一種太陽能電池背板復(fù)合膜制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種太陽能電池背板復(fù)合膜，所述的太陽能電池背板復(fù)合膜由以下材料復(fù)合而成：外保護(hù)層0.025～0.050mm厚的聚偏氟乙烯膜，基材0.125～0.300mm厚的PET膜，內(nèi)保護(hù)層0.025～0.030mm厚的聚偏氟乙烯膜，所述基材的兩面分別通過粘結(jié)層與內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層結(jié)合，其中，與外保護(hù)層進(jìn)行粘接的基材PET膜表面覆有真空鍍鋁或真空鍍硅層，粘結(jié)層是聚氨酯膠層，厚度為3～15μm。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)新穎，材料易得，提高了對(duì)水汽、紫外線的阻隔性，與太陽能電池封裝材料之間的粘合強(qiáng)度高，并且延長了太陽能背板的使用壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)專利涉及太陽能電池
，特別涉及一種太陽能電池背板復(fù)合膜。
技術(shù)介紹
地球環(huán)境污染和能源短缺問題日趨嚴(yán)重，太陽能電池發(fā)電是解決這兩個(gè)問題的最有效途徑之一。太陽能發(fā)電是利用硅等半導(dǎo)體的量子效應(yīng)原理直接把太陽的可見光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋５怯捎谄涿鎸?duì)惡劣的天氣，我們需要一種材料來保護(hù)太陽能電池硅片，面對(duì)太陽直射的一面我們一般采用玻璃來保護(hù)硅片，而反面，我們采用太陽能電池背板來保護(hù)。在此要求上，我們要求以下特性首先，太陽能電池背板要有非常優(yōu)異的耐侯性，能抵抗惡劣的天氣；其次，太陽能電池背板要求有非常好的紫外吸收能力，更好的保護(hù)用來固定硅片和EVA。另外，太陽能電池背板還必須具有非常低的水蒸汽滲透率，保護(hù)硅片因此而受潮短路，同時(shí)我們還要求太陽能電池背板的質(zhì)量非常輕，減輕整個(gè)光伏組建的質(zhì)量。目前，使用含氟薄膜，采用涂布復(fù)合工藝生產(chǎn)的太陽能電池背板，由于產(chǎn)品性能較好，已經(jīng)得到大多數(shù)公司的認(rèn)可，其主要的結(jié)構(gòu)有TPT結(jié)構(gòu)有TPE結(jié)構(gòu)，其中T指杜邦公司的Tadlar膜，成分為PVF(聚氟乙烯)，P指聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，E指乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)，因此TPT結(jié)構(gòu)指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜結(jié)構(gòu)，TPE結(jié)指構(gòu)指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜結(jié)構(gòu)，三層薄膜用合適的粘接劑粘接。TPT結(jié)構(gòu)的背板典型的生產(chǎn)商為歐洲的Isovolta公司，TPE結(jié)構(gòu)的背板為美國的Madico公司的專利產(chǎn)品(見專利申請(qǐng)W02004/091901A2).東洋鋁業(yè)、奧地利Isovotal和德國Krempel公司采用法國阿克瑪公司的PVDF (聚偏氟乙烯)薄膜生產(chǎn)太陽能電池背板，簡稱KPK背板，即PVDF薄膜/PET薄膜/PVDF薄膜結(jié)構(gòu)。含氟型太陽能電池背板中的氟膜主要由美國杜邦公司的Tadlar膜和PVDF (聚偏氟乙烯)膜，此兩類產(chǎn)品的市場份額占了所有背板行業(yè)90%。其中杜邦公司的Tadlar膜為美國杜邦公司專利產(chǎn)品，也只有杜邦公司解決了 PVF (聚氟乙烯)材料熔融溫度比分解溫度高的難點(diǎn)，常用的PVF在國際上被美國杜邦公司所壟斷。PVDF材料是氟塑料的一種，熔點(diǎn)為170度，密度為1. 78克/平方厘米，是一種結(jié)晶型高聚物，結(jié)晶度為68%左右，PVDF的沖擊性能，抗張強(qiáng)度，耐磨性和耐蠕變性基本上是常用氟塑料中最好的，耐絕大多數(shù)的溶劑。使用溫度為-50到150度，比PVF使用范圍更廣，PVDF耐侯性好，耐輻射，耐臭氧，耐紫外光，介電性能優(yōu)，介電常數(shù)為8-9。PVDF膜與PVF(Tadl ar)膜相比較而言，其耐侯性能要優(yōu)于PVF，膜表面張力略低于PVF，但是相差不大，PVDF膜表面張力為28，PVF為31。PET是最便宜，但是阻隔性又非常好的材料，國外公司在做背板的時(shí)候都采用了 PET這個(gè)材料(或者其銜生物，如PBT)，并且，就國內(nèi)來看，PET是國內(nèi)薄膜加工最成熟的阻隔性材料。PET屬于有機(jī)高分子化合物，是由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成。分子結(jié)構(gòu)如下H- 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本專利技術(shù)復(fù)合膜采用PVDF薄膜/PET薄膜/PVDF薄膜結(jié)構(gòu)，其中，PET薄膜為基材，兩側(cè)的PVDF薄膜分別為外保護(hù)層和內(nèi)保護(hù)層，內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層分別通過粘結(jié)層與基材結(jié)合，其中，基材與外保護(hù)層結(jié)合的一面覆有真空鍍鋁或真空鍍硅層，提高了水蒸氣阻隔率，這樣，提高了整個(gè)復(fù)合膜的水蒸氣阻隔性能。附圖說明圖1是本專利技術(shù)復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為內(nèi)保護(hù)層、2為第一粘結(jié)層、3為基材、4為真空鍍鋁或真空鍍硅層、5為第二粘結(jié)層、6為內(nèi)保護(hù)層。具體實(shí)施例方式為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下一種太陽能電池背板復(fù)合膜，它包括基材3、內(nèi)保護(hù)層I (既耐候?qū)?、外保護(hù)層6(既耐候?qū)?、第一粘結(jié)層2和第二粘結(jié)層5。所述基材3是硅改性的，雙向拉伸的國產(chǎn)PET膜，所述基材在與外保護(hù)層粘結(jié)的一面經(jīng)過單面真空鍍鋁或真空鍍硅形成有真空鍍鋁或真空鍍硅層4，提高了水蒸氣阻隔率，本專利技術(shù)采用真空鍍鋁。所述基材3是PET雙向拉伸薄膜層，具有極低的氧氣滲透率，以及優(yōu)異的電性能，厚度為0. 125 0. 300mm,白色，在本專利技術(shù)實(shí)例中，所述PET層厚度為250 y m。所述的第一和第二粘結(jié)層均是雙組份聚氨酯膠層，該粘接層由雙組份高溫固化而成，包含含有固化官能團(tuán)的樹脂和固化劑。所述的樹脂基體為聚氨酯系，所述的固化官能團(tuán)為氨基、羧基。所述的固化劑為自異氰酸酯固化劑。所述粘結(jié)層厚度為5 15 ym，在本專利技術(shù)實(shí)例中，所述粘接層厚度為10 Pm。所述異氰酸酯固化劑一般包含六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及其二聚體，三聚體、二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI)、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)等。從低毒性和黃變性考慮，本專利技術(shù)優(yōu)選甲苯二異氰酸酯(TDI)。所述的外保護(hù)層6是白色聚偏氟乙烯膜，即PVDF層，主要作用是耐候，阻隔水汽和氧氣，抗紫外線能力，與基材真空鍍鋁或真空鍍硅面粘結(jié)，厚度為0. 025 0. 050mm的PMMA(909O+PVDF (10%)的混合物，是多層共擠工藝制造的，形成了聚甲基丙烯酸甲酯+聚偏氟乙烯的雙層界面，在本專利技術(shù)實(shí)例中，所述外保護(hù)層厚度為50 ym;首先通過PMMA吸收紫外線，再通過PVDF達(dá)到阻隔的目的，這一層作為太陽能電池背板與空氣接觸層，其要求是非常高的，該層滿足以下參數(shù)1.極優(yōu)秀的抗氧化能力；2.極優(yōu)秀的抗紫外能力；3.極優(yōu)秀的紫外線吸收能力；4.比較優(yōu)秀的水蒸汽阻隔率(保護(hù)基材)。所述的內(nèi)保護(hù)層是白色的聚偏氟乙烯膜，即PVDF層，直接與基材表面粘結(jié)，主要作用是耐候，阻隔水汽和氧氣，抗紫外線能力，與第一粘結(jié)層具有比較好的黏結(jié)力，厚度為0.025 0. 030mm的PMMA (30%) +PVDF (70%)的混合物，是PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)和PVDF (聚偏氟乙烯)混合后流延工藝制造的，兩相共混結(jié)構(gòu)。在本專利技術(shù)實(shí)例中，所述內(nèi)保護(hù)層厚度為30 ym，所述內(nèi)保護(hù)層面對(duì)太陽光的直射，但不與空氣直接接觸，對(duì)以上條件，所以對(duì)該層滿足以下參數(shù):1.表面張力比較大，應(yīng)達(dá)到45以上，使之能與EVA輕松粘結(jié)，最好與EVA粘結(jié)表面具有非極性分子；2.具有極優(yōu)秀的抗紫外線能力；3.具有極優(yōu)秀的紫外線吸收能力；4.具有一般的抗氧化能力；5.90以上的白度(光線發(fā)射)；6.與EVA黏結(jié)層具有比較好的粘結(jié)力。作為本專利技術(shù)的一種實(shí)例，各層顏色與厚度如下表:本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種太陽能電池背板復(fù)合膜，其特征在于：由以下三層材料復(fù)合而成：外保護(hù)層：0.025～0.050mm厚的聚偏氟乙烯膜；基材：0.125～0.30mm厚的PET膜；內(nèi)保護(hù)層：0.025～0.030mm厚的聚偏氟乙烯膜；所述基材的兩面分別通過第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層與內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層結(jié)合，所述基材在與外保護(hù)層進(jìn)行粘結(jié)的一面覆有真空鍍鋁或真空鍍硅層。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種太陽能電池背板復(fù)合膜，其特征在于:由以下三層材料復(fù)合而成: 外保護(hù)層:0.025 0.050mm厚的聚偏氟乙烯膜； 基材:0.125 0.30mm厚的PET膜； 內(nèi)保護(hù)層:0.025 0.030mm厚的聚偏氟乙烯膜； 所述基材的兩面分別通過第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層與內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層結(jié)合，所述基材在與外保護(hù)層進(jìn)行粘結(jié)的一面覆有真空鍍鋁或真空鍍硅層。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池背板復(fù)合膜，其特征在于:所述的外保護(hù)層是白色聚偏氟乙烯膜，是多層共擠工藝制造的，形成了聚甲基丙烯酸甲酯+聚偏氟乙烯的雙層界面，其中，在聚偏氟乙烯膜中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的用量為90%，聚偏氟乙烯為10%。3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池背板復(fù)合膜，其特征在于:所述的外保護(hù)層聚偏氟乙烯膜是首先通過甲基丙烯酸甲酯吸收紫外線，再通過聚偏氟乙烯膜阻隔。4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池背板復(fù)合膜，其特征在于:所述的內(nèi)保護(hù)層是白色的聚偏氟乙烯膜，是甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯混合后流延工藝制造的，兩相共混結(jié)構(gòu)，其中，所述聚...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳佳琳，廉珂，高宏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安航天三沃化學(xué)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：