[發明專利]一種太陽能光伏組件背板用膠黏劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910572012.4
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110257000A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 魏曉峰
• 申請（專利權）人: 北京知淘科技有限責任公司
• 主分類號: C09J175/08
• 分類號: C09J175/08;C09J11/06;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/10
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本發明涉及一種太陽能光伏組件背板用膠黏劑及其制備方法，該膠黏劑由A組分和B組分組成：A組分包括第一異氰酸酯封端預聚體和第二異氰酸酯封端預聚體，兩者質量比為2.0?2.2:1；B組分主要由以下原料混合制成：改性聚酯多元醇、聚碳化二亞胺樹脂、硅烷偶聯劑、穩定助劑；兩者用量比滿足A組分中的?NCO與B組分中的?OH的摩爾比為2.6?2.8:1。該膠黏劑是無溶劑雙組份聚氨酯膠黏劑，具有優異的粘結性能；在背板層間復合工藝中可避免因溶劑揮發產生的復膜缺陷，提高成品率；采用該膠黏劑制備的光伏背板具有較高的層間剝離強度、良好的耐老化性能和耐黃變性能，有助于顯著提高太陽能光伏組件的可靠性和使用壽命。

技術領域

本發明屬于太陽能光伏組件背板材料技術領域，具體涉及一種太陽能光伏組件背板用膠黏劑，同時還涉及一種上述的太陽能光伏組件背板用膠黏劑的制備方法。

背景技術

太陽能是指太陽光的輻射能量，作為一種儲量豐富的清潔能源，其利用過程是對太陽能量的最直接應用，對環境和氣候的影響都非常小，是近年來新能源領域最熱門的研究方向。太陽能光伏組件(也稱太陽能電池板)是利用光生伏特效應，將太陽光中能量直接轉換為電能的光電轉化系統，主要部件包括鋁合金框架、光伏蓋板玻璃、封裝用EVA、電池片、背板等。

背板位于太陽能光伏組件背面的最外層，對電池片起到保護和支撐作用。由于太陽能光伏組件安裝在戶外環境中，長期經受風吹日曬雨淋，這就要求背板具有：良好的阻水性保護組件不受水汽的侵蝕、阻隔氧氣防止氧化、可靠的絕緣性、耐高低溫性能、耐老化性、耐腐蝕性，最好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溫度。單層膜材料很難滿足上述要求，因此背板通常采用復合型，一般具有三層結構：外層為氟膜耐候層，具有良好的抗環境侵蝕能力，防止水汽侵蝕、抗紫外線等；中間層是PET聚酯薄膜(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，作為結構增強層，具有良好的絕緣性和機械強度，起支撐作用；內層為層壓粘結層，需要與EVA具有良好的粘結性能，可以是氟膜或PE膜等。三層膜結構通過膠黏劑粘結在一起，組成光伏組件背板。光伏組件背板的性能不僅僅依賴于三層膜材料性能，與膠黏劑的性能也息息相關。由于背板中結構增強層的薄膜性能與耐候層、層壓粘結層之間存在較大的差異，造成三層膜材料間的粘結難度大，膠黏劑粘結力的大小以及性能的優劣直接關系到背板整體質量與使用壽命。

目前，太陽能光伏組件背板用膠黏劑主要由粘合體系、稀釋溶劑及助劑組成，常用的粘合體系為聚氨酯體系，在膠黏劑的合成中大都使用聚酯型多元醇作為原料。與單組份聚氨酯膠黏劑相比，雙組份聚氨酯膠黏劑的粘結強度大、性能可調、耐候性好，可以滿足戶外惡劣環境下的使用要求。但是隨著粘合物質分子質量的增大，黏度也隨之增大，需要加入稀釋溶劑降低體系粘度，方便施工。稀釋溶劑常規選用乙酸乙酯、酮類等，稀釋溶劑的純度對膠黏劑性能影響極大，其中所含的水分、醇類等羥基雜質會與粘合體系中的固化劑所含的異氰酸根發生反應，導致粘合性能下降，嚴重時甚至失效。同時，在背板復合工藝中，如參數控制不當，膠層內部溶劑不易揮發，造成溶劑殘留，膠層容易產生氣泡、滑移等現象，膠層受熱膨脹后熱應力也增大，會導致層間粘結力低，對太陽能光伏組件的性能質量及使用壽命影響較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能光伏組件背板用膠黏劑，無溶劑，固化速率快，結合強度高，使用壽命長。

本發明的第二個目的是提供一種上述的太陽能光伏組件背板用膠黏劑的制備方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種太陽能光伏組件背板用膠黏劑，由A組分和B組分組成：

所述A組分包括第一異氰酸酯封端預聚體和第二異氰酸酯封端預聚體；所述第一異氰酸酯封端預聚體是由分子量為1350-1650的聚丙二醇與過量二苯基甲烷二異氰酸酯反應生成的預聚體；所述第二異氰酸酯封端預聚體是由分子量為900-1100的聚四亞甲基醚二醇與過量多亞甲基多苯基多異氰酸酯反應生成的預聚體；第一異氰酸酯封端預聚體與第二異氰酸酯封端預聚體的質量比為2.0-2.2:1；