CN101783369B - 高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法，属于太阳能电池板背膜的技术领域。包括自上而下依次设置的七层结构，第一基层下表面和第二基层上表面之间涂覆设置第一高氟合晶涂层，第三基层下表面和第四基层上表面之间涂覆设置第二高氟合晶涂层，第二基层的下表面和第三基层的上表面之间涂覆设置PET层。本发明采用先进的高氟合晶互联贯串融合技术、等离子体硅化钛纳米处理技术和高精密无波纹涂覆技术制成7层结构的太阳光伏高氟合晶涂层背膜，与EVA封胶及太阳电池片、高透光无铁玻璃整体真空热成型15分钟，成型温度135℃。成型后组件符合光伏发电器件的性能要求，使用寿命可在25年以上。

Description

高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法
技术领域
本发明属于太阳能电池板背膜的技术领域，具体涉及一种高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法。
背景技术
太阳能是自然界取之不尽用之不竭的清洁能源，近年来，光电转换太阳能利用取得了长足的发展，技术不断进步，市场迅速拓展。由于硅太阳能电池的光电转换效率较其它种类的太阳电池高，因而发展迅速，特别是由太阳能电池组背膜组合多晶硅太阳能电池而成的太阳能电池板已逐渐成为市场主流。
作为传统电能生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳光产生电能。光伏电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境作用如湿气、氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射及水汽的侵蚀，如果不能抗拒环境因素的影响，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，因而太阳能电池封装材料的研究十分重要，受到人们的关注。
太阳能电池背膜主要用于太阳能电池的封装，具有绝缘（耐电击穿）、耐老化、耐气候影响和耐腐蚀等特性，用于太阳能电池的衬底，具有良好的电绝缘性能、抗紫外线和抗腐蚀性能，可起到很好的保护作用，所以背膜一般都是由几种高分子材料复合制成。但现有技术的太阳能背膜涂层面上有波形，导致涂层间不紧致，器件耐久性不高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法的技术方案，克服波形涂层面，消除内应力，提高层间附着力，增加器件耐久性。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于包括自上而下依次设置的第一基层、第一高氟涂层、第二基层、PET层、第三基层、第二高氟涂层和第四基层的七层结构，第一基层下表面和第二基层上表面之间涂覆设置第一高氟涂层，第三基层下表面和第四基层上表面之间涂覆设置第二高氟涂层，第二基层的下表面和第三基层的上表面之间涂覆设置PET层，所述的第一高氟涂层和第二高氟涂层由改性二氟基涂料和三氟基乙烯基涂料混合而成，其占重量百分比为：三氟基乙烯基涂料占比范围：60-100%，改性二氟基涂料占比范围：0-40%，混合后合晶涂料的粒度直径为5-15μm，第一高氟涂层、第二高氟涂层的厚度为15-35μm。。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的第一基层、第二基层、第三基层和第四基层的厚度为1-30nm。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的PET层为A、B、C三层共挤结构，整体厚度为150-300μm，其中A层为PET层，占PET层厚度的20%，B层为纳米层，占PET层厚度的60%，C层为阻燃层，占PET层厚度的20%。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的第一基层、第二基层、第三基层和第四基层的厚度为5-15nm。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的三氟基乙烯基涂料重量百分比为70%，改性二氟基涂料重量百分比为30%，混合后合晶涂料的粒度直径为5-10μm，第一高氟涂层、第二高氟涂层的厚度为20-30μm。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的PET层的厚度为180-250μm，B层纳米层为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氧化锌的混合物。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于在第一基层、第二基层、第三基层、第四基层的表面采用等离子体硅化钛纳米处理技术进行处理，然后进行第一高氟涂层、PET层、第二高氟涂层的涂覆，涂覆时采用高精密涂覆生产线无波纹涂覆技术，并以辊涂方式将高氟合晶涂料涂装到PET薄片上。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于高氟合晶涂料的涂装速度为10-30m/分钟，涂装厚度为15-35μm，固化温度为120-140℃，固化剂采用封闭型异氰酸酯，解封温度为80-140℃。
所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于高氟合晶涂料的涂装速度为15m/分钟，涂装厚度为20-25μm，固化温度为135℃，解封温度为90-100℃。
本发明采用先进的高氟合晶互联贯串融合技术、等离子体硅化钛纳米处理技术和高精密无波纹涂覆技术制成7层结构的太阳光伏高氟涂层背膜，采用等离子体硅化钛纳米处理技术处理，使各层表面亲水化，提高各层间的附着力与粘结性。采用高精密涂覆生产线无波纹涂覆技术，以辊涂方式将高氟合晶涂料涂装到PET薄片上，克服了波形涂层面，消除了内应力，涂层表面平整光滑，涂层更加致密，提高了层间附着力，增加了器件耐久性。与EVA封胶及太阳电池片、高透光无铁玻璃整体真空热成型15分钟，成型温度135℃。成型后组件符合光伏发电器件的性能要求，使用寿命可在25年以上。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图中：1-第一基层，2-第一高氟涂层，3-第二基层，4-PET层，5-第三基层，6-第二高氟涂层，7-第四基层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
如图所示的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，包括自上而下依次设置的第一基层1、第一高氟涂层2、第二基层3、PET层4、第三基层5、第二高氟涂层6和第四基层7的七层结构，第一基层1下表面和第二基层3上表面之间涂覆设置第一高氟涂层2，第三基层5下表面和第四基层7上表面之间涂覆设置第二高氟涂层6，第二基层3的下表面和第三基层5的上表面之间涂覆设置PET层4。第一基层1、第二基层3、第三基层5、第四基层7的厚度为1-30nm，优选厚度为5-15nm。
第一高氟涂层2和第二高氟涂层6由改性二氟基涂料和三氟基乙烯基涂料应用互联贯串技术融合而成，两者占重量百分比为：三氟基乙烯基涂料占比范围：60-100%，改性二氟基涂料占比范围：0-40%，两者的优选重量百分比为：三氟基乙烯基涂料重量百分比为70%，改性二氟基涂料重量百分比为30%，混合后合晶涂料的粒度直径为5-15μm，优选范围为5-10μm，第一高氟涂层2、第二高氟涂层6的厚度分别为15-35μm，优选范围为20-30μm。
PET层4为A、B、C三层共挤结构，整体厚度为150-300μm，优选厚度为180-250μm。其中A层为PET层，占PET层4厚度的20%，B层为纳米层，具体成分为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锌的混合物，占PET层4厚度的60%，C层为阻燃层，占PET层4厚度的20%。
在生产时，先对第一基层1、第二基层3、第三基层5、第四基层7的表面采用等离子体硅化钛纳米处理技术进行处理，使各层表面亲水化，提高各层间的附着力与粘结性。然后进行第一高氟涂层2、PET层4、第二高氟涂层6的涂覆，涂覆时采用高精密涂覆生产线无波纹涂覆技术，并以辊涂方式将高氟合晶涂料涂装到PET薄片上，克服了波形涂层面，消除了内应力，涂层表面平整光滑，涂层更加密致，提高了层间附着力，增加器件耐久性。
高氟合晶涂料的涂装速度为10-30m/分钟，优选涂装速度为15m/分钟，涂装厚度为15-35μm，优选涂装厚度为20-25μm，固化温度为120-140℃，优选固化温度为135℃，固化剂采用封闭型异氰酸酯，固化完毕后进行解封，解封温度为80-140℃，优选解封温度为90-100℃。
由此制的太阳能电池背膜，TUV性能超过1KV，水气透过率小于 1 g/㎡·d ，QUVB超过4000小时。然后与EVA封胶及太阳电池片、高透光无铁玻璃整体真空热成型15分钟，成型温度135℃。成型后组件符合光伏发电器件的性能要求，使用寿命可在25年以上。

Claims (9)

1.高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于包括自上而下依次设置的第一基层（1）、第一高氟涂层（2）、第二基层（3）、PET层（4）、第三基层（5）、第二高氟涂层（6）和第四基层（7）的七层结构，第一基层（1）下表面和第二基层（3）上表面之间涂覆设置第一高氟涂层（2），第三基层（5）下表面和第四基层（7）上表面之间涂覆设置第二高氟涂层（6），第二基层（3）的下表面和第三基层（5）的上表面之间涂覆设置PET层（4），所述的第一高氟涂层（2）和第二高氟涂层（6）由改性二氟基涂料和三氟基乙烯基涂料混合而成，其占重量百分比为：三氟基乙烯基涂料占比范围：60-100%，改性二氟基涂料占比范围：0-40%，混合后合晶涂料的粒度直径为5-15μm，第一高氟涂层（2）、第二高氟涂层（6）的厚度为15-35μm。
2.如权利要求1所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的第一基层（1）、第二基层（3）、第三基层（5）和第四基层（7）的厚度为1-30nm。
3.如权利要求1所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的PET层（4）为A、B、C三层共挤结构，整体厚度为150-300μm，其中A层为PET层，占PET层（4）厚度的20%，B层为纳米层，占PET层（4）厚度的60%，C层为阻燃层，占PET层（4）厚度的20%。
4.如权利要求2所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的第一基层（1）、第二基层（3）、第三基层（5）和第四基层（7）的厚度为5-15nm。
5.如权利要求3所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的三氟基乙烯基涂料重量百分比为70%，改性二氟基涂料重量百分比为30%，混合后合晶涂料的粒度直径为5-10μm，第一高氟涂层（2）、第二高氟涂层（6）的厚度为20-30μm。
6.如权利要求4所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于所述的PET层（4）的厚度为180-250μm，B层纳米层为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氧化锌的混合物。
7.如权利要求1所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于在第一基层（1）、第二基层（3）、第三基层（5）、第四基层（7）的表面采用等离子体硅化钛纳米处理技术进行处理，然后进行第一高氟涂层（2）、PET层（4）、第二高氟涂层（6）的涂覆，涂覆时采用高精密涂覆生产线无波纹涂覆技术，并以辊涂方式将高氟合晶涂料涂装到PET薄片上。
8.如权利要求7所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于高氟合晶涂料的涂装速度为10-30m/分钟，涂装厚度为15-35μm，固化温度为120-140℃，固化剂采用封闭型异氰酸酯，解封温度为80-140℃。
9.如权利要求8所述的高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜，其特征在于高氟合晶涂料的涂装速度为15m/分钟，涂装厚度为20-25μm，固化温度为135℃，解封温度为90-100℃。
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