[發明專利]光伏級油墨組合物及噴墨打印制程的圖案化透明封裝背板

有效

• 申請號: 201911145331.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110903700B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 張宇輝;楊小旭;李楠楠;曹詩易
• 申請（專利權）人: 蘇州福斯特光伏材料有限公司
• 主分類號: C09D11/322
• 分類號: C09D11/322;C09D11/36;C09D11/38;C09D11/30;H01L31/048
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 賴婉婷

本發明涉及一種光伏級油墨組合物及噴墨打印制程的圖案化透明封裝背板，該油墨組合物包括基體樹脂、色漿、粘結促進劑、界面調節劑、油墨助劑、固化劑、稀釋劑和增容劑。該油墨組合物具有長效穩定、高顏料含量、功能化的基體成分等特征，制備的反射涂層具備較佳的反射率及耐候性能，且適用于噴墨打印制程，克服了常規油墨粒徑大，流動狀態下易粘腔或在外界因素出現波動情況下易分層、結晶、顏填料團聚、游離析出而造成噴頭易堵塞等問題。本發明背板優化了涂層與EVA、POE等封裝膠膜的界面親和性與匹配性，顯著提高了非極性成分的膠膜與涂層間的粘結強度，即使不施加外部電暈或等離子處理工序也可滿足涂層與膠膜間的粘結性能要求。

技術領域

本發明屬于光伏封裝材料技術領域，具體涉及一種光伏油墨組合物及噴墨打印制程的圖案化透明封裝背板。

背景技術

近年來，光伏發電作為一種新能源產業受到國家政策扶持而得到迅猛發展。光伏發電裝機量呈逐年增長的態勢。目前，光伏產業通過不斷消納新技術，將發展重點從擴大規模轉到高質量方向發展，積極推進光伏發電平價上網的進程。目前，提高組件的發電效率是降低組件發電成本，實現平價上網的一種重要而且行之有效的方法。雙面組件因具有諸多優勢，從眾多高效組件技術中脫穎而出。不同于傳統的光伏組件只能利用正面入射的光照，雙面組件的背面也具備光電轉換的能力，可以增加13～20％的發電增益，較為顯著的提高了組件的發電效率，降低了度電成本。因此，雙面組件在組件制造商及電站運維商兩端都獲得越來越多地青睞。

目前雙面組件的正面與背面普遍使用玻璃進行封裝，但前后均玻璃封裝的工藝不僅存在良品率低的現象，而且制造出的組件還存在重量重、運輸和安裝破損率高等問題。為了解決這種雙面玻璃封裝暴露出的諸多問題，材料供應商開發了透明封裝背板，用于替代背面的封裝玻璃。透明封裝背板具有重量輕、透光率高、耐候性能與阻水性能佳等優點，得到了組件制造商普遍關注、試驗與使用。與此同時，為了進一步提高雙面組件的發電效率，市面上出現了圖案化的透明封裝背板，它是透明封裝背板的升級版產品。它是在透明封裝背板靠近膠膜的一側，電池片間隙位置印刷白色反射涂層，提高入射光的利用效率，進而增加組件功率。

這種圖案化的透明封裝背板產品對材料供應商的生產與開發能力要求較高，目前市面上尚未大批量供貨。從得到的信息來看，目前已報道以及正在開發的樣品大多是采用平網印刷制程。平網印刷由于是平張式的，每次印刷都存在刮刀抬起放下，印刷速度成為平網印刷一個無法突破的難題。印刷時，刮刀上下停頓變化，也會造成墨層厚度的不均勻，對產品的質量造成影響，批量生產效果不令人滿意。最終成品也因為分離的片材形式，而導致無法連續化電暈處理，使得產品出貨效率低。相比于傳統的平網印刷制程，噴墨打印制程可以大大簡化該類產品的生產與電暈處理。諸如，產品版型的調整只需重新編輯導入的圖紙程序即可完成生產切換，省掉了平網印刷用新網板的定制。產量大，涂層厚度控制簡單化，可連續化無人堅守生產等諸多優勢。這些優勢有助于推動圖案化透明封裝背板的快速商業化。

制備這種圖案化的透明封裝背板的底材主要是塑料涂層類材質，目前能夠在這類材質表面上打印的材料主要有弱溶劑/溶劑型墨水、UV固化墨水等。

從成份上看，弱溶劑/溶劑型墨水主要是由溶劑、著色劑、添加劑構成，不含有或極少含有滿足涂層長期耐候性的功能化的基體成分。并且對于弱溶劑型墨水而言，其沒有白色。因此，不適用于制備上文所述反射涂層。

UV固化墨水作為一種特殊的溶劑墨水。其由顏料、光聚合性預聚物、感光性單體、光聚合起始劑構成。它雖然存在一定含量的構成涂層的基體成分，以及解決了弱溶劑墨水不能打印白墨的缺陷。但是它也暴露出諸多問題：諸如，打印的涂層與底材的附著性能較差。涂層硬度太高，與EVA、POE等膠膜層壓后因折彎而造成涂層大面積皸裂。拉伸易脫層、粉化，濕熱及紫外老化易起皮、發黃等。基于以上考量，UV墨水也達不到使用的要求。因此，開發出一種特殊的不同于市面上的墨水，使其既能夠滿足噴墨打印制程生產性要求，又能滿足封裝背板25年使用性能要求，是目前迫切需要解決的課題。

發明內容