[發明專利]耐濕熱的太陽能電池背板及其制造方法

有效

• 申請號: 201480072489.1
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN105934831B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 趙若飛;蔡書義;黃偉
• 申請（專利權）人: 帝斯曼尚善太陽能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 肖善強

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：耐濕熱的太陽能電池背板，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：所述耐候層為雙向拉伸PA耐候膜，或由聚酰胺、熱穩定劑、抗紫外線穩定劑和無機材料制成；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，所述聚酰胺為選自下述組分中的一種或多種的組合：聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺613、聚酰胺615、聚酰胺616、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺10、聚酰胺912、聚酰胺913、聚酰胺914、聚酰胺915、聚酰胺616、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1013、聚酰胺1014、聚酰胺1210、聚酰胺1212、聚酰胺1213、聚酰胺1214、聚對苯二甲酸己二酰胺、聚對苯二甲酸壬二酰胺、聚對苯二甲酸癸二酰胺、聚對苯二甲酸十二二酰胺、己二酸己二酰胺/對苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、對苯二甲酸己二酰胺/間苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、聚己二酸間二甲苯酰胺、對苯二甲酸己二酰胺/對苯二甲酸2-甲基戊二酰胺、己二酸己二酰胺/對苯二甲酸己二酰胺/間苯二甲酸己二酰胺共聚酰胺、聚己內酰胺-對苯二甲酸己二酰胺。

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，所述連接層為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。

進一步優選的，所述連接層為乙烯/丙烯酸丁酯/馬來酸酐共聚物或馬來酸酐接枝聚丙烯。