～0.4份，加熱進行聚合反應，再加入二氧化鈦顆粒3～5份，攪拌均勻，抽濾后得到聚合物，再用乙醇洗滌濾餅，將濾餅烘干后，得到預聚體；

第2步、將預聚體、聚丙烯樹脂顆粒4～5份、有機溶劑40～60份混合均勻，升溫回流，放冷后，得到涂布液；

第3步、用刮刀涂布法將涂布液涂在PET基材上，熱風干燥，得到電池背板。

所述的第1步中，聚合反應的溫度是70～80℃，聚合反應時間是1～3小時。

所述的引發劑選自過氧化氫、過硫酸鉀、異丙苯過氧化氫、二異丙苯過氧化氫、對甲基丙苯過氧化氫。