CN102416740A - 一种太阳能电池的背板膜 - Google Patents

一种太阳能电池的背板膜 Download PDF

Info

Publication number
CN102416740A
CN102416740A CN2011102549931A CN201110254993A CN102416740A CN 102416740 A CN102416740 A CN 102416740A CN 2011102549931 A CN2011102549931 A CN 2011102549931A CN 201110254993 A CN201110254993 A CN 201110254993A CN 102416740 A CN102416740 A CN 102416740A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
fluoroplastics
grafting
solar cell
backboard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102549931A
Other languages
English (en)
Inventor
李永鸿
谢映雪
谭健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FSPG Hi Tech Co Ltd
Original Assignee
FSPG Hi Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FSPG Hi Tech Co Ltd filed Critical FSPG Hi Tech Co Ltd
Priority to CN2011102549931A priority Critical patent/CN102416740A/zh
Publication of CN102416740A publication Critical patent/CN102416740A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池的背板膜，所述背板膜包括通过粘合剂粘接的内、外层氟塑料膜和中间层的阻湿膜，所述氟塑料膜为接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜。所述氟塑料膜通过辐照接枝了丙烯酸类物质，接枝链与氟塑料之间是化学键连接，比较稳定，不会随着时间的延长而衰减，从而保证了所制备的太阳能电池背板膜与EVA胶膜的粘接性及其稳定性，制备的太阳能电池背板使用寿命长。

Description

一种太阳能电池的背板膜
技术领域
本发明涉及太阳能电池的背面的保护、支撑膜，特别是一种太阳能电池的背板膜；本发明还涉及制备上述太阳能电池背板膜中的接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法。
背景技术
 太阳能电池背板膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，需具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性；通常由内、外层的耐候层和中间的阻湿层组成。
目前，常用的太阳能电池背板膜主要有TPT、TPE、全PET和PET/聚烯烃结构几种。其中：T指美国杜邦公司的聚氟乙烯（PVF）薄膜；P指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，即PET薄膜，又名聚酯薄膜或涤纶薄膜；E指乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)；聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。TPT为常用的三层结构(PVF/PET/PVF)，其外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。TPE为PVF/PET/EVA通过粘接剂粘接而成的三层结构。全PET为几层经过特殊处理的PET薄膜粘接而成。PET/聚烯烃结构与全PET相似，只是内层采用聚烯烃。
因加工工艺问题，PVF的供应商很少，基本为杜邦垄断。许多公司争相使用其它氟材料薄膜来替代PVF薄膜。目前，已经商品化的背板使用的氟塑料薄膜主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（ECTFE）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）。
然而，这些氟塑料的表面自由能很低，与其他材料的粘接性能很差，用其制备的背板膜，不但氟塑料薄膜层与其它膜层之间的粘合强度不够，而且背板模与太阳能电池的硅板表面的EVA胶膜的粘接强度也偏差，在层与层之间、背板膜与EVA胶膜之间易造成气泡存留；对太阳能电池的使用寿命产生不良影响。
为了提高氟塑料膜与EVA胶膜之间的粘接性能，改善太阳能电池的使用寿命，有不少厂家选择了对背板膜的氟塑料的表面进行改性的做法。然而，纵观现有改性手段，要么工艺复杂、成本高；要么工艺较简单，但效果不理想，改性后的氟塑料与EVA胶膜的粘接性能不稳定，随时间的延长，背板膜与EVA胶膜的粘接性能逐渐衰减。
发明内容
本发明的目的在于给出一种与EVA胶膜间的粘接性能优良且稳定，使用寿命长的太阳能电池背板膜。
本发明的另一目的在于给出一种制备接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法。
发明所述的太阳能电池的背板膜，包括内、外层的作为耐候性膜的氟塑料膜和中间层的阻湿膜，阻湿膜与内、外层的耐候性膜间通过粘合剂粘接；其特征在于：所述作为耐候性膜的氟塑料膜为接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜。
所述作为内、外层耐候性膜的氟塑料膜均可为聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的一种。
所述阻湿膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
所述粘接剂为环氧类粘合剂、丙烯酸酯类粘合剂、EVA胶水、聚氨酯类粘合剂。
所述氟塑料膜接枝的丙烯酸类物质可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯中的一种或多种。
所述太阳能电池的背板膜中，内、外层作为耐候性膜的接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜厚度可为10～100um；阻湿膜的厚度可为15～200um，阻湿膜与氟塑料膜之间的粘合剂层厚度可为10～30um。
一种制备所述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，包括如下步骤：
a、 用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重； 
b、配制丙烯酸类单体浓度为3～30%的溶液，并加入浓度为0～0.1mol/L的硫酸铜和浓度为0～1.0 mol/L的无机酸；将氟塑料膜没入上述溶液中，匀速通过电子加速器，辐照至既定的剂量10～250kGy，进行共辐照接枝； 
c、 将辐照接枝后的氟塑料膜，在40～80℃的溶剂中浸泡除去均聚物和未反应的单体，而后再干燥至恒重。
    所述步骤b中的无机酸可为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。
    所述步骤b中的丙烯酸类单体溶液所用的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。    
所述步骤c中，除去均聚物和未反应的单体的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。
所述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的制备方法，也可包括如下步骤：
a、 用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重； 
b、将氟塑料膜匀速通过电子加速器，辐照至既定的剂量10～250kGy；
c、 配制丙烯酸类单体浓度为3～30%的溶液，并加入浓度为0～0.1mol/L的硫酸铜和浓度为0～1.0 mol/L的无机酸；再将经辐照后的氟塑料膜没入上述溶液中，在40～90℃下，进行预辐照接枝，反应时间为0.5～6h；
d、              将辐照接枝后的氟塑料膜，在40～80℃的溶剂中浸泡除去均聚物和未反应的单体，而后再干燥至恒重。 
本发明在内、外层作为耐候性膜的氟塑料上辐照接枝了丙烯酸类物质，接枝链与氟塑料之间是化学键连接，比较稳定，不会随着时间的延长而衰减，从而保证了所制备的太阳能电池背板膜与EVA胶膜的粘接性及其稳定性，制备的太阳能电池背板使用寿命长。同时，其采用辐照接枝技术，可以完成化学法难以进行的接枝反应；操作简单易行，室温、甚至低温下均可以完成；而且，接枝反应可控，可以控制接枝速度、接枝率；同时，接枝不需要引发剂，可得到较纯净的接枝共聚物。
具体实施方式
实施例1
将聚偏氟乙烯(PVDF)膜用丙酮擦洗干净，在60℃烘箱中干燥至恒重；
配制浓度为30%的丙烯酸水溶液，硫酸铜的浓度为0.005mol/L，盐酸的质量浓度为0.08mol/L； 
称取一定量的PVDF膜，将膜浸泡在配好的单体溶液中，以单体溶液将膜完全浸没为宜。使PVDF膜和单体溶液匀速通过电子加速器，辐照剂量为50kGy。
辐照后除去液相，用水反复冲洗聚偏氟乙烯膜，并在70℃的水浴中浸泡24h以除去均聚物和未反应的单体，再将膜干燥至恒重。
用称重法测得接枝率为3.7%。
用干法复合工艺将接枝后的氟塑料膜作为内、外层耐候性膜与中间层的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的阻湿膜通过粘合剂复合在一起。其中，内、外层耐候性膜的厚度为50um，阻湿膜的厚度为100um，粘合剂层的厚度为20um。将所制备的背板膜与EVA胶膜在137℃下热压。
并按GB/T2790-1995测试，测得背板膜与EVA的剥离强度为91.0N/cm。
实施例2
实验方法同实施例1，其不同之处在于配制的丙烯酸溶液为浓度为10%的丙烯酰胺溶液，溶剂为水和乙醇(体积比为1:1)；硫酸铜的浓度为0.0005mol/L，不加无机酸，辐照剂量为46 kGy，。其余步骤同实施例1。
用称重法测得作为内、外层的耐候性膜的氟塑料膜的接枝率为0.4%。所得太阳能电池背板膜，按GB/T2790-1995测试，测得与EVA胶膜的剥离强度为51.1 N/cm。
实施例3
其与实施1不同之处在于，氟塑料为聚氟乙烯，干燥后的聚氟乙烯膜先进行辐照80 kGy，再与浓度为20%的丙烯酸水溶液(含有0.05mol/L的硫酸)在70℃水浴中反应4h。其余实验步骤同实施例1。
所得的聚氟乙烯膜用称重法测得接枝率为6.9%。
用干法复合工艺将接枝后的氟塑料膜作为内、外层耐候性膜与中间层的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的阻湿膜通过粘合剂复合在一起。其中，内、外层耐候性膜的厚度为100um，阻湿膜的厚度为200um，粘合剂层的厚度为30um。将所制备的背板膜与EVA胶膜在137℃下热压。
所得太阳能电池背板膜，按GB/T2790-1995测试，测得与EVA胶膜的剥离强度为66.1 N/cm。
实施例4
将PVDF膜预处理后，在浓度为30%的丙烯酸水溶液中辐照100 kGy。辐照后除去液相，用水反复冲洗聚偏氟乙烯膜，并在70℃的水浴中浸泡24h以除去均聚物和未反应的单体，再将膜干燥至恒重。用称重法测得作为内、外层的耐候性膜的氟塑料的接枝率为3.9%。其余步骤同实施例1，测得太阳能电池背板膜，并按GB/T2790～1995测试，与EVA胶膜的剥离强度为95.9 N/cm
上述所有实施例中采用中科院上海应用物理研究所研制的3MeV/40mA“地那米”型电子加速器进行电子束辐照。该电子加速器具有能量高、束流大等诸多特点。3MeV能量能保证射线有足够的穿透力，辐射产品覆盖面广；40mA束流能有效地减少辐照时间，提高生产效率。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的背板膜，包括内、外层的作为耐候性膜的氟塑料膜和中间层的阻湿膜，阻湿膜与内、外层的耐候性膜间通过粘合剂粘接；其特征在于：所述作为耐候性膜的氟塑料膜为接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的背板膜，其特征在于：所述作为内、外层耐候性膜的氟塑料膜均为聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的一种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的背板膜，其特征在于：所述阻湿膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的背板膜，其特征在于：所述氟塑料膜接枝的丙烯酸类物质为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的背板膜，其特征在于：所述太阳能电池的背板模中，内、外层作为耐候性膜的接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的厚度为10～100um；阻湿膜的厚度为15～200um，阻湿膜与氟塑料膜之间的粘合剂层厚度为10～30um。
6.一种制备上述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，包括如下步骤：
a、用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重； 
b、配制丙烯酸类单体浓度为3～30%的溶液，并加入浓度为0～0.1mol/L的硫酸铜和浓度为0～1.0 mol/L的无机酸；将氟塑料膜没入上述溶液中，匀速通过电子加速器，辐照至既定的剂量10～250kGy，进行共辐照接枝；
c、将辐照接枝后的氟塑料膜，在40～80℃的溶剂中浸泡除去均聚物和未反应的单体，而后再干燥至恒重。
7.一种制备上述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，包括如下步骤：
a、用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重；
b、将氟塑料膜匀速通过电子加速器，辐照至既定的剂量10～250kGy；
c、配制丙烯酸类单体浓度为3～30%的溶液，并加入浓度为0～0.1mol/L的硫酸铜和浓度为0～1.0 mol/L的无机酸；再将经辐照后的氟塑料膜没入上述溶液中，在40～90℃进行预辐照接枝，反应时间为0.5～6h。
8.根据权利要求6或7所述的制备上述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，所述步骤b中的无机酸可为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。
9.根据权利要求6或7所述的制备上述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，所述步骤b中的丙烯酸类单体溶液所用的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。
10.根据权利要求6或7所述的制备上述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，所述步骤d中，除去均聚物和未反应的单体的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。
CN2011102549931A 2011-08-31 2011-08-31 一种太阳能电池的背板膜 Pending CN102416740A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102549931A CN102416740A (zh) 2011-08-31 2011-08-31 一种太阳能电池的背板膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102549931A CN102416740A (zh) 2011-08-31 2011-08-31 一种太阳能电池的背板膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102416740A true CN102416740A (zh) 2012-04-18

Family

ID=45941503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102549931A Pending CN102416740A (zh) 2011-08-31 2011-08-31 一种太阳能电池的背板膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102416740A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102765235A (zh) * 2012-07-26 2012-11-07 浙江歌瑞新材料有限公司 一种新型太阳能电池背板
CN108346709A (zh) * 2018-01-11 2018-07-31 中天科技精密材料有限公司 一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法
CN110527128A (zh) * 2019-08-29 2019-12-03 苏州瀚海新材料有限公司 一种涂覆型太阳能背板的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101618620A (zh) * 2009-08-17 2010-01-06 朱裕卫 含氟聚合物层状薄膜及其制备和用途
CN101697358A (zh) * 2009-10-13 2010-04-21 常熟市冠日新材料有限公司 太阳能光伏电池背板的复合薄膜
CN101735471A (zh) * 2009-12-22 2010-06-16 上海大学 辐射接枝法制备均相强碱性阴离子交换膜的方法
CN101814542A (zh) * 2010-03-26 2010-08-25 明冠能源(江西)有限公司 高水汽阻隔率太阳能背膜及其制作方法
CN101814534A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 苏州中来太阳能材料技术有限公司 一种辐照改性的氟树脂薄膜及制备工艺和太阳能柔性电池
CN101811384A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 苏州中来太阳能材料技术有限公司 一种中等表面能聚四氟乙烯背板及加工工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814534A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 苏州中来太阳能材料技术有限公司 一种辐照改性的氟树脂薄膜及制备工艺和太阳能柔性电池
CN101811384A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 苏州中来太阳能材料技术有限公司 一种中等表面能聚四氟乙烯背板及加工工艺
CN101618620A (zh) * 2009-08-17 2010-01-06 朱裕卫 含氟聚合物层状薄膜及其制备和用途
CN101697358A (zh) * 2009-10-13 2010-04-21 常熟市冠日新材料有限公司 太阳能光伏电池背板的复合薄膜
CN101735471A (zh) * 2009-12-22 2010-06-16 上海大学 辐射接枝法制备均相强碱性阴离子交换膜的方法
CN101814542A (zh) * 2010-03-26 2010-08-25 明冠能源(江西)有限公司 高水汽阻隔率太阳能背膜及其制作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102765235A (zh) * 2012-07-26 2012-11-07 浙江歌瑞新材料有限公司 一种新型太阳能电池背板
CN102765235B (zh) * 2012-07-26 2014-10-08 浙江歌瑞新材料有限公司 一种太阳能电池背板
CN108346709A (zh) * 2018-01-11 2018-07-31 中天科技精密材料有限公司 一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法
CN110527128A (zh) * 2019-08-29 2019-12-03 苏州瀚海新材料有限公司 一种涂覆型太阳能背板的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101868910B (zh) 使用基于pvdf的柔性上光薄膜的光伏打模块
CN111718665B (zh) 一种多层结构光伏组件封装用胶膜及其制备方法
TWI469869B (zh) 多層膜及包含其之光伏模組
JP5769037B2 (ja) 多層フィルム及びこれを含む光電池モジュール
TW201109350A (en) Cross-linkable encapsulants for photovoltaic cells
US20130171447A1 (en) Multi-layered sheet and method of preparing same
WO2015096484A1 (zh) 一种双重引发的快速交联eva胶膜
CN104260519B (zh) 一种自降温型光伏背板及其制备方法
CN104371230B (zh) 一种太阳能电池用背膜材料及其制备方法
KR20130044177A (ko) 다층 필름 및 이의 제조방법
TW201242068A (en) Resin composition, multi-layered film and photovoltaic module including the same
EP2669084A2 (en) Multilayer film, and photovoltaic module including same
TW201206702A (en) Multilayer structures containing a fluorinated copolymer resin layer and an ethylene terpolymer layer
CN206340561U (zh) 一种高阻水含铝箔太阳能组件背板及基于其的电池片
CN102416740A (zh) 一种太阳能电池的背板膜
CN102911391B (zh) 一种提高含氟树脂膜粘接性能的表面处理方法
CN202282356U (zh) 一种高阻隔太阳能电池背膜
CN208507702U (zh) 一种光伏复合背板及其应用的光伏组件
JP2003046105A (ja) 太陽電池モジュ−ル用充填剤層
JP2003046104A (ja) 太陽電池モジュ−ル
CN103144390A (zh) 一种太阳能电池背板
CN109553911A (zh) 一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜及由其制成的太阳能背板
CN206179880U (zh) 柔性太阳能电池封装用多层复合薄膜
CN103722840A (zh) 免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法
CN102575033B (zh) 表面改性膜及其制造方法和层积膜及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120418