CN102403410A - 太阳能电池背板生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池背板生产工艺，包括以下步骤:（1）洗净PET膜；（2）烘干PET膜；（3）电晕处理PET膜的表面；（4）配制粘合剂；（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂；（6）固化粘合剂；（7）配制涂料；（8）将涂料均匀涂布在粘合层上；（9）固化涂料；（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。本发明生产得到的太阳能电池背板透明美观，电气绝缘性能、耐水解老化性能、尺寸稳定性能、阻隔水蒸气性能、拉伸性能和抗紫外线性能突出，背板与太阳能电池片包封材料EVA之间结合紧密牢固，延长了背板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及太阳能电池背板。
背景技术
太阳能电池板主要由前板、太阳能电池片和背板组成，其中前板是具有高透光率的钢化玻璃，太阳能电池片由EVA包封，而背板主要起到阻隔水蒸气和氧气、机械保护和绝缘作用。现在，多晶硅太阳电池组件的使用要求为25年，而背板作为直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化、绝缘、水蒸气阻隔等性能。
目前，主流的太阳能电池背板多为复胶型背板，由PET膜和含氟塑料膜通过粘合剂压合而成。由于内部存在粘合剂，在户外长期使用过程中，复合型背板受湿度与温度双重因素的综合影响，易发生粘合剂水解等损害，最终导致氟膜与PET基材的层间剥离，难以保证太阳能电池的长期正常使用。因此，开发一种具有较高一体化程度和具有长期耐候性能的低成本的高品质太阳能电池背板是行业的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种满足行业需求的太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用5000~15000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50:9的重量比混合均匀，通过添加丙酮或丁酮将固含量控制在35%-45%，此时，粘合剂的黏度最佳；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为2-3g/㎡；
（6）在60~80℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1~2分钟，使粘合剂初步固化，然后在40~140℃的条件下处理4~15分钟，使粘合剂完全固化。
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入15~20%的二甲苯或醋酸丁酯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照4~6g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在110~130℃的条件下固定15~25分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
所述工艺生产的太阳能电池背板具有如下优点：
（1）所述太阳能电池背板一体化程度高，不易分层，背板与EVA之间结合紧密、牢固，不易脱落；
（2）所述太阳能电池背板透光率高，与其他背板相比更加美观；
（3）所述太阳能电池背板阻隔水蒸气和氧气、机械保护、抗拉伸、绝缘能力强；
（4）所述太阳能电池背板耐候性能优异，对温度、水解老化、紫外辐射都有很强耐性，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用5000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50:9的重量比混合均匀，通过添加丙酮将固含量控制为35%；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为2g/㎡；
（6）在60℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜2分钟，使粘合剂初步固化，然后在40℃的条件下处理15分钟，使粘合剂完全固化。
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入15的二甲苯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照4g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在110℃的条件下固化125分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
实施例2
太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用10000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50:9的重量比混合均匀，通过添加丁酮将固含量控制为40%；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为2.5g/㎡；
（6）在70℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1.5分钟，使粘合剂初步固化，然后在140℃的条件下处理4分钟，使粘合剂完全固化。
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入15%的醋酸丁酯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照5g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在130℃的条件下固化15分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
实施例3
太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用15000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50:9的重量比混合均匀，通过添加丙酮将固含量控制为45%；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为3g/㎡；
（6）在80℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1分钟，使粘合剂初步固化，然后在90℃的条件下处理10分钟，使粘合剂完全固化。
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入20%的二甲苯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照6g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在120℃的条件下固化20分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
实施例4
太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用15000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50:9的重量比混合均匀，通过添加丙酮将固含量控制为45%；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为3g/㎡；
（6）在80℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1分钟，使粘合剂初步固化，然后在90℃的条件下处理10分钟，使粘合剂完全固化。
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入20%的醋酸丁酯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照6g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在120℃的条件下固化20分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
经过各项测试，实施例1~实施例4生产得到太阳能电池背板的技术性能参数如下：
（1）电气绝缘性能测试：所述太阳能电池背板击穿电压高于20KV、局部放电电压高于1000V；
（2）耐水解老化性能测试：所述太阳能电池背板在120℃、100%相对湿度的条件下处理96小时后未脆化；
（3）尺寸稳定性能测试：所述太阳能电池背板在150℃条件下处理0.5小时，收缩率小于1%；
（4）180o剥离强度测试：所述太阳能电池背板与EVA的剥离强度高于40N/cm；
（5）水蒸气透过率性能测试：所述太阳能电池背板水蒸气透过率小于1.0g∕m2/24h；
（6）拉伸性能测试：所述太阳能电池背板拉伸强度高于110MPa，断裂伸长度高于80%；
（7）抗紫外线性能测试：所述太阳能电池背板经过UVA-340紫外灯照射2000小时后，无变色、无脱层现象，也无气泡产生。
Claims (4)
1.太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）用表面活性剂清洗PET膜，洗净膜表面的油脂，再用清水将表面活性剂清洗干净；
（2）在清洁环境中烘干PET膜；
（3）用5000~15000V/m2的高频率高电压电晕处理PET膜的表面使之产生低温等离子体，PET膜表面产生游离基反应使聚合物发生交联、表面变粗糙，从而增加了对极性溶剂附着性；
（4）采用科菲化学股份有限公司的KS06胶水配制粘合剂，将KS06胶水的主剂和固化剂按照50：9的重量比混合均匀，通过添加丙酮或丁酮将固含量控制在35%~45%，此时，粘合剂的黏度最佳；
（5）在PET膜的其中一面均匀地涂布粘合剂，干基涂布量为2-3g/㎡；
（6）在60~80℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1~2分钟，使粘合剂初步固化，然后在40~140℃的条件下处理4~15分钟，使粘合剂完全固化；
（7）将杭州佳丰化工材料加工有限公司的PVDF涂料的主剂和固化剂按照主剂：固化剂为1:9（重量比）混合均匀，按照重量比加入15~20%的二甲苯或醋酸丁酯进行稀释，混合均匀，分散15分钟，用200目过滤网进行过滤，静置20分钟；
（8）按照4~6g/m2涂布量在粘合剂层上涂布步骤（7）配制的涂料；
（9）在110~130℃的条件下固化15~25分钟；
（10）重复步骤（8）、步骤（9），再涂布一次涂料并固化；
（11）重复步骤（5）~(10)，用同样的方式处理PET膜的另一面。
2.如权利要求1所述的太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，步骤（4）所述丙酮或丁酮含水量≤500PPM。
3.如权利要求1所述的太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，步骤（6）为：在80℃，干燥处理涂布了粘合剂的PET膜1分钟，使粘合剂初步固化，然后在90℃的条件下处理10分钟，使粘合剂完全固化。
4.如权利要求1所述的太阳能电池背板生产工艺，其特征在于，步骤（9）为：在120℃的条件下固定20分钟。
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