CN102516852A - 耐候、高导热涂层和散热太阳能背板及高效太阳能电池板 - Google Patents

耐候、高导热涂层和散热太阳能背板及高效太阳能电池板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐候、高导热涂层和散热太阳能背板及高效太阳能电池板；耐候高导热涂层，由以下10-50份耐候性树脂，5-30份固化剂，0.1-5份有机填料，30-80份无机填料，30-100份溶剂组成；所述的散热太阳能背板，包括基层，在所述的基层至少一面上设有耐候高导热涂层，或者在基层间設有耐候高导热涂层。所述高效太阳能电池板，包括太阳能前板和散热太阳能背板，在所述的太阳能前板和散热太阳能背板之间设有太阳能电池电路，在所述的太阳能电池电路一面或两面设有封装材料。本发明的目的提供一种可直接涂布于基材上，粘结力好，耐候性满足太阳能模組25年以上使用寿命要求，导热效果优秀的耐候高导热涂层及散热太阳能背板高率太阳能电池板。

Description

耐候、高导热涂层和散热太阳能背板及高效太阳能电池板
技术领域
本发明涉及一种耐候高导热涂层，本发明还涉及一种使用该耐候高导热涂层制作的散热太阳能背板，以及一种使用该背板制成的高效太阳能电池板。
背景技术
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组件系统组装而成，因而必须加以保护以减轻环境作用如湿气、氧气和紫外线的影晌和破坏。光伏电池组件通常采用的是在硅片两侧用EVA层压贴附玻璃或塑料膜保护层的结构。由于玻璃、EVA、塑料膜保护层热导率只有0.1-0.8W/m.k电池片工作时发出的热量无法顺利排出到大气中，电池片温度能够达到80℃或以上，而晶硅电池温度系数为-0.4％/℃左右，温度越高，模组发电功率越低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种可以直接涂布于基材上，粘结力优秀，耐候性满足太阳能模組25年以上使用寿命要求，导热效果优秀的耐候高导热涂层；
本发明另一个目的是提供一种采用上述耐候高导热涂层制作的散热太阳能背板。
本发明还有一个目的是提供一种采用该散热太阳能背板制造的高发电效率太阳能电池板。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种耐候高导热涂层，其特征在于由以下重量份的组分组成：
如上所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的耐候性树脂为环氧树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂中、聚醯亚胺树脂的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的固化剂為胺类固化剂、酸酐固化剂、异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的有机填料為抗紫外吸收剂、抗老化剂、抗水解稳定剂中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的无机填料为碳酸钙、云母石、滑石粉、钛白粉、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硫酸钡、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的溶剂丙酮、丁酮、苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酸乙酯、中的一种或两种以上的混合物。
本发明一种使用如上所述的耐候高导热涂层制作的散热太阳能背板，其特征在于包括基层，在所述的基层至少一面上设有耐候高导热涂层，或者在基层间設有耐候高导热涂层。
如上所述的散热太阳能背板，其特征在于所述的基层为聚酰胺层、聚甲基丙烯酸甲酯层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层、聚对苯二甲酸丁二酯层、聚奈二甲酸乙二醇酯层、聚四氟乙烯层、聚偏二氟乙烯层、聚氟乙烯层、聚乙烯层、聚丙烯层、乙烯-醋酸乙烯共聚物层、离型纸层、陶瓷层、铝层、铜层、钢层中的一种。
如上所述的散热太阳能背板，其特征在于所述的耐候性高导热涂层的厚度为5～1000um。
本发明一种使用如上所述散热太阳能背板制作的高效太阳能电池板，其特征在于包括太阳能前板和散热太阳能背板，在所述的太阳能前板和散热太阳能背板之间设有太阳能电池电路，在所述的太阳能电池电路一面或两面设有封装材料。
如上所述的高效太阳能电池板，其特征在于在所述的散热太阳能背板上设置或不设置有防刮层。
其中所述的抗紫外吸收剂为水杨酸酯、苯酮、苯并三唑、取代丙烯腈、三嗪中的一种或两种；
所述的抗老化剂为多元受阻酚；
所述的抗水解稳定剂为碳化二亚胺。
本发明中耐候性树脂可为同德树脂AC1012；所述的固化剂可为德国拜耳N3390；所述的有机填料可为CIBA TINUVIN 234；所述的无机填料可为氮化铝安泰ALN-12。
一种使用如上所述散热太阳能背板制作的高效太阳能电池板，包括太阳能前板和散热太阳能背板，在所述的太阳能前板和散热太阳能背板之间设有太阳能电池电路，在太阳能电池电路一面或兩面设有封装材料，在高效太陽能電池板背面设置或不设置防刮层。
其中所述的太阳能前板可以是玻璃、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚对本二甲酸乙二醇酯中的一种。
其中所述的封装材料可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种。
其中所述的太阳能电池电路可以是市面上的任意型号。
其中所述的防刮层可为陶瓷。
附图说明
图1为本发明中散热太阳能背板的第一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明中散热太阳能背板的第二种实施方式的结构示意图；
图3为本发明中散热太阳能背板的第三种实施方式的结构示意图；
图4为本发明中散热太阳能背板的第四种实施方式的结构示意图；
图5为本发明中高效太阳能电池板的第一种实施方式的结构示意图；
图6为本发明中高效太阳能电池板的第二种实施方式的结构示意图；
图7为本发明中高效太阳能电池板的第三种实施方式的结构示意图；
图8为本发明中高效太阳能电池板的第四种实施方式的结构示意图；
图9为对比例中太阳能背板的结构示意图；
图10为对比例中太阳能电池板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
环氧树脂                    30份
胺类固化剂                  1份
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮     0.1份
氮化铝                      100份
丙酮                        50份。
实施例2
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
氨基树脂和环氧树脂的混合物                30份
酸酐固化剂                5份
多元受阻酚                5份
碳化硅                    80份
丁酮                      100份。
实施例3
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
丙烯酸树脂                40份
异氰酸酯                  2份
碳化二亚胺                4份
氧化硅                    90份
苯                        80份。
实施例4
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
聚酯树脂                                        50份
异氰酸酯                                        3份
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和羟基苯基均三嗪的混合物 0.5份
钛白粉                                          100份
甲苯                                            60份。
实施例5
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
聚氨酯树脂                    30份
异氰酸酯                      2份
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和多元受阻酚的混合物 3份
二氧化硅                                    70份
醋酸乙酯                                    70份。
实施例6
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
氟碳树脂                       30份
异氰酸酯                       2.5份
多元受阻酚和碳化二亚胺的混合物 1.5份
氧化铝                         75份
丁酸乙酯                       85份。
实施例7
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
环氧树脂和氨基树脂的混合物          30份
胺类固化剂、酸酐固化劑的混合物      5份
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，多元受阻酚，
碳化二亚胺的混合物                  4份
氧化铝                              85份
丁酮、苯的混合物                    90份。
实施例8
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂的混合物 35份
异氰酸酯                                 3份
羟基苯基均三嗪，多元受阻酚，碳化二亚胺的混合物 0.8份
钛白粉、碳化硅的混合物                         92份
苯、甲苯、醋酸乙酯的混合物                     55份。
实施例9
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
环氧树脂                10份
胺类固化剂              5份
多元受阻酚              0.1份
硫酸钡                  30份
苯                      30份。
实施例10
本发明耐候高导热涂层，由以下重量份的组分组成：
丙烯酸树脂                50份
酸酐固化剂                30份
抗水解稳定剂              5份
云母石                    80份
丁酸乙酯                  100份。
实施例11
本发明散热太阳能背板，包括基层1，在所述的基层1两面上均设有耐候高导热涂层2。
本发明散热太阳能背板在制造时，用500um钢片作为基层1，在所述的钢片其中一面上分别涂布耐候高导热涂层2，在100℃烘烤2-10分钟，得到250um厚耐候高导热涂层，然后在基层1另一面涂布耐候高导热涂层2，在100℃烘烤2-10分钟，得到250um厚耐候高导热涂层，制得结构如图1所示的散热太阳能背板。
实施例12
本发明散热太阳能背板，包括基层1，在所述的基层1的一面上设有耐候高导热涂层2。
本发明散热太阳能背板制造时，用100um PET膜作为基层1，在所述的基层1一面上涂布耐候高导热涂层，在100℃烘烤2-10分钟，得到500um厚耐候高导热涂层，制得结构如图2所述的散热太阳能背板。
实施例13
本发明散热太阳能背板，包括基层1，在所述的基层1上面打微孔5，在微孔5中填充耐候高导热涂层2，然后在其中一张填充了耐候高导热涂层2的基层1上涂覆耐候高导热涂层2，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1。
本发明散热太阳能背板在制造时，用苯二甲酸乙二醇酯层作为基层1，在所述的苯二甲酸乙二醇酯层中用机械冲切出1mm大小微孔5，微孔5占总面積50％，微孔5分布均匀，涂布耐候高导热涂层2填充基层中的微孔，在100℃烘烤2-10分钟，然后再涂布耐候高导热涂层2，在100℃烘烤2-10分钟，得到25um厚耐候高导热涂层，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1，制得结构如图3所示的散热太阳能背板。
实施例14
本发明散热太阳能背板，包括基层1，在所述的基层1上面打微孔，在微孔中填充耐候高导热涂层2，然后在其中一张填充了耐候高导热涂层2的基层1上涂覆耐候高导热涂层2，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1，再次涂覆耐候高导热涂层2，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1。
本发明散热太阳能背板在制造时，用苯二甲酸乙二醇酯层作为基层1，在所述的苯二甲酸乙二醇酯层中用机械冲切出1mm大小微孔，微孔占总面積50％，微孔分布均匀，涂布耐候高导热涂层2填充基层中的微孔，在100℃烘烤2-10分钟，然后再涂布耐候高导热涂层2，在100℃烘烤2-10分钟，得到25um厚耐候高导热涂层，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1，再次涂布耐候高导热涂层2，在100℃烘烤2-10分钟，得到25um厚耐候高导热涂层，然后贴合另一张填充了耐候高导热涂层2的基层1，制得结构如图4所示的散热太阳能背板。
实施例15
本发明高效太阳能电池板，包括太阳能前板20，封装材料40，太阳能电池电路30，散热太阳能背板10。
本发明高效太阳能电池板在制造时，把太阳能前板20、封装材料40、太阳能电池电路30、封装材料40、散热太阳能背板10按规定叠放，然后经过压合机压合热封得到，制得结构如图5所示的高效太阳能电池板。
实施例16
本发明高效太阳能电池板，包括太阳能前板20，封装材料40，太阳能电池电路30，散热太阳能背板10。
本发明高效太阳能电池板在制造时，把太阳能前板20、封装材料40、太阳能电池电路30、散热太阳能背板10按规定叠放，然后经过压合机压合热封得到，制得结构如图6所示的高效太阳能电池板。
实施例17
本发明高效太阳能电池板，包括太阳能前板20，封装材料40，太阳能电池电路30，散热太阳能背板10，防刮层50。
本发明高效太阳能电池板在制造时，把太阳能前板20、封装材料40、太阳能电池电路30、封装材料40、散热太阳能背板10按规定叠放，然后经过压合机压合热封，之后在散热背板背面施加防刮层得到50，制得结构如图7所示的高效太阳能电池板。
实施例18
本发明高效太阳能电池板，包括太阳能前板20，封装材料40，太阳能电池电路30，散热太阳能背板10，防刮层50。
本发明高效太阳能电池板在制造时，把太阳能前板20、封装材料40、太阳能电池电路30、散热太阳能背板10按规定叠放，然后经过压合机压合热封得到，之后在散热背板背面施加防刮层50得到，制得结构如图8所示的高效太阳能电池板。
对比例1
本对比例中的太阳能背板，其结构是在基层1上两侧均匀涂覆胶黏剂4，然后贴合氟聚合物薄膜3。
制造时，用250um PET膜作为基层1，涂布胶黏剂，在100℃烘烤2-10分钟，再贴合氟聚合物薄膜3，然后在PET膜另一面涂布胶黏剂，在100℃烘烤2-10分钟，再贴合氟聚合物薄膜3，制得结构如图9所述的太阳能背板。
对比例2
本对比太阳能电池板，包括太阳能前板20，封装材料40，太阳能电池电路30，太阳能背板10。其中所述的太阳能背板10包括基层1，在基层1上两侧均匀涂覆胶黏剂4，然后贴合氟聚合物薄膜3。
本对比例太阳能电池板在制造时，把太阳能前板20、封装材料40、太阳能电池电路30、太阳能背板10按规定叠放，然后经过压合机压合热封得到，制得结构如图10所示的太阳能电池板。
下表为实施例11、实施例12、实施例13、实施例14、对比例1的性能测试结果如下表：
Figure BDA0000121147050000121
水蒸气透过率：依照ASTM F-1249标准测试。
导热系数：依照ASTM D-5470标准测试。
下表为实施例15、实施例16、实施例17、实施例18、对比例2的性能测试结果如下表：
  实施例15   实施例16   实施例17   实施例18   对比例2
  发电效率，％   15.9   15.6   15.2   15.1   14.4％
从各项测试结果可知，本发明的散热太陽能背板耐候性优异，水蒸气透过率低，导热系数高，可增加太阳能电池组件的发电功率，是太阳能电池背面保护材料的优异选择。
本发明的太阳能电池板，发电效率高，同样面积的电池板可获得更多的电能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性想到的变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围内，因此，本发明应该以权力要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种耐候高导热涂层，其特征在于由以下重量份的组分组成：
Figure FDA0000121147040000011
2.根据权利要求1所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的耐候性树脂为环氧树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、聚醯亚胺树脂中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的固化剂為胺类固化剂、酸酐固化剂、异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的有机填料抗紫外吸收剂、抗老化剂、抗水解稳定剂中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的无机填料为碳酸钙、云母石、滑石粉、钛白粉、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硫酸钡、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐候高导热涂层，其特征在于所述的溶剂丙酮、丁酮、苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酸乙酯、中的一种或两种以上的混合物。
7.一种使用如权利要求1所述的耐候高导热涂层制作的散热太阳能背板，其特征在于：包括基层(1)，在所述的基层至少一面上设有耐候高导热涂层(2)，或者在基层(1)间设有耐候高导热涂层(2)。
8.根据权利要求7所述的散热太阳能背板，其特征在于所述的基层(1)为聚酰胺层、聚甲基丙烯酸甲酯层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层、聚对苯二甲酸丁二酯层、聚奈二甲酸乙二醇酯层、聚四氟乙烯层、聚偏二氟乙烯层、聚氟乙烯层、聚乙烯层、聚丙烯层、乙烯-醋酸乙烯共聚物层、离型纸层、陶瓷层、铝层、铜层、钢层中的一种。
9.根据权利要求7所述的散热太阳能背板，其特征在于所述的耐候性高导热涂层的厚度为5～1000um。
10.一种使用如权利要求7至9任一种散热太阳能背板制作的高效太阳能电池板，其特征在于：包括太阳能前板(20)和散热太阳能背板(10)，在所述的太阳能前板(20)和散热太阳能背板(10)之间设有太阳能电池电路(30)，在所述的太阳能电池电路(30)一面或两面设有封装材料(40)，在散热太阳能背板上设置或不设置防刮层。
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