一种光伏太阳能电池复合背板和制备方法及其组件技术

本发明专利技术涉及太阳能电池背板领域。一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：包括外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层、中间粘接层、内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层。本发明专利技术中熔融共挤出外层和内层分别是选择PET和PE为主体，选取与其结构相似但性能不同的聚合物进行互补，熔融共挤，聚合物分子互相扩散，粘结强度大，熔融共挤出层使背板具有更高的剥离强度，具有优异的耐候性、水汽阻隔性、绝缘性等性能，是一种具有良好综合性能的光伏太阳能电池复合背板。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏太阳能电池复合背板和制备方法及其组件
本专利技术涉及太阳能电池背板领域，特别涉及一种光伏太阳能电池复合背板和制备方法及其组件。
技术介绍
太阳能电池组件是一种层叠结构，共由面板、胶、电池片、胶、背板组成电池组件主体结构，背板是太阳电池组件中除电池片外最重要的材料，背板是组件中直接与外部环境大面积接触的封装材料，对组件中的电池片起到支撑和保护作用。一般太阳能电池组件使用寿命都要求25年以上，如此长的使用寿命要求对太阳电池组件封装材料背板质量提出了严格的限制，背板必须具有可靠的耐候性、水汽阻隔性及绝缘性。传统的复合背板在多层复合过程中采用层与层之间使用胶粘剂进行粘合，多层复合赋予背板多种保护功能，但同时层与层间的粘结剂在水蒸汽或紫外作用下可能发生分解，失去粘结效果，导致背板层间的脱落，减少背板粘结层的层数可降低背板层与层间的剥离概率，提高背板的使用寿命。目前常用的太阳能电池背板多为下述结构：专利CN201110389391.7公开了一种太阳能电池背板，其特征在于，依次包括耐候层、结构增强层(PET)和耐候层，所述结构增强层和耐候层之间通过粘结层粘结固定；但是所述太阳能电池背板结构至少具有两层以上的粘接层，粘接层易分解脱落，影响使用寿命。专利CN201220673528.1公开了一种两层结构的太阳能电池背板，包括外侧耐候层和内层。所述外侧耐候层含氟塑料层，可以是单层，或是多层共挤的氟塑料层。所述内层为聚烯烃合金层，在其对外的表面有磨砂纹或压花纹。但是所述太阳电池背板的耐候性、水汽阻隔性、绝缘性以及背板强度较弱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够减少多层间粘接剂的使用从而减少粘接层水解脱离风险、制作工艺简单、兼具良好的耐候性、水汽阻隔性、绝缘性的光伏太阳能电池复合背板及其制备方法；该背板同时提高了背板内层与EVA之间的剥离强度，该背板通过共挤出外层和共挤出内层实现了背板多种保护功能，使背板具有更好的机械性能。本专利技术的另一目的还提供了一种光伏太阳能电池组件。本专利技术提供的一种光伏太阳能电池复合背板，其技术方案为：一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：包括外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层、中间粘接层、内层聚乙烯(PE)与烯烃聚合物共挤出层；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层的厚度与所述内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层的厚度比为1∶5～16∶1。本专利技术提供的一种光伏太阳能电池复合背板，还可以包括如下附属技术方案：其中，所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或液晶聚合物(LCP)中的任一种或任几种进行共挤形成的复合膜；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层中加入改性粒子，所述改性粒子是无机纳米粒子；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层中的无机纳米粒子的添加量是外层共挤物总质量分数的1-20％。其中，所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层上涂覆有抗紫外保护层；所述抗紫外保护层是含氟聚合物、环氧丙烯酸聚合物、聚氨酯类丙烯酸酯、聚酯类丙烯酸酯中的任一种或任几种；所述含氟聚合物是聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或偏二氟乙烯的三元共聚物中的任一种或任几种。其中，所述无机纳米粒子是纳米级的硅酸盐、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛或蒙脱土中的任一种或任几种。其中，所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层中的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的质量是外层共挤物总质量分数的50-98％；内层聚乙烯(PE)与烯烃聚合物共挤出层中的聚乙烯(PE)的质量是内层共挤物总质量分数的50-98％。其中，所述中间粘结层是胶粘剂层，所述胶粘剂层包括主剂、固化剂、溶剂，所述主剂是聚氨酯、不饱和聚酯、有机硅、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、烯丙基树脂、呋喃树脂、氨基树脂、醇酸树脂中的任一种或任几种，所述溶剂指醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮或甲乙酮中的任一种或任几种。其中，所述内层聚乙烯(PE)与烯烃聚合物共挤出层是指聚乙烯(PE)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚丙烯(PP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)或降冰片烯共聚物中的任一种或任几种进行共挤形成的复合膜。其中，所述聚乙烯是线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)或超高分子量聚乙烯中的任一种或任几种。其中，所述降冰片烯共聚物经过有机硅偶联剂处理；所述降冰片烯共聚物是指降冰片烯与烯烃化合物或丙烯酸酯中的任一种或任几种形成的共聚物；所述烯烃化合物是乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯或辛烯中的任一种或任几种，所述丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的任一种或任几种。其中，所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯共挤出层的厚度为100-800微米，所述中间粘接层的厚度5-50微米，所述内层聚乙烯(PE)与烯烃聚合物共挤出层的厚度为50-500微米。本专利技术还提供了一种光伏太阳能电池复合背板的制备方法，其技术方案为：一种光伏太阳能电池复合背板的制备方法，其特征在于：第一步、将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酯加热到200-300℃的熔融温度共挤出作为外层共挤出层，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的质量是外层共挤物总质量分数的50-98％；第二步、将聚乙烯(PE)与烯烃聚合物加热到150-280℃的熔融温度共挤出作为内层共挤出层，所述聚乙烯(PE)的质量是内层共挤物总质量分数的50-98％；第三步、用粘接剂将外层共挤出层与内层共挤出层粘接得到太阳能电池复合背板。本专利技术还提供了一种光伏太阳能电池组件，其技术方案为：一种光伏太阳能电池组件，包括前层材料、封装材料、电池片、封装材料、太阳电池背板，其特征在于：所述太阳电池背板是上述所述的光伏太阳能电池复合背板。本专利技术技术方案的实施包括以下技术效果：首先，本专利技术提供了一种熔融共挤出外层和内层复合膜及其制备方法，减少了粘结剂的使用，工艺过程简单。其次，本专利技术中熔融共挤外层和内层分别是选择PET和PE为主体，选取与其结构相似但性能不同的聚合物进行互补，熔融共挤，聚合物分子互相扩散，粘结强度大。该太阳能电池背板具有更好的耐候、水汽阻隔、绝缘和机械等性能。本专利技术只有一层粘结层，与常规的背板相比较，只需要一次复合，既节省了粘结剂的用量也降低了生产工序，提高了成品率，极大地降低了生产成本。本专利技术背板同时具备了耐水解性能优异、制造成本低和背板本身的可加工性，对太阳能光伏组件的制备具有非常重要的意义。本专利技术外层和内容熔融共挤选用结构相似的聚酯和聚烯烃为共挤聚合物，熔融共挤下聚合物分子相互扩散，提高了聚合物分子相互间的结合力。粘结层中粘结剂与内、外层间主要是通过产生的分子间范德华力、氢键力、静电引力、化学共价键力等进行强粘合。附图说明图1为光伏太阳能电池复合背板主体结构示意图图2为光伏太阳能电池复合背板外层共挤2层结构示意图图3为光伏太阳能电池复合背板外层共挤3层结构示意图图4为光伏太阳能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：包括外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层、中间粘接层、内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层的厚度与所述内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层的厚度比为1∶5～16∶1。

【技术特征摘要】
1.一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于:包括外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层、中间粘接层、内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层中的聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量是外层共挤物总质量分数的50-98％；内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层中的聚乙烯的质量是内层共挤物总质量分数的50-98％；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层的厚度与所述内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层的厚度比为1:5～16:1；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层是指聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯或液晶聚合物中的任一种或任几种进行共挤形成的复合膜；所述内层聚乙烯与烯烃聚合物共挤出层是指聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物或降冰片烯共聚物中的任一种或任几种进行共挤形成的复合膜。2.根据权利要求1中所述的一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层中加入改性粒子，所述改性粒子是无机纳米粒子；所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层中的无机纳米粒子的添加量是外层共挤物总质量分数的1-20％。3.根据权利要求2中所述的一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：所述外层聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酯共挤出层上涂覆有抗紫外保护层；所述抗紫外保护层是含氟聚合物、环氧丙烯酸聚合物、聚氨酯类丙烯酸酯、聚酯类丙烯酸酯中的任一种或任几种；所述含氟聚合物是聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或偏二氟乙烯的三元共聚物中的任一种或任几种。4.根据权利要求2中所述的一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：所述无机纳米粒子是纳米级的硅酸盐、碳酸钙、二氧化硅或二氧化钛中的任一种或任几种。5.根据权利要求1中所述的一种光伏太阳能电池复合背板，其特征在于：所述中间粘结层是胶粘剂层，所述胶粘剂层包括主剂、固化剂、溶剂，所述主剂是聚氨酯、不饱和聚酯、有机硅、聚酰亚胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，夏文进，张育政，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32