[發明專利]一種用于太陽能電池的背板及制備方法

有效

• 申請號: 202011557045.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112701179B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 羅吉江;符書臻;崔如玉;花超;朱瑜芳
• 申請（專利權）人: 蘇州度辰新材料有限公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049;D01F6/92;D01F1/10;C08J5/18;C08L23/12;C08L23/06;B29D7/00
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

本發明開發了一種新的用于太陽能電池的背板的制備方法，先采用靜電紡絲的方法制備骨架結構的B層，然后在B層的上下兩面流延聚烯烴材料的A層和C層，然后在真空壓膜機內進行層壓，由于層壓的溫度高于A層和C層的熔融溫度、且低于B層的軟化溫度，在壓力下熔融的聚烯烴薄膜層可以穿透并填充納米纖維網絡，由于A層和C層的聚烯烴在硅烷偶聯劑的作用下會發生接枝交聯反應，使得上下2層聚烯烴發生局部交聯，從而徹底提高了復合背板各層之間的粘合力，不僅徹底解決了各層之間的層間剝離力差的技術問題。

技術領域

本發明涉及太陽能電池背板材料技術領域，具體涉及一種用于太陽能電池的背板及制備方法。

背景技術

目前，隨著不可再生能源的衰竭及愈發嚴重的環境問題，作為清潔能源的太陽能受到前所未有的關注和重視。太陽能發電(又稱為光伏發電)是有效利用太陽能的主要途徑之一，而作為太陽能發電的核心部件，太陽能電池(又稱為光伏電池)的可靠性直接決定了太陽能發電的效能。

現有技術中，太陽能電池一般由上層蓋板、膠膜、電池片、膠膜和太陽能背板組成。其中，背板是太陽能電池的重要部分，一方面起到太陽能電池組件的結構粘結封裝作用，另一方面保護太陽能電池，防止水汽滲入，提高太陽能電池的耐濕熱老化性能和光電轉換效率，延長太陽能電池的使用壽命。由于太陽能背板直接暴露于空氣中，所處的環境條件惡劣，因此現有的產品均為多層復合結構：基板和耐候層；其中，基板主要采用聚酯基材或聚烯烴，耐候層大都為含氟耐候層。然而，現有的背板主要存在如下問題：(1)聚酯的分子主鏈中含有大量的酯基，易水解，即使經過改性處理，仍然難以達到太陽能背板的耐濕熱老化性能的要求；(2)含氟耐候層價格昂貴、粘結性能差，導致各層之間的層間剝離力較差；(3)背板本身要求極高的機械強度、低溫沖擊強度和韌性，現有的背板材料難以在這方面做到優秀。

因此，開發一種能滿足背板層間粘合力的多層背板，同時又能保證背板的高粘結性、高機械強度、高低溫沖擊性的要求，顯然具有積極的現實意義。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種用于太陽能電池的背板及制備方法。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種用于太陽能電池的背板的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備B層：采用靜電紡絲機，在其兩個注射器中分別加入高分子紡絲液和無機納米填料懸濁液，進行靜電紡絲，然后進行干燥，即可得到B層；所述B層的厚度為20～100微米；

所述高分子紡絲液為高分子聚合物和溶劑的混合物，其高分子聚合物的質量含量為20～40％，所述高分子聚合物選自PET、PA6或PA66中的一種或幾種，所述溶劑為2,2,2-三氟乙醇、三氟乙酸或六氟異丙醇；

所述無機納米填料懸濁液為甲醇和無機納米填料的混合物，其無機納米填料的質量含量為5～20％，所述無機納米填料選自二氧化鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、氫氧化鋁、硫酸鋇、滑石粉、云母粉中的一種或幾種；

(2)用硅烷偶聯劑對所述B層進行表面處理；

(3)將A層和C層原料按如下配方各自混合均勻后投入螺桿擠出機，分別熔融擠出并流延于所述B層兩側成膜，得到A/B/C三層結構的復合薄膜；所述A層和C層的厚度相同或不同，分別為20～200微米；

所述A層的原料配方如下，以質量份計，包括：

所述C層的原料配方如下，以質量份計，包括：

(4)將步驟(3)得到的A/B/C三層復合薄膜放入真空壓膜機內，在180～220℃、3～20MPa的條件下進行層壓，層壓時間為3～8min，完成后自然冷卻至室溫，即可得到所述用于太陽能電池的背板；

所述層壓的溫度高于A層和C層的熔融溫度、且低于B層的軟化溫度。