[發明專利]一種高效黑色太陽能電池背板及其制備方法

有效

• 申請號: 201410659733.6
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104409549A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊楚峰;李成浪;張宇輝;潘建軍
• 申請（專利權）人: 蘇州福斯特新材料有限公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 項麗

技術領域

本發明屬于太陽能電池領域，涉及一種太陽能電池背板，具體涉及一種高效黑色太陽能電池背板及其制備方法。

背景技術

隨著煤、石油、天然氣等化石能源的日益枯竭和環境污染的日益嚴重，人類迫切需要尋求可替代的再生能源。太陽能是自然界中最豐富的可再生能源，太陽能光伏發電是指利用太陽能電池的光電效應，將太陽光輻射能轉換成電能的發電方式。太陽能具有安全可靠、無噪聲、無污染、可方便地與建筑物相結合等優點，自20世紀80年代以來得到持續高速發展。

晶體硅電池是太陽能光伏發電系統的核心部分之一，若將晶體硅電池直接暴露在大氣中，由于會受到光、熱、雨、雪等氣象因素的影響，晶體硅電池的轉換效率和使用壽命會大大降低。太陽能電池背板作為太陽能電池背面的支撐和保護材料，是太陽能電池發揮作用不可或缺的組成部分。傳統的太陽能背板材料為層狀結構，由內、外層的耐候層和中間的基材層組成，這些結構層之間使用膠粘劑進行粘合。為了迎合住宅類光伏組件美觀方面的需求，黑色組件被開發出來并逐漸投入使用，目前黑色太陽能電池背板的用量處于逐年上升的趨勢。現有的技術中，黑色太陽能背板主要由含氟的薄膜、PET基層、EVA膜三層材料復合而成。此類背板存在諸多缺陷，比如背板較厚導熱效率差，組件返修困難，EVA長期老化耐候性差，氟膜與PET基層粘結性差等。

授權公告號為CN203733821U的中國實用新型專利公開了一種黑色太陽能電池背板及太陽能電池組件，該黑色太陽能電池背板包括基層、耐候黑色膜層，特別是，所述黑色太陽能電池背板還包括形成在所述基層的一面上的耐候黑色涂層以及形成在所述基層的另一面與所述耐候黑色膜層之間用于將所述基層和所述耐候黑色膜層粘接的高分子膠黏劑層。雖然這種黑色太陽能電池背板具有良好的耐候性能，易于組件返修，同時具有較低的生產成本；但這種背板的基層與耐候的黑色膜層之間采用了厚度較厚的膠粘劑進行粘結，使得層間粘結性較差，而且其反光率低，導致太陽能電池組件的功率降低。

公開號為CN103872163A的中國發明專利公開了一種黑色太陽能電池背板，包括依次疊加設置的第一黑色導熱耐候層、基板、阻隔層與第二黑色導熱耐候層，所述基板內部填充有第一樹脂組合物；所述第一黑色導熱耐候層由第二樹脂組合物形成，所述第二黑色導熱耐候層由第三樹脂組合物形成，所述第一樹脂組合物、第二樹脂組合物與第三樹脂組合物各自獨立的包括：100重量份的含氟樹脂，8～20重量份的固化劑，80～200重量份的溶劑，50～100重量份的無機填料，1～5重量份的炭黑，所述阻隔層由鋁或二氧化硅形成。雖然該黑色太陽能電池背板采用了高導熱系數的樹脂組合物，使黑色太陽能電池背板具有較好的導熱性；然而它的阻隔層是在基板的一個表面蒸鍍鋁或二氧化硅得到，這導致其加工工藝復雜且組件返修成本較高，難以投入實際應用。

授權公告號為CN203386783U的中國實用新型專利一種反光率高、封裝損失低的黑色太陽能組件，該黑色太陽能電池組件包括黑色背板、電池片以及第一封裝材料，其中，黑色背板設置在黑色太陽能電池組件的底部；電池片包括多塊，多塊電池片間隔分布在黑色背板上；第一封裝材料設置在黑色背板和電池片之間，并且該第一封裝材料包括位于電池片正下方增強反光結構。由于增強反光結構的反射率高，能夠將這些光反射到電池片的背面，供電池片吸收，從而降低整個黑色太陽能電池組件的封裝損失，提高單位面積的黑色太陽能電池組件的功率；但這種背板的耐氣候與耐老化性能較差，難以滿足太陽能組件25年以上使用壽命的要求。

由此可見，設計并生產出一種黑色太陽能電池背板，使其達到導熱率高、組件返修容易、耐老化性能好、成本低等綜合性能優異的要求，顯得尤為重要。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種綜合性能優異的高效黑色太陽能電池背板。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高效黑色太陽能電池背板，它包括基材層、固化成型于所述基材層兩面的氟碳層、固化成型于任一所述氟碳層與所述基材層之間的溶膠層。

優化地，所述氟碳層由黑色涂料組合物涂覆固化而成，所述黑色涂料組合物的原料配方包括下列重量份數的組分：

含氟樹脂???80~120份；

改性樹脂????10~60份；

固化劑???????5~40份；

散熱填料????5~50份；

黑色填料????0.5~5份；

溶劑??????50~500份。