专利名称：一种太阳能电池背板及其制备方法
技术领域：
本发明属于太阳能电池材料及其制备领域，特别涉及一种太阳能电池背板及其制备方法。
背景技术：
太阳能电池背板是太阳能电池不可或缺的组成部分，背板是电池板背面的保护材料，用于支撑、固定太阳能电池，并具有持续抵御光照射的能力。太阳能电池的可靠性在很大程度上依赖于背板的可靠性。目前比较常用的太阳能电池的背板都使用氟塑料作为最外层的耐候层，市场上最 多的商品化的氟塑料薄膜为杜邦公司的PVF膜，商品名Tedler，用来制备TPT结构(T指杜邦公司的Tedler薄膜，P指聚对苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF结构，三层膜间用合适的粘结剂粘结)的背板，此结构的背板膜被称为经典的背板结构，是国内外太阳能电池组件厂首选与认可的光伏电池背板结构。还有其它的氟材料包括PVDF(聚偏氟こ烯)、THV(四氟こ烯-六氟丙烯-偏氟こ烯共聚物)、ETFE(こ烯-四氟こ烯共聚物)、ECTFE (こ烯-三氟氯こ烯共聚物)、PTFE (聚四氟こ烯)和FEVE (氟こ烯与こ烯基醚的共聚物)。考虑到杜邦公司的Tedler膜供应有限，所以ー些背板生产公司致力于开发应用新的含氟背板材料，或是通过改变背板结构来应对。由于背板中朝向电池片一侧的氟材料不接触外界，所需的耐候性要求不高，所以可以使用其他更便宜的材料替代。美国的Madico公司和3M公司选择使用EVA替代ー层氟塑料，发明了 TPE结构的背板。其中E指こ烯-醋酸こ烯酷，简称EVA，即TPE的结构式PVF/PET/EVA。3M公司还使用THV薄膜为耐候层，制备结构为THV/PET/EVA的背板。虽然含氟背板耐候性优异，但由于其表面能比较低，具有很明显的不粘性，胶在其表面不易铺展而导致其和其它的塑料非常不容易粘结，即使通过对氟材料表面处理后，粘结强度仍然不够理想。因此很多公司致力于无氟背板的研究，目前主要生产商均为日本公司，其中无氟背板最为关键的材料是最外层的抗水解PET薄膜，PET是聚酯的ー种，因有分子结构中有大量的苯环结构而有较好的抗紫外线能力，但因有酯基而非常容易水解以至逐步丧失性能。因此高质量的抗水解PET就是通过提高PET的分子量或添加助剂比如亚胺类化合物，使聚酯分子链两端残余的羧酸基被封闭而减慢其水解的速度。使得这ー类抗水解PET无氟背板可以运用于太阳能电池。目前，由于电池片价格的持续降低导致太阳能电池组件的价格降低.其中背板的成本所占的比例越来越大，所以需要保持性能不变的前提下来降低成本。改变背板结构、简化生产步骤、开发优质便宜的新背板材料是有效降低背板成本的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池背板及其制备方法，该太阳能电池背板结构新颖，在使用中可以直接和电池片压合，不再需要另外的EVA胶膜作为粘结背板和电池片的连接层，且简化了生产エ序，降低了生产成本。本发明的一种太阳能电池背板，该太阳能背板包括抗水解PET层和POE胶膜层；所述的POE胶膜层是改性的热塑性弾性体，各组分按重量份数计为POE100 份、POE接枝马来酸酐共聚物1-50份、引发剂O. 01-5 份、紫外光吸收剂O. 01-5份、紫外光稳定剂O. 01-5份、 抗氧剂O. 01-5 份。所述的POE胶膜层的各组分按重量份数计为POE100 份、POE接枝马来酸酐共聚物5份、引发剂O. 05份、紫外光吸收剂O. I份、紫外光稳定剂O. I份、抗氧剂O. 2份。所述的POE胶膜层的各组分按重量份数计为POE100 份、POE接枝马来酸酐共聚物10份、引发剂O. I份、紫外光吸收剂O. I份、紫外光稳定剂O. I份、抗氧剂O. I份。所述的POE胶膜层的各组分按重量份数计为POE100 份、POE接枝马来酸酐共聚物20份、引发剂3份、紫外光吸收剂3份、紫外光稳定剂I份、抗氧剂I份。所述的抗水解PET层为碳化ニ亚胺封端的抗水解聚对苯ニ甲酸こニ醇酯，其厚度范围为40-1000微米。所述的POE胶膜层的厚度范围为100-1000微米。所述的引发剂为过氧化ニ异丙苯。所述的紫外光吸收剂为2-羟基-4-甲氧基ニ苯甲酮、2，4-ニ羟基ニ苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基ニ苯甲酮或2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)-苯并三唑。所述的紫外光稳定剂为3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酷、双(I-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸ニ酸酯或双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸ニ酸酷。所述的抗氧剂为β-(3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基醇酷、β_(3，5- ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、β -(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸果三甘醇酷、三(2，4_ ニ叔丁基苯酚)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇ニ亚磷酸酷。本发明的一种太阳能电池背板的制备方法，包括在抗水解PET膜的表面热压ー层POE胶膜，即得太阳能电池背板；所述的POE胶膜的制备方法为将各原料混合均匀后投入挤出机中混炼，挤出机的温度控制在60 150°C，将所得挤出物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后通过收卷エ序即可。本发明的一种太阳能电池背板，该太阳能背板自上而下包括POE胶膜层和抗水解PET层；所述的POE胶膜层通过热压与抗水解PET层连接。所述的POE胶膜层的厚度范围为100-1000微米。 所述的抗水解PET层的厚度范围为40-1000微米。POE是こ烯和辛烯原位聚合的热塑性弾性体，既有优异的韧性又有良好的加工性，而且POE塑料分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。由于其优良的性能，便宜的价格，是用来代替目前太阳能电池中こ烯-醋酸こ烯酯(EVA)胶膜的很好的材料。本发明提供ー种新型太阳能电池背板。该背板结构新颖，在使用中可以直接和电池片压合，不再需要另外的EVA胶膜作为粘结背板和电池片的连接层，简化了生产エ序，降低了生产成本。另外，本发明采用改性的POE胶膜，具有良好的粘结性，耐候性，制备的背板符合对背板的要求。采用上述的方案，本发明专利通过设置ー层POE胶膜层在背板上，作为粘结背板和电池片的材料，实现了在太阳能电池组件的制造中，无需另加EVA胶膜作为粘结背板和电池片的粘合目的，这ー层POE胶膜具有较好的粘结性，耐候性。综上，本发明的新型太阳能电池背板性能优良，符合对背板的要求，且在生产过程中简化了生产エ序，对太阳能行业有着重要的意义，具有广阔的应用前景。对本发明的实施例1，2，3制得的复合膜按下表I检测可知，本复合膜机械性能优秀，耐老化性能好,其测试数据普遍好于同类复合膜。表I本发明实施例1-3所得产品的测试结果
权利要求
1.一种太阳能电池背板，包括抗水解PET层(I)和胶膜层，其特征在于所述的胶膜层为POE胶膜层(2)，其组分按重量份数计为 POE100 份、 POE接枝马来酸酐共聚物1-50份、 引发剂0.01-5份、 紫外光吸收剂0. 01-5份、 紫外光稳定剂0. 01-5份、 抗氧剂0.01-5份。
2.根据权利要求I所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的POE胶膜层(2)的各组分按重量份数计为 POE100 份、 POE接枝马来酸酐共聚物5份、 引发剂0.05份、 紫外光吸收剂0. I份、 紫外光稳定剂0. I份、 抗氧剂0. 2份。
3.根据权利要求I所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的POE胶膜层(2)的各组分按重量份数计为 POE100 份、 POE接枝马来酸酐共聚物10份、引发剂0.1份、 紫外光吸收剂0. I份、 紫外光稳定剂0. I份、 抗氧剂0. I份。
4.根据权利要求I所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的POE胶膜层(2)的各组分按重量份数计为 POE100 份、 POE接枝马来酸酐共聚物20份、引发剂3份、 紫外光吸收剂3份、 紫外光稳定剂I份、抗氧剂I份。
5.根据权利要求1-4中任一所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的抗水解PET层(I)为碳化ニ亚胺封端的抗水解聚对苯ニ甲酸こニ醇酯，厚度范围为40-1000微米。
6.根据权利要求1-4中任一所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的POE胶膜层(2)的厚度范围为100-1000微米。
7.根据权利要求1-4中任一所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的引发剂为过氧化ニ异丙苯。
8.根据权利要求1-4中任一所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的紫外光吸收剂为2-羟基-4-甲氧基ニ苯甲酮、2，4- ニ羟基ニ苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基ニ苯甲酮或2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)-苯并三唑；紫外光稳定剂为3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酷、双(I-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸ニ酸酯或双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸ニ酸酷。
9.根据权利要求1-4中任一所述的ー种太阳能电池背板，其特征在于所述的抗氧剂为@ - (3, 5_ ニ叔丁基-4_轻基苯基)丙酸十八烧基醇酷、P - (3, 5_ ニ叔丁基-4_轻基苯基)丙酸、￠-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸果三甘醇酯、三(2，4_ ニ叔丁基苯酚)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇ニ亚磷酸酷。
10.如权利要求I所述的ー种太阳能电池背板的制备方法，包括在抗水解PET膜的表面热压ー层POE胶膜，即得太阳能电池背板； 所述的POE胶膜的制备方法为将各原料混合均匀后投入挤出机中混炼，挤出机的温度控制在60 150°C，将所得挤出物经流延、压延进行成膜，通过冷却、牵引进行整形，最后 通过收卷エ序即可。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池背板及其制备方法，所述背板包括抗水解PET层和POE胶膜层；所述的POE胶膜层的组分按重量份数计为POE 100份、POE接枝马来酸酐共聚物1-50份、引发剂0.01-5份、紫外光吸收剂0.01-5份、紫外光稳定剂0.01-5份、抗氧剂0.01-5份；其制备，包括在抗水解PET膜的表面热压一层POE胶膜，即得。本发明的太阳能背板结构简单，在使用中可以直接和电池片压合，不再需要另外的乙烯-醋酸乙烯胶膜作为粘结背板和电池片的连接层，其制备方法简化了生产工序，降低了生产成本，具有广阔的应用前景。
文档编号H01L31/048GK102850963SQ201210338929
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者张发饶 申请人:宁波威克丽特功能塑料有限公司