一种无氟太阳能电池背板的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种无氟太阳能电池背板。本发明的无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，电池背板的总厚度为280~500μm，所述的基材层是PET薄膜或PO薄膜，所述的防渗层是PET薄膜，位于基材层和外保护层之间，所述的外保护层是TiOx-PET复合薄膜，厚度为12~100μm，其中TiOx-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.01~1.0%，x=1.9~2.0。本发明能后延长太阳能电池背板在户外环境下的使用寿命，从而替代环境不友好、价格昂贵的含氟材料，为生态保护、降低太阳能利用成本奠定基础，实现绿色能源装备的绿色制备。
【专利说明】一种无氟太阳能电池背板
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种无氟太阳能电池背板。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置，是解决生态、环境污染与能源短缺的有效途径之一。太阳能电池是由玻璃、热熔胶膜(EVA)、电池硅片和背板组成，按照玻璃-EVA-太阳能电池硅片-EVA-背板的结构封装构成，如图1所示。其中背板位于太阳能电池背面最外层，它的作用是保证太阳能电池在密闭的条件下运行，减少环境影响的作用，延长太阳能电池的使用寿命，是太阳能电池非常重要的组成部分。
[0003]电池背板位于组件背面最外层，在户外环境下保护太阳能电池组不受水汽的侵蚀、阻隔氧气防止氧化，要求耐高低温、绝缘性好、耐老化、耐腐蚀。为实现这些较为苛刻的要求，通常背板为复合结构，一般由基材(提供强度支撑和绝缘)、防水汽渗透层、外保护层和相应的粘结过渡层构成，其中外保护层是要具有耐老化、抗环境侵蚀好和耐候性好等功能，是背板材料的关键。
[0004]目前太阳能电池背板材料主要分为含氟树脂和非含氟树脂两大类，其中以含氟树脂为主。杜邦公司的Tedler的背板被称为经典的背板结构，也是国内外太阳能电池组件厂首选与认可的太阳能电池背板结构。Tedler为聚氟乙烯薄膜，由于含有氟，Tedler膜具有特殊的结构稳定性，目前杜邦公司该产品已经开发出第三代Tedler产品，其是所含氟材料中成本最低的。
[0005]妨碍太阳能电池推广的一个重要因素是目前太阳能电池的能源成本是常规能源中最高的。以煤作为参照，风能、石油和核能为煤的2-4倍，而太阳能则是煤的10倍以上，因此降低太阳能电池成本和延长电池使用寿命是太阳能利用的关键问题之一。由于Tedler薄膜的制造工艺的特殊性，其薄膜表面较易出现针孔，使得薄膜的水汽阻隔能力较差。同时Tedler材料本身含氟量小，所以薄膜需要较厚的厚度来保证其性能。含氟材料除了隔水能力较差外，其制备过程容易造成易污染环境，国外市场供应量严重受限，且价格昂贵，限制了太阳能电池的推广应用。
[0006]聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学式为-(-0CH2-CH20C0C6H4C0-) _，英文名polyethylene terephthalate,简称PET,为一种高聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120°C，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。初期PET几乎都用于合成纤维(我国俗称涤纶、的确良)。80年代以来，PET作为工程塑料有突破性的发展，相继研制出成核剂和结晶促进剂，目前PET与PBT—起作为热塑性聚酯，成为五大工程塑料之一 O
[0007]由于PET抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好，尤其是其优秀的防水汽渗透性能，已经用于太阳能电池背板的制造，但通常它作为防渗层使用，而作为外保护层，PET树脂存在的主要问题是耐紫外辐射较差，在户外环境下使用寿命一般仅为10年左右，很难达到通常太阳能电池所要求的25年使用期的要求。
[0008]由于太阳能太阳能电池户外使用寿命保证在25年以上，太阳能电池背板长期暴露在户外，温度高于< 60°C、湿度接近100%，一般非含氟薄膜材料很难达到这个使用条件所提出的要求，因此，研究在户外环境非含氟材料，如PET材料的降解机理，添加有效抗老化剂，大限度地提高聚酯薄膜的户外使用寿命，使PET薄膜材料使用寿命达到25年以上，也是PET薄膜作为太阳能电池背板材料一种革命，它有着深远的意义。
【发明内容】
[0009]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种无氟太阳能电池背板，通过在太阳能电池背板上设置TiOx-PET复合材料外保护层，目的是延长太阳能电池背板的使用寿命，替代环境不友好、价格昂贵的含氟材料。
[0010]本发明的无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，电池背板的总厚度为280-500μπι，所述的基材层是PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜或PO (聚烯烃)薄膜，所述的防渗层是PET薄膜，位于基材层和外保护层之间，所述的外保护层是TiOx-PET复合薄膜，厚度为12~100 μ m，其中TiOx-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.01~1.0%，χ=1.9~2.00[0011]所述的基材层厚度为200-450 μ m。
[0012]所述的防渗层厚度为12 μ m。
[0013]所述的基材层和防渗层、防渗层和外保护层之间是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂形成的粘结层。
[0014]与现有技术相比，本发明的特定和有益效果是:
本发明是以TiOx-PET复合材料作为外保护层，以PET层为防渗层，以PET或PO为基材，组成无氟太阳能电池背板。二氧化钛或二氧化钛薄膜具有优异紫外光屏蔽性和可见光透明性，本发明的TiOx-PET树脂复合材料，利用二氧化钛阻挡紫外线的功能弥补了 PET耐紫外性能差的缺陷，同时还发挥了 PET抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性的性能，能够大大提高TiOx-PET树脂复合材料的整体性能，延长复合材料在户外环境下的使用寿命，使之满足太阳能电池背板的要求，从而替代环境不友好、价格昂贵的含氟材料，为生态保护、降低太阳能利用成本奠定基础，实现绿色能源装备的绿色制备。
[0015]说明书附图
图1是太阳能电池结构示意图；
图2是本发明的无氟太阳能电池背板结构示意图。
[0016]【具体实施方式】
本发明实施例中对太阳能电池背板进行EVA粘接度测试、耐候性能测试、拉伸率和拉伸强度测试、热收缩率测试和耐电压测都是根据电子行业标准:SJCPZT4190-2010进行的。
[0017]本发明实施例使用的双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂购买自德国Herberts公司。
[0018]实施例1
一种无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，总厚度为280 μ m，所述的基材层是PET薄膜，厚度为200 μ m,所述的防渗层是PET薄膜，厚度为12 μ m,位于基材层和外保护层之间，基材层和防渗层、防渗层和外保护层之间是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂形成的粘结层。
[0019]所述的外保护层是TiOx-PET复合材料，厚度为48 μ m，其中TiOh9-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.01%,
经测试，本实施例的无氟太阳能电池背板与EVA粘接度>40，在-4(T85°C条件下的耐候性能合格，水汽通过率〈0.8 g/m2 d，拉伸率为70%，纵向和横向拉伸强度(MD/TD)为140/150 MPa，纵向和横向热收缩率(MD/TD) 0.6%/1.4%，耐电压为15 kV。
[0020]与国际知名品牌(3M)相比，而水汽通过率指标明显优于现有产品，其他指标一致或相近，本发明的太阳能背板无氟，性价比更高。
[0021]实施例2
一种无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，总厚度为500 μ m，所述的基材层是PET薄膜，厚度为450 μ m,所述的防渗层是PET薄膜，厚度为12 μ m,位于基材层和外保护层之间，基材层和防渗层、防渗层和外保护层之间是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂形成的粘结层。
[0022]所述的外保护层是TiOx-PET复合材料，厚度为12 μ m，其中TiO1J-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.5%。
[0023]经测试，本实施例的无氟太阳能电池背板与EVA粘接度>40，在_4(T85°C条件下的耐候性能合格，水汽通过率〈0.8 g/m2 d，拉伸率为72%，纵向和横向拉伸强度(MD/TD)为141/149 MPa，纵向和横向热收缩率(MD/TD) 0.5%/1.5%，耐电压为15 kV。
[0024]与国际知名品牌(3M)相比，而水汽通过率指标明显优于现有产品，其他指标一致或相近，本发明的太阳能背板无氟，性价比更高。
[0025]实施例3
一种无氟太阳能电池背板，包括基材层、防渗层和外保护层，总厚度为450 μ m，所述的基材层是PET薄膜，厚度为300 μ m,所述的防渗层是PET薄膜，厚度为12 μ m,位于基材层和外保护层之间，基材层和防渗层、防渗层和外保护层之间是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂形成的粘结层。
[0026]所述的外保护层是TiOx-PET复合材料，厚度为100 μ m，其中TiO2-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为1.0%。
[0027]经测试，本实施例的无氟太阳能电池背板与EVA粘接度>40，在_4(T85°C条件下的耐候性能合格，水汽通过率〈0.8 g/m2 d，拉伸率为69.5%，纵向和横向拉伸强度(MD/TD)为140/151 MPa，纵向和横向热收缩率(MD/TD)0.6%/1.5%，耐电压为15 kV。
[0028]与国际知名品牌(3M)相比，而水汽通过率指标明显优于现有产品，其他指标一致或相近，本发明的太阳能背板无氟，性价比更高。
【权利要求】
1.一种无氟太阳能电池背板，其特征在于包括基材层、防渗层和外保护层，电池背板的总厚度为280-500 μ m,所述的基材层是PET薄膜或PO薄膜，所述的防渗层是PET薄膜，位于基材层和外保护层之间，所述的外保护层是TiOx-PET复合薄膜，厚度为12~100 μ m，其中TiOx-PET复合材料中的Ti含量质量百分比为0.01~1.0%，X=L 9~2.0。
2.根据权利要求1所述的一种无氟太阳能电池背板，其特征在于所述的基材层厚度为200-450 μ m。
3.根据权利要求1所述的一种无氟太阳能电池背板，其特征在于所述的防渗层厚度为12 μ m。
4.根据权利要求1所述的一种无氟太阳能电池背板，其特征在于所述的基材层和防渗层、防渗层和外保护层之间是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂形成的粘结层。
【文档编号】H01L31/049GK103943702SQ201410178699
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】江家城, 孙挺, 陶放 申请人:营口旺平实业有限公司