CN103606581A - 太阳能电池背板及其制备方法、太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池背板，该太阳能电池背板依次包括：第一导热耐候层、第一导热粘结层、基板层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层；基板层内部填充有第一树脂组合物。与现有技术相比，本发明太阳能电池背板基板层、两层导热粘结层与两层导热耐候层均含有良好的导热材料，从而可使热量从内部顺利的传出来，以降低组件的工作温度；并且，基板层内含有第一树脂组合物与第一导热粘结层成分相同、第一导热粘结层与第一导热耐候层成分相似，从而增强了三者的粘结性能；同时，基板层的另一面设置有阻隔层，可防止水汽的透过，也提高了太阳能电池背板的抗老化性能。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及太阳能电池背板及其制备方法、太阳能电池。
背景技术
太阳能电池，又叫光伏电池，是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，广泛应用于军事、航天、工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部分。
太阳能电池是由玻璃、EVA、硅片及背板组成，按照玻璃-EVA-电池片-EVA-背板的结构封装构成，其中背板位于太阳能电池的最外层，是太阳能电池重要组成部分，不仅起到封装的作用，同时还起到保证太阳能电池不受环境影响的作用，确保光伏电池的使用寿命。由于太阳能电池被安置在室外，暴露在阳光和雨雪等环境下，因此要求组成太阳能电池的各个层具有良好的耐候性如防潮性、耐热性和抗紫外线性，并且背板还要求在相对较高湿度和温度的环境中与密封材料持久且牢固粘合的性能。
国内外对太阳能电池背板的研究主要包括以下几种：
1、通过PET聚酯薄膜和上下两层耐候层复合形成三明治结构来提高整个背板耐候性和阻隔性。其代表是奥地利伊索沃尔塔（Isovolta）公司的TPT背板，其中T是杜邦公司研发生产的聚氟乙烯薄膜（Tedlar薄膜）。Tedlar薄膜作为耐候层包覆中间一层PET聚酯薄膜复合而成。
2、由于氟材料的价格较为昂贵，所以为节省成本，美国Madico公司研制开发了TPE太阳能电池背板。其结构和TPT基本一样，还是ABA三明治结构，但是采用乙烯-醋酸乙烯共聚（EVA）代替TPT中的内层耐候氟材料层。
3、和TPT类似的还有KPK太阳能电池背板。该背板也是采用三明治结构，通过三层复合来提高背板性能。其中K是法国阿科玛公司研发生产的Kynar膜，即PVDF聚偏氟二乙烯膜，中间包覆的也是PET聚酯薄膜。
另外，由于太阳能电池吸收的能量有一部分转换成热能，导致太阳能电池内部的温度升高，进而会影响太阳能电池的效率，如：对于典型的使用晶体硅的太阳能电池，光电转换效率一般为10%～17%，而当太阳能电池的温度每上升1℃，其功率就会损失0.4%～0.5%。因此，防止太阳能电池温度在使用过程中升高对于提高电池的效率是非常重要的，而现有的太阳能电池背板导热率较低，通常导热系数均低于0.2W/mk，使得太阳能电池的散热的效率较差。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供太阳能电池背板及其制备方法、太阳能电池，该太阳能电池背板导热性能较好。
本发明提供了一种太阳能电池背板，依次包括：第一导热耐候层、第一导热粘结层、基板层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层；
所述第一导热粘结层由第一树脂组合物形成；所述第一导热耐候层由第二树脂组合物形成；所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成；所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成；所述阻隔层由铝或二氧化硅形成；所述基板层内部填充有第一树脂组合物；
所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第一基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；
所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；
所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；
所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
优选的，所述第一含氟树脂、第二含氟树脂、第三含氟树脂与第四含氟树脂各自独立地选自聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
优选的，所述第一基体树脂与第三基体树脂各自独立地为聚酯树脂或聚丙烯酸酯树脂。
优选的，所述第一无机填料、第二无机填料、第三无机填料与第四无机填料各自独立地选自云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种。
优选的，所述第一导热耐候层与第二导热耐候层的厚度各自独立地为10～40μm。
优选的，所述第一导热粘结层与第二导热粘结层的厚度各自独立地为8～20μm。
优选的，所述基板层的厚度为120～280μm。
优选的，所述阻隔层的厚度为1～5μm。
本发明还提供了一种太阳能电池背板的制备方法，包括：
A）用机械在基板上冲切微孔，然后涂覆第一树脂组合物，使其填充微孔并形成第一导热粘结层前体，进行第一次固化，然后在其上涂覆第二树脂组合物，进行第二次固化，形成含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层；
B）将铝或二氧化硅蒸镀于所述含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层的另一面，形成阻隔层，熟化后得到太阳能电池背板；
C）在所述阻隔层上涂覆第三树脂组合物，进行第三次固化，然后涂覆第四树脂组合物，进行第四次固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层，熟化后得到太阳能电池背板；
所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；
所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；
所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；
所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
本发明还提供了一种太阳能电池，其特征在于，包括太阳能电池背板。
本发明提供了一种太阳能电池背板及其制备方法、太阳能电池，该太阳能电池背板依次包括：第一导热耐候层、第一导热粘结层、基板层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层；所述第一导热粘结层由第一树脂组合物形成；所述第一导热耐候层由第二树脂组合物形成；所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成；所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成；所述阻隔层由铝或二氧化硅形成；所述基板层内部填充有第一树脂组合物；所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第一基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。与现有太阳能电池背板相比，本发明太阳能电池背板基板层、两层导热粘结层与两层导热耐候层均含有良好的导热材料，从而可使热量从内部顺利的传出来，以降低组件的工作温度；并且，基板层内含有第一树脂组合物与第一导热粘结层成分相同、第一导热粘结层与第一导热耐候层成分相似，从而增强了基板层、第一导热粘结层与第一导热耐候层之间的粘结性能；同时，基板层的另一面设置有阻隔层，可防止水汽的透过，也提高了太阳能电池背板的抗老化性能。
实验结果表明，本发明提供的太阳能电池背板的导热系数可达3.84W/m·k，水蒸气透过率可达0.1g·m2/24h。
附图说明
图1为本发明太阳能电池背板的示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种太阳能电池背板，依次包括：第一导热耐候层、第一导热粘结层、基板层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层；所述第一导热粘结层由第一树脂组合物形成；所述第一导热耐候层由第二树脂组合物形成；所述阻隔层由铝或二氧化硅形成；所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成；所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成；所述基板层内部填充有第一树脂组合物；所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第一基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；
所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
其中，所述第一导热耐候层的厚度优选为10～40μm，更优选为15～40μm，再优选为20～40μm；在本发明中，所述第一导热耐候层与第二导热耐候层的厚度可以相同，也可以不同，并无特殊的限制。
所述第一导热耐候层由第二树脂组合物形成，所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂。
所述第二含氟树脂选自聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
所述第二固化剂的含量优选为10～20重量份，更优选为13～18重量份。所述第二固化剂为本领域技术人员熟知的固化剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为环氧树脂固化剂、异氰酸酯固化剂与碳化二亚胺固化剂中的一种或多种。
所述第二无机填料的含量优选为60～100重量份，更优选为75～100重量份。所述第二无机填料为本领域技术人员熟知的无机填料即可，并无特殊的限制，本发明中优选为云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种。
所述第二有机溶剂的含量优选为100～180重量份，更优选为120～160重量份。所述第二有机溶剂的种类为本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯与环己酮中的一种或多种。
所述第一导热耐候层上设置有第一导热粘结层，其厚度优选为8～20μm，更优选为10～15μm。所述第一导热粘结层由第一树脂组合物形成，所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第一基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂。
所述第一基体树脂优选为聚酯树脂和/或聚丙烯酸酯树脂，即含有羟基或羧基的聚酯树脂与含有羟基或羧基的聚丙烯酸酯树脂中的一种或多种，更优选为含有羟基或羧基的聚酯树脂与含有羟基或羧基的聚丙烯酸酯树脂中的一种。
所述第一含氟树脂的含量优选为10～25重量份，更优选为15～25重量份。所述第一含氟树脂为本领域技术人员熟知的含氟树脂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
所述第一固化剂的含量优选为8～13重量份；本发明中优选采用环氧树脂固化剂、异氰酸酯固化剂与碳化二亚胺固化剂中的一种或多种为第一固化剂。
所述第一无机填料的含量优选为35～45重量粉；本发明中优选采用云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种为第一无机填料。
所述第一有机溶剂的含量优选为300～450重量份，更优选为350～450重量份；按照本发明，所述第一有机溶剂的种类优选为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯与环己酮中的一种或多种。
按照本发明，所述第一导热粘结层上设置有基板层，所述基板层内部填充有第一树脂组合物。所述基板层由本领域技术人员熟知的可用于太阳能电池背板的基板即可，并无特殊的限制，本发明中优选为为PET基板；所述基板层的厚度优选为120～280μm，更优选为150～250μm，再优选为180～220μm。
本发明中基板层、第一导热粘结层与第一导热耐候层中均包含良好的导热材料，从而使太阳能电池背板具有较高的导热性能，可使热量从内部顺利地传出来，进而降低组件的工作温度，提高太阳电池的效率；并且，基板层中包含有第一树脂组合物，与第一导热粘结层成分相同，且第一导热粘结层与第一导热耐候层成分类似，从而增强了基板层、第一导热粘结层与第一导热耐候层之间的粘结性能。
所述基板层上设置有阻隔层，本发明中阻隔层由铝或二氧化硅形成，其厚度优选为1～5μm，更优选为2～5μm，再优选为2～4μm。阻隔层可防止水汽的透过，也可提高太阳能电池背板的抗老化性能。
为进一步提高太阳能电池背板的导热性能，所述阻隔层上依次设置有第二导热粘结层与第二导热耐候层，此时太阳能电池背板的示意图如图1所示，其中1为第一导热耐候层、2为第一导热粘结层、3为基板、4为阻隔层、5为第二导热粘结层、6为第二导热耐候层、7为第一树脂组合物。
所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成；所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成；所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
其中，所述第二导热粘结层的厚度优选为8～20μm，更优选为10～15μm，其与第一导热粘结层的厚度可以相同，也可以不同，并无特殊的限制。
所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成，所述第三基体树脂优选为聚酯树脂和/或聚丙烯酸酯树脂，即含有羟基或羧基的聚酯树脂与含有羟基或羧基的聚丙烯酸酯树脂中的一种或多种，更优选为含有羟基或羧基的聚酯树脂与含有羟基或羧基的聚丙烯酸酯树脂中的一种。
所述第三含氟树脂的含量优选为10～25重量份，更优选为15～25重量份。所述第一含氟树脂为本领域技术人员熟知的含氟树脂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
所述第三固化剂的含量优选为8～13重量份；本发明中优选采用环氧树脂固化剂、异氰酸酯固化剂与碳化二亚胺固化剂中的一种或多种为第一固化剂。
所述第三无机填料的含量优选为35～45重量粉；本发明中优选采用云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种为第一无机填料。
所述第三有机溶剂的含量优选为300～450重量份，更优选为350～450重量份；按照本发明，所述第一有机溶剂的种类优选为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯与环己酮中的一种或多种。
按照本发明，所述第一树脂组合物与第三树脂组合物的成分可以相同也可以不同，并无特殊的限制，优选两者成分相同。
所述第二导热耐候层的厚度优选为10～40μm，更优选为15～40μm，再优选为20～40μm。本发明中所述第二导热耐候层的厚度与第一导热耐候层的厚度可以相同，也可以不同，并无特殊的限制。
所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成。
所述第四含氟树脂选自聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
所述第四固化剂的含量优选为10～20重量份，更优选为13～18重量份。所述第二固化剂为本领域技术人员熟知的固化剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为环氧树脂固化剂、异氰酸酯固化剂与碳化二亚胺固化剂中的一种或多种。
所述第四无机填料的含量优选为60～100重量份，更优选为75～100重量份。所述第二无机填料为本领域技术人员熟知的无机填料即可，并无特殊的限制，本发明中优选为云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种。
所述第四有机溶剂的含量优选为100～180重量份，更优选为120～160重量份。所述第二有机溶剂的种类为本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯与环己酮中的一种或多种。
按照本发明，所述第二树脂组合物与第四树脂组合物的成分可以相同也可以不同，并无特殊的限制，优选两者成分相同。
按照发明，所述第一含氟树脂、第二含氟树脂、第三含氟树脂与第四含氟树脂可以相同也可以不同，并无特殊的限制；所述第一固化剂、第二固化剂、第三固化剂与第四固化剂可以相同也可以不同并无特殊的限制；所述第一无机填料、第二无机填料、第三无机填料与第四无机填料可以相同也可以不同，并无特殊的限制；所述第一有机溶剂、第二有机溶剂、第三有机溶剂与第四有机溶剂可以相同也可以不同，并无特殊的限制；当其成分相同时，可进一步提高第一导热粘结层与第一导热耐候层之间的粘结性能。
本发明还提供了上述太阳能电池背板的制备方法，包括：A）用机械在基板上冲切微孔，然后涂覆第一树脂组合物，使其填充微孔并形成第一导热粘结层前体，进行第一次固化，然后在其上涂覆第二树脂组合物，进行第二次固化，形成含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层；B）将铝或二氧化硅蒸镀于所述含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层的另一面，形成阻隔层；C）在所述阻隔层上涂覆第三树脂组合物，进行第三次固化，然后涂覆第四树脂组合物，进行第四次固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层，熟化后得到太阳能电池背板；所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
其中，所述第一树脂组合物、第二树脂组合物、第三树脂组合物、第四树脂组合物、基板层、第一导热粘结层、第一导热耐候层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层均同上所述，在此不再赘述。
在基板上用机械冲切微孔，优选均匀冲切微孔；所述微孔的孔径优选为0.5～1mm；所述微孔的面积为基板总面积的10%～30%，更优选为15%～25%。
冲切微孔之后，在基板上涂覆第一树脂组合物，使其填充微孔并形成第一导热粘结层前体，进行第一次固化。所述第一次固化优选使第一导热粘结层前体形成半固化的状态，更优选在第一导热粘结层前体固化度为70%～90%时，然后涂覆第二树脂组合物，然后进行第二次固化，使第一导热粘结层与第一导热耐候层一起固化成膜，可增强第一导热粘结层与第一导热耐候层之间的粘结性能。
所述固化的方法为本领域技术人员熟知的固化方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选为加热进行固化；所述第一次固化的温度优选为100℃～140℃，第一次固化的时间优选为1～3min，更优选为1.5～2.5min；所述第二次固化的温度优选为100℃～140℃，第二次固化的时间优选为3.5～6min，更优选为4～5min。
第二次固化后，形成含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层，然后在基板层的另一面蒸镀铝或二氧化硅，形成阻隔层，优选第二次固化后常温静置20～50h，然后蒸镀铝或二氧化硅，更优选为常温静置25～35h。
按照本发明，在阻隔层上涂覆第三树脂组合物，进行第三次固化，然后涂覆第四树脂组合物，进行第四次固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层，得到太阳能电池背板；
所述第三次固化的温度优选为100℃～140℃，第三次固化的时间优选为1～3min，更优选为1.5～2.5min；所述第四次固化的温度优选为100℃～140℃，第四次固化的时间优选为3.5～6min，更优选为4～5min。
第四次固化后，进行熟化，得到太阳能电池背板。所述熟化的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选在50℃～80℃熟化15～40h，更优选熟化20～30h。
本发明还提供了一种太阳能电池，包括上述的太阳能电池背板。
所述太阳能电池为本领域技术人员熟知的太阳能电池即可，并无特殊的限制，本发明中所述太阳能电池包括玻璃、EVA膜、电池片与上述的太阳能电池背板。玻璃为太阳能电池的组件提供机械保护的作用，其透光率较高，一般在95%以上。本发明对所述玻璃的来源并没有特殊的限制，可为本领域技术人员熟知的钢化玻璃，也可为超白玻璃。
所述EVA膜为本领域技术人员熟知的EVA膜即可，并无特殊的限制。
电池片是太阳能电池发电系统的核心部分，也是太阳能电池发电系统最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能。本发明对所述电池片的规格并没有特殊的要求，可为市售的125单晶硅电池片、156单晶硅电池片、150单晶硅电池片、125多晶硅电池片或156多晶硅电池片。
本发明太阳能电池为上述的玻璃、EVA膜、电池片与所述太阳能电池背板复合得到，所述复合的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明优选采用本领域技术人员熟知的层压机进行层压得到太阳能电池。
实验结果表明，本发明提供的太阳能电池背板的导热系数可达3.84W/m·k，水蒸气透过率可达0.1g·m2/24h。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的太阳能电池背板及其制备方法、太阳能电池进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
提供第一树脂组合物，包括：100重量份的含羟基聚酯粘结剂（GK360，日本东洋纺制造）、20重量份的含氟树脂（LF200，旭硝子株式会社制造）、10重量份的固化剂N3300（德国拜耳制造）、40重量份的氮化硼与400重量份的乙酸乙酯。
提供第二树脂组合物，包括：100重量份的含氟树脂（LF200，旭硝子株式会社制造）、15重量份的固化剂N3300（德国拜耳制造）、50重量份的氮化硼与160重量份的乙酸乙酯。
在厚度为200μm的基板PET（对苯二甲酸乙二醇酯）中用机械均匀冲切出0.5mm大小微孔，微孔占总面积的20%；然后将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于PET表面，同时将微孔填满，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第一粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第一粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第一导热粘结层与第一导热耐候层。第一导热粘结层与第一导热耐候层厚度分别为10μm、30μm。
常温静置30h后，采用真空蒸镀的方法在基板PET表面蒸镀铝箔，形成厚度2μm的阻隔层；将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于铝箔表面，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第二粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第二粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层。第二导热粘结层与第二导热耐候层厚度分别为10μm、30μm。60℃下熟化24h，得到太阳能电池背板。
实施例2
提供第一树脂组合物，包括：100重量份的含羟基丙烯酸酯粘结剂（GK360，日本东洋纺制造）、10重量份的含氟树脂（GK570，大金涂料制造）、8重量份的固化剂TKA-100（旭化成制造）、40重量份的氮化铝与400重量份的乙酸乙酯。
提供第二树脂组合物，包括：100重量份的含氟树脂（GK570，大金涂料制造）、15重量份的固化剂TKA-100（旭化成制造）、100重量份的氮化铝与150重量份的乙酸乙酯。
在厚度为200μm的基板PET（对苯二甲酸乙二醇酯）中用机械均匀冲切出0.5mm大小微孔，微孔占总面积的20%；然后将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于PET表面，同时将微孔填满，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第一粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第一粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第一导热粘结层与第一导热耐候层。第一导热粘结层与第一导热耐候层厚度分别为12μm、25μm。
常温静置30h后，采用真空蒸镀的方法在基板PET表面蒸镀铝箔，形成厚度2μm的阻隔层；将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于铝箔表面，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第二粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第二粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层。第二导热粘结层与第二导热耐候层厚度分别为12μm、25μm。
60℃下熟化24h，得到太阳能电池背板。
实施例3
提供第一树脂组合物，包括：100重量份的含羟基聚酯粘结剂（ST5790，日本东洋纺）、30重量份的含氟树脂（LF600X，旭硝子株式会社制造）、13重量份的固化剂DN-120（三井化学制造）、40重量份的碳化硅与400重量份的乙酸乙酯。
提供第二树脂组合物，包括：100重量份的含氟树脂（LF600X，旭硝子株式会社制造）、15重量份的固化剂DN-120（三井化学制造）、75重量份的碳化硅与140重量份的乙酸乙酯。
在厚度为200μm的基板PET（对苯二甲酸乙二醇酯）中用机械均匀冲切出0.5mm大小微孔，微孔占总面积的20%；然后将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于PET表面，同时将微孔填满，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第一粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第一粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第一导热粘结层与第一导热耐候层。第一导热粘结层与第一导热耐候层厚度分别为15μm、30μm。
常温静置30h后，采用真空蒸镀的方法在基板PET表面蒸镀铝箔，形成厚度2μm的阻隔层；将混合均匀的第一树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于铝箔表面，在120℃的温度下烘烤2min，得到半固化状态的第二粘结剂层；将混合均匀的第二树脂组合物涂覆在半固化的第二粘结剂层上，120℃烘烤4min，使第一树脂组合物与第二树脂组合物一起固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层。第二导热粘结层与第二导热耐候层厚度分别为15μm、30μm。
60℃下熟化24h，得到太阳能电池背板。
实施例4
将钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池电路、EVA膜与实施例1得到的太阳能电池背板按规定层叠，然后经层压机压合热封得到太阳能电池。
实施例5
将钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池电路、EVA膜与实施例2得到的太阳能电池背板按规定层叠，然后经层压机压合热封得到太阳能电池。
实施例6
将钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池电路、EVA膜与实施例3得到的太阳能电池背板按规定层叠，然后经层压机压合热封得到太阳能电池。
比较例1
提供树脂组合物：100重量份的含氟树脂（LF600X，旭硝子株式会社制造）、15重量份的固化剂TKA-100（三井化学制造）、75重量份的二氧化钛与140重量份的乙酸乙酯。
将混合均匀的树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于厚度为200μm的基板PET（对苯二甲酸乙二醇酯）表面，120℃烘烤4min，常温静置30h后，采用同样的防止进行第二面涂覆，60℃熟化24h，得到两面树脂组合物厚度均为40μm太阳能电池背板。
比较例2
提供树脂组合物：100重量份的含羟基聚酯粘结剂（GK360，日本东洋纺制造）、10重量份的固化剂N3300（德国拜耳制造）与300重量份的乙酸乙酯。
将混合均匀的树脂组合物用40μm的刮刀涂膜器涂覆于厚度为200μm的基板PET（对苯二甲酸乙二醇酯）表面，120℃烘烤4min，然后与杜邦PVF膜Tedlar进行复合，常温静置30h后，采用同样的防止进行第二面涂覆，60℃熟化24h，得到两面树脂组合物厚度均为40μm太阳能电池背板。
比较例3
将钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池电路、EVA膜与比较例1得到的太阳能电池背板按规定层叠，然后经层压机压合热封得到太阳能电池。
比较例4
将钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池电路、EVA膜与比较例2得到的太阳能电池背板按规定层叠，然后经层压机压合热封得到太阳能电池。
对实施例1～3及比较例1～2得到的太阳能电池背板的性能进行测试，得到结果见表1。
表1太阳能电池背板性能测试结果
对实施例4～6及比较例3～4得到的太阳能电池的发电效率进行测试，得到结果见表2。
表2太阳电池的发电效率
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳能电池背板，其特征在于，依次包括：第一导热耐候层、第一导热粘结层、基板层、阻隔层、第二导热粘结层与第二导热耐候层；
所述第一导热粘结层由第一树脂组合物形成；所述第一导热耐候层由第二树脂组合物形成；所述阻隔层由铝或二氧化硅形成；所述第二导热粘结层由第三树脂组合物形成；所述第二导热耐候层由第四树脂组合物形成；所述基板层内部填充有第一树脂组合物；
所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第一基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；
所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；
所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；
所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一含氟树脂、第二含氟树脂、第三含氟树脂与第四含氟树脂各自独立地选自聚偏氟乙烯、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-羟基烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-羟基烷基乙烯基酯共聚物与四氟乙烯-羧基烷基乙烯基酯共聚物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一基体树脂与第三基体树脂各自独立地为聚酯树脂或聚丙烯酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一无机填料、第二无机填料、第三无机填料与第四无机填料各自独立地选自云母石、氮化硼、氧化硅、二氧化钛、氮化铝、碳酸钙与滑石粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一导热耐候层与第二导热耐候层的厚度各自独立地为10～40μm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一导热粘结层与第二导热粘结层的厚度各自独立地为8～20μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述基板层的厚度为120～280μm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述阻隔层的厚度为1～5μm。
9.一种太阳能电池背板的制备方法，其特征在于，包括：
A）用机械在基板上冲切微孔，然后涂覆第一树脂组合物，使其填充微孔并形成第一导热粘结层前体，进行第一次固化，然后在其上涂覆第二树脂组合物，进行第二次固化，形成含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层；
B）将铝或二氧化硅蒸镀于所述含有第一导热粘结层与第一导热耐候层的基板层的另一面，形成阻隔层；
C）在所述阻隔层上涂覆第三树脂组合物，进行第三次固化，然后涂覆第四树脂组合物，进行第四次固化，形成第二导热粘结层与第二导热耐候层，熟化后得到太阳能电池背板；
所述第一树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的基体树脂、10～30重量份的第一含氟树脂、5～15重量份的第一固化剂、30～50重量份的第一无机填料与250～500重量份的第一有机溶剂；
所述第二树脂组合物包括：100重量份的第二含氟树脂、8～20重量份的第二固化剂、50～100重量份的第二无机填料与80～200重量份的第二有机溶剂；
所述第三树脂组合物包括：100重量份的含有羟基或羧基的第三基体树脂、10～30重量份的第三含氟树脂、5～15重量份的第三固化剂、30～50重量份的第三无机填料与250～500重量份的第三有机溶剂；
所述第四树脂组合物包括：100重量份的第四含氟树脂、8～20重量份的第四固化剂、50～100重量份的第四无机填料与80～200重量份的第四有机溶剂。
10.一种太阳能电池，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项所述的太阳能电池背板或权利要求9所制备的太阳能电池背板。
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