CN103187470B - 一种柔性太阳电池前板及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述太阳电池前板包括依次覆合在一起的高透光含氟层、基层、高透光含氟层。发明通过对基层进行共混改性，使得其具有高透光性且能够吸收紫外线，抗紫外线老化，从而可以延长该产品的使用寿命和提高其使用性能；而且，基层的两个表面以及高透光含氟层的表面经过等离子处理，使得其粘结性提高，透光率增强。本发明的膜层密实，提高了阻隔性能，透光性能，防紫外线性能等。

Description

一种柔性太阳电池前板及其加工工艺
技术领域
本发明涉及一种太阳电池前板，尤其涉及一种柔性太阳电池前板。
背景技术
太阳电池通常是一个叠层结构，主要包括玻璃表层、EVA密封层、太阳电池片、EVA密封层和太阳电池背膜，其中太阳电池片被两层EVA密封层密封包裹。太阳电池前板的主要作用是有高的太阳光透过率、良好的整体机械强度，另外可以防止水汽渗透到密封层中，影响电池片的使用寿命。因此，现有技术中太阳电池的前板通常采用玻璃前板，这种玻璃前板的强度高，防水性能也好。但这种玻璃前板不具有柔性、不能弯曲、易碎，且抗紫外能力差、透光率不是很高、质量重、不能够自身清洁。为了提高前板的整体性能，现有技术中出现了一些针对前板的改进方案，主要是用含氟高透光材料来替代玻璃，由于含氟材料具有高耐候性、优良的透光率、耐化学性、高电气绝缘性能、高防水性的优点，并且，其具有柔性和可以弯曲等特点，适合做不同形状的太阳电池。例如，中国专利申请号为CN200710164692.3的发明专利申请，公开日为2008年9月3号，公开了制造具有增强光捕获的太阳电池板的方法和装置，其中提供包括正面和背面的衬底；在正面上层叠包括至少一层或多层交联含氟聚合物的膜，其中含氟聚合物层或多层具有75至150nm之间的厚度，含氟聚合物层或多层位于包括乙烯共聚物的载体上以使载体与衬底接触。上述方案主要是在玻璃的表面进行了涂抹，但仍未从根本上克服玻璃前板的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种抗紫外线能力强、透光率高、质量轻且能够自身清洁的柔性太阳电池前板。
按照本发明提供的一种柔性太阳电池前板，包括依次覆合在一起的高透光含氟层、基层、高透光含氟层。
按照本发明提供的一种柔性太阳电池前板，还具有如下附属技术特征：
所述基层为PET层。
所述基层为PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的PETG或APET，其中二元醇或二元酸的含量以重量百分比计为25%-50%。
所述基层为抗紫外老化PET层。
所述基层为高透光PET层。
所述基层的厚度为50-350微米。
所述基层的表面和所述含氟层的外表面是经过等离子处理过的。
所述高透光含氟层的厚度为15-50微米。
所述高透光含氟层为四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜层。
所述高透光含氟层还可以为三氟氯乙烯基膜层。
所述高透光含氟层中氟树脂的含量以重量计为30%~95%。
一种生产柔性太阳电池前板的工艺主要包括以下步骤：
（1）将PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的基层；
（2）对基层的两个表面进行等离子处理，活化基层表面；
（3）对活化后的基层的两个表面分别喷涂或辊涂高透光含氟树脂；
（4）对涂覆有含氟树脂的基层加热至50-190摄氏度后，固化形成高透光含氟层；
（5）对含氟层外表面进行等离子化处理。
按照本发明提供的一种柔性太阳电池前板，与现有技术相比具有如下优点：首先，本发明通过对基层进行共混改性，使得其具有高透光性且能够吸收紫外线，抗紫外线老化，从而可以延长该产品的使用寿命和提高其使用性能；其次，基层的两个表面以及高透光含氟层的外表面经过等离子处理，使得其粘结性提高，透光率增强。本发明的膜层密实，提高了阻隔性能，透光性能，防紫外线性能等。
附图说明：
图1是本发明的一种实施例的结构示意图。其中，1为高透光含氟层，2为基层。
具体实施方式
参见图1，按照本发明给出的一种柔性太阳电池前板的实施例，包括依次覆合在一起的高透光含氟层1、基层2、高透光含氟层1，所述基层2为共聚改性的抗紫外老化PET层和高透光PET层。基层2经过共聚改性，具有很好的阻水性能，透光率很好，重量轻，防紫外线性能好，完全满足太阳电池前板的需要，而且本前板结构简单，容易加工成型和批量生产。但是普通的PET本身不能很好的耐紫外线老化，并且也不能很好的阻挡紫外线穿过，而通过共聚改性后其透光性以及抗紫外线性能明显提高，从而延长了其使用寿命以及提高了其各种性能。
在本发明给出的上述实施例中，所述基层2为PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的PETG或APET，其中二元醇或二元酸的含量以重量百分比计为25%-50%，优选30%-40%，具体数值可以选为33.5%，其中选用30%时，性价比最高，同时也更能满足工艺的要求。
在本发明给出的上述实施例中，所述基层2的厚度为50-350微米，优选的实施方案为150-200微米，具体数值可以选为100微米、150微米、180微米、200微米、250微米、300微米、350微米。选择上述厚度的基层2可以使前板具有较高的强度，同时也利于加工和整体性能的提高。
本发明基层2的表面或所述含氟层1的外表面是经过等离子处理过的。本实施例中通过对基层2的表面进行等离子表面处理，使得其粘结性提高，透光率增强。本发明的膜层密实，提高了阻隔性能，透光性能，防紫外线性能等。
本发明的高透光含氟层1的厚度为15-50微米，优选20-40微米，具体数值可以为20微米、25微米、30微米、35微米、40微米。选择上述厚度的含氟层具有较好的效果，能够满足本发明的需求，具有较高的性价比。
所述高透光含氟层1为四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜层。
本发明的高透光含氟层1还可以为三氟氯乙烯基膜层。
所述高透光含氟层1中氟树脂的含量以重量计为30%~95%，优选为50%-80%，具体数值为30%、40%、50%、60%、70%、80%、95%。含氟涂层中选择上述重量百分比的氟树脂，可以使高透光含氟层1的透光性更强，从而提高前板的整体性能。
本发明提供的一种生产柔性太阳电池前板的加工工艺，主要包括以下步骤：
（1）将PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的基层；
（2）对基层的两个表面进行等离子处理，活化基层表面；
（3）对活化后的基层的两个表面分别喷涂或辊涂高透光含氟树脂；
（4）对涂覆有含氟树脂的基层加热至50-190摄氏度后，固化形成高透光含氟层；
（5）对含氟层外表面进行等离子化处理。
经过上述加工工艺完成前板的加工，这种前板可以作为成品销售，并用于太阳电池板中，与太阳电池板的其他组件相粘结。
本发明在步骤（4）中，所采用的加热温度为50-190摄氏度，加热固化的时间可以为1-600秒。优选的加热温度为80-130摄氏度，加热时间为10-60秒。其中，数值的选择可以根据各层材料不同而不同。另外，加热温度越高，所采用的加热时间越短。具体数值可以如下：加热温度为20摄氏度，加热时间为600秒；加热温度为40摄氏度，加热时间为300秒；加热温度为60摄氏度，加热时间为100秒；加热温度为80摄氏度，加热时间为40秒；加热温度为120摄氏度，加热时间为15秒；加热温度为150摄氏度，加热时间为10秒；加热温度为200摄氏度，加热时间为1秒。但加热温度不能过高，否则可能破坏各物质的组成和结构。
本发明采用上述加工工艺可以实现前板加工的连续化生产，提高生产效率。
根据本发明工艺所生产的太阳电池前板，具有很好的阻水性能，透光率很好，重量轻，防紫外线性能好，完全满足太阳电池前板的需要，而且本前板结构简单，容易加工成型和批量生产。但是普通的PET本身不能很好的耐紫外线老化，并且也不能很好的阻挡紫外线穿过，而通过共聚改性后其透光性以及抗紫外线性能明显提高，从而延长了其使用寿命以及提高了其各种性能。

Claims (7)

1.一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述太阳电池前板包括依次覆合在一起的高透光含氟层、基层、高透光含氟层；所述基层为PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的PETG或APET，其中二元醇或二元酸的含量以重量百分比计为25％-50％；所述基层的表面和所述高透光含氟层的外表面经过等离子处理；所述高透光含氟层为四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜层或者三氟氯乙烯基膜层。
2.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述PET为抗紫外老化PET。
3.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述PET为高透光PET。
4.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述基层的厚度为50-350微米。
5.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述高透光含氟层的厚度为15-50微米。
6.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板，其特征在于：所述高透光含氟层中氟树脂的含量以重量计为30％～95％。
7.一种生产根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池前板的加工工艺，其特征在于：主要包括以下步骤：
(1)将PET与二元醇或二元酸进行共聚改性形成的PETG或APET基层；
(2)对基层的两个表面进行等离子处理，活化基层表面；
(3)对活化后的基层的两个表面分别喷涂或辊涂高透光含氟树脂；
(4)对涂覆有含氟树脂的基层加热至50-190摄氏度后，固化形成高透光含氟层；所述高透光含氟层为四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜层或者三氟氯乙烯基膜层；
(5)对含氟层外表面进行等离子化处理。
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