一种太阳能电池板背膜及其制备方法
【专利摘要】一种太阳能电池板背膜及其制备方法，涉及太阳能电池板背膜【技术领域】，背膜包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层厚度为20-50μm，由以下质量份数的各个组分组成：环氧树脂55-75份、聚四氟乙烯15-30份、无机填料12-20份、硅酸铝纤维3-8份、苯乙烯3-6份、二酚基丙烷3-5份、固化剂5-10份和溶剂12-22份。本发明提供的太阳能电池板背膜，是一种具有良好耐候性和耐拉伸强度的背膜，在双85老化试验中能够达到2000h以上，且制备工艺简单，成本较低，是一种较为理想的太阳能电池板背膜材料。
【专利说明】一种太阳能电池板背膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能背膜【技术领域】，特别涉及一种太阳能电池板背膜及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池组件封装材料主要包括玻璃、EVA、胶膜、边框、背膜、接线盒、硅胶等， 目前除背膜意外的其他封装材料均已在中国光伏产业实现国产化，大大降低了太阳电池组 件单位发电功率的制造成本。
[0003] 但是，背膜作为一类重要的太阳电池组件封装材料，其技术，门槛要求相当高，力口 之相关原材料长期受到国外氟化工巨头的专利技术制约，时至今日其国产化程度极低，造 成现在国内太阳电池组件生产商采用的背膜大多是国外进口产品，价格较高且供货周期不 能保证。
[0004] 太阳能电池封装所用的背封膜，由于要求具有良好的空气隔绝性能、良好的防氧 化和抗潮湿性能、良好的电绝缘性能、能长期防止粘合物的水解性能等，目前国内太阳能电 池厂家所使用的都是价格昂贵的进口的太阳能专用TPT(聚氟乙烯复合膜）背封膜，有五层 结构，依次为外层聚氟乙烯（PVF)薄膜、粘合层、中间聚酯（PET)薄膜、粘合层、内层聚氟乙 烯（PVF)薄膜。
[0005] 申请号为201210498172. 7的专利文献"一种太阳能电池背膜"，公开了一种太阳 能电池板背膜，所述背膜包括基材、耐候层和粘接层，所述的耐候层是由耐候性优良的丙烯 酸酯类树脂涂覆在基材表面经固化而得到，所述的耐候层涂布液的组分及其重量份为：丙 烯酸类树脂乳液100?200份；固化剂33?100份；溶剂6?12份；聚合物填料1. 5?5 份；硅烷偶联剂2?10份。
[0006] 由此可知，该技术方案是将耐候层的涂层涂覆在基材表面，经固化得到耐候层，丙 烯酸树脂是耐候层的主体树脂，涂层的性能主要是受到丙烯酸树脂的性能的影响，其抗张 强度和双85老化结果均不理想。
【发明内容】
[0007] 本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提 供一种太阳能电池板背膜及其制备方法。
[0008] 本发明的技术方案：一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐 候层，第二层为PET层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘 相连，耐候层厚度为20-50ym，由以下质量份数的各个组分组成：环氧树脂55-75份、聚四 氟乙烯15-30份、无机填料12-20份、硅酸铝纤维3-8份、苯乙烯3-6份、二酚基丙烷3-5份、 固化剂5-10份和溶剂12-22份。
[0009] 作为优选，无机填料为白炭黑、高岭土和膨润土的至少一种。
[0010] 作为优选，所述固化剂为多异氰酸酯固化剂或聚酰胺固化剂。
[0011] 更优地，所述固化剂为多异氰酸酯固化剂。
[0012] 作为优选，所述溶剂为丙酮、丁酮或甲苯。
[0013] 作为优选，耐候层由以下质量份数的各个组分组成：环氧树脂60-70份、聚四氟乙 烯20-28份、无机填料15-18份、硅酸铝纤维4-7份、苯乙烯5-6份、二酚基丙烷4-5份、固 化剂6-9份和溶剂16-20份。
[0014] 更优地，耐候层由以下质量份数的各个组分组成：环氧树脂68份、聚四氟乙烯25 份、无机填料16份、硅酸铝纤维5份、苯乙烯5份、二酚基丙烷4份、固化剂8份和溶剂18 份。
[0015] -种太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌5-10min后，加入固化剂， 不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度20-50ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0016]有益效果：本发明提供的太阳能电池板背膜，其区别于现有背膜的主要特点是其 耐候层，耐候层直接与空气或者其他介质接触，其应当具备较为理想的耐腐和抗氧化性能， 以能够长期保护晶体硅免受外界的侵蚀，因此，耐候层的性能至关重要。现有的耐候层材料 具有两方面问题：一是成本太高，大多需要去国外进口；二是，材料极为单一，发展极为局 限。本发明以现有技术为基础，通过改良耐候层的组分，以环氧树脂为主体树脂，加入聚四 氟乙烯，形成的耐候层不仅成膜效果好，而且耐候耐久性显著提高，且耐候层的强度较好。
[0017] 因此，本发明提供的太阳能电池板背膜，是一种具有良好耐候性和耐拉伸强度的 背膜，在双85老化试验中能够达到2000h以上，且制备工艺简单，成本较低，是一种较为理 想的太阳能电池板背膜材料。
【具体实施方式】
[0018] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0019] 实施例1 : 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层， 第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层由以下质 量份数的各个组分组成：环氧树脂55份、聚四氟乙烯15份、白炭黑12份、硅酸铝纤维3份、 苯乙烯3份、二酚基丙烷3份、多异氰酸酯固化剂5份和丙酮12份。
[0020] 根据本发明提供的制备方法制备太阳能电池板背膜，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌6min后，加入固化剂，不断 搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度20ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0021] 实施例2 : 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层， 第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层由以下质 量份数的各个组分组成：环氧树脂75份、聚四氟乙烯30份、膨润土 20份、硅酸铝纤维8份、 苯乙烯6份、二酚基丙烷5份、多异氰酸酯固化剂10份和丙酮22份。
[0022] 根据本发明提供的制备方法制备太阳能电池板背膜，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌l〇min后，加入固化剂，不 断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度50ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0023] 实施例3: 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层， 第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层由以下质 量份数的各个组分组成：环氧树脂70份、聚四氟乙烯28份、高岭土 18份、硅酸铝纤维7份、 苯乙烯6份、二酚基丙烷5份、聚酰胺固化剂9份和丁酮20份。
[0024] 根据本发明提供的制备方法制备太阳能电池板背膜，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌7min后，加入固化剂，不断 搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度42ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0025] 实施例4: 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层， 第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层由以下质 量份数的各个组分组成：环氧树脂60份、聚四氟乙烯20份、膨润土 15份、硅酸铝纤维4份、 苯乙烯5份、二酚基丙烷4份、聚酰胺固化剂6份和甲苯16份。
[0026] 根据本发明提供的制备方法制备太阳能电池板背膜，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌6min后，加入固化剂，不断 搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0027] 实施例5: 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层， 第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层由以下质 量份数的各个组分组成：环氧树脂68份、聚四氟乙烯25份、白炭黑16份、硅酸铝纤维5份、 苯乙烯5份、二酚基丙烷4份、多异氰酸酯固化剂8份和甲苯18份。
[0028] 根据本发明提供的制备方法制备太阳能电池板背膜，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌7min后，加入固化剂，不断 搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度35ym; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
[0029] 申请号为201210498172. 7的专利文献"一种太阳能电池背膜"公开的技术方案制 备太阳能电池背膜，为对照组；测定上述【具体实施方式】和对照组背膜的性能。
[0030] (1)双八五老化试验 对实施例1-5和对照组进行双八五老化试验，结果如表1所示： 表1太阳能电池板背膜的耐候1测试
【权利要求】
1. 一种太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，其特征在于， 耐候层厚度为20-50 y m，由以下质量份数的各个组分组成：环氧树脂55-75份、聚四氟乙烯 15-30份、无机填料12-20份、硅酸铝纤维3-8份、苯乙烯3-6份、二酚基丙烷3-5份、固化剂 5-10份和溶剂12-22份。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池板背膜，其特征在于：无机填料为白炭黑、高岭土 和膨润土的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的太阳能电池板背膜，其特征在于：所述固化剂为多异氰酸酯 固化剂或聚酰胺固化剂。
4. 根据权利要求3所述的太阳能电池板背膜，其特征在于：所述固化剂为多异氰酸酯 固化剂。
5. 根据权利要求1所述的太阳能电池板背膜，其特征在于：所述溶剂为丙酮、丁酮或甲 苯。
6. 根据权利要求1所述的太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质量份数的 各个组分组成：环氧树脂60-70份、聚四氟乙烯20-28份、无机填料15-18份、硅酸铝纤维 4-7份、苯乙烯5-6份、二酚基丙烷4-5份、固化剂6-9份和溶剂16-20份。
7. 根据权利要求6所述的太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质量份数的 各个组分组成：环氧树脂68份、聚四氟乙烯25份、无机填料16份、硅酸铝纤维5份、苯乙烯 5份、二酚基丙烷4份、固化剂8份和溶剂18份。
8. -种根据权利要求1所述的太阳能电池板背膜的制备方法，其特征在于，制备步骤 如下： (1) 制备耐候层：将环氧树脂、聚四氟乙烯、二酚基丙烷、苯乙烯依次加入溶剂，搅拌均 匀后得到混合溶液，然后加入无机填料和硅酸铝纤维，超声搅拌5-10min后，加入固化剂， 不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度20-50 y m ; (2) 将耐候层与PET层交合层压； (3) 将上述材料与粘接层交合层压，得到层状膜； (4) 层状膜置于真空中冷压，制备得到太阳能电池板背膜。
【文档编号】H01L31/049GK104401088SQ201410647259
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】黄新东, 刘天人 申请人:无锡中洁能源技术有限公司