CN103722840A - 免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。一方面,本发明的太阳能电池背板,联接牢固,耐湿热老化性能强,另一方面其制备方法可免去传统的胶黏剂,生产率得到提高,并且有利于环保。

Description

免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法
技术领域
本发明涉及光伏发电领域,尤其涉及一种太阳能背板。
背景技术
人类对能源的需求持续不断的增长,目前以煤和石油等传统能源为主的情形将无法得以持久,使用可再生能源是解决人类能源挑战的唯一途径。太阳能光伏发电是可再生能源中最重要的一种。世界各国都在争相发展太阳能光伏发电,并制定和实施光伏发电的线路图。全球太阳能光伏产业在过去的五年,以50%以上的速度高速增长,据预测,在未来十年将以30%以上的速度持续发展。
太阳能背板广泛应用于太阳能电池(光伏)组件,位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,需具备可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。氟塑料薄膜耐长期户外老化性能优异,被大量用来制备太阳能电池背板。背板主要包括耐候层、结构增强层和反射层三层结构,而目前通常用到的背板结构有TPT结构和TPE结构,其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜,成分为聚氟乙烯(PVF),P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜,E指乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)薄膜,因此,TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构,而TPE结构指 PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构,三层薄膜间用胶黏剂粘接。TPT结构的背板其典型生产商为欧洲的Isovolta公司。TPE结构的背板为美国的Madico公司的专利产品(见专利申请W02004/091901A2)。目前,还有一些公司用聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜替代PVF薄膜,提供KPK结构和KPE结构,其中K指PVDF薄膜。另外还有一些美国和日本公司尝试采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)替代PVF薄膜或PVDF薄膜作为背板耐候层材料。3M公司则使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)薄膜做太阳能电池背板的耐候层(见专利申请US2006/0280922A1),其结构为THV/PET/EVA。
虽然传统的背板中使用氟塑料薄膜,其耐长期户外老化性能优异,但其结构增强层使用的PET薄膜塑料分别与氟塑料薄膜和EVA薄膜存在很大的性能差异,造成层间联接难度大的问题。目前使用聚氨酯胶黏剂或聚酯胶黏剂进行上述联接:先使用胶黏剂将三层结构进行涂覆复合,然后高温去除溶剂使胶黏剂反应固化得到背板。该生产过程耗时费力,并且胶黏剂中的有机溶剂会污染环境。另外,PET薄膜耐湿热水解性能差,在长期湿热环境使用中会脆化开裂,导致太阳能电池性能的劣化或失效。
Isovolta公司开发了3层熔融共挤出的聚酰胺12(PA12)背板,简称AAA背板(见专利申请US2010/0059105A1)。虽然3层PA12薄膜联接良好,免除了胶黏剂的使用,而且PA12薄膜耐湿热水解性能良好,使得AAA背板耐长期湿热环境老化。但是AAA背板耐紫外照射性能差,在户外环境使用中会粉化开裂,导致太阳能电池性能的劣化或失效。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种免胶黏剂、层间联接良好、生产效率高、环保且耐湿热、紫外老化的太阳能电池背板,对太阳能行业有非常重要的意义。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。
优选的,所述结构增强层的熔点大于145℃。
优选的,所述组分A为乙烯与至少一种单体C的共聚物E,或者乙烯与至少两种单体C以任意比例混合的掺混物F,所述单体C选自丙烯酸C1-6烷酯、甲基丙烯酸C1-6烷酯、烯键不饱和羧酸,和烯键不饱和羧酸酸酐中的一种,所述共聚物E至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸,所述掺混物F也至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸;所述组分B为乙烯与至少一种单体D的共聚物M,或者乙烯与至少两种单体D以任意比例混合的掺混物N,所述单体D选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸C1-6烷酯、和甲基丙烯酸C1-6烷酯中的一种,所述共聚物M至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,所述掺混物N至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
进一步优选的,所述组分A为乙烯/甲基丙烯酸共聚物,同时所述组分B为乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物。
进一步优选的,所述组分A为乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐三元共聚物,同时所述组分B为乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物。
优选的,所述连接层中,组分A和组分B按照组分A的羧酸基团和组分B的环氧基团为等摩尔比例掺混。
优选的,所述聚丙烯选自均聚聚丙烯(均聚PP)、共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种。
优选的,所述改性聚丙烯由所述聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由所述聚丙烯、接枝聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由聚丙烯、无机填料和热稳定剂共混改性而成。
进一步优选的,所述聚丙烯选自均聚聚丙烯(均聚PP)、共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种。
进一步优选的,所述改性聚丙烯由所述聚丙烯、热稳定剂和无机填料共混改性而成。无机填料选自碳酸钙、二氧化钛、硫酸钡、云母、滑石、高岭土、玻璃微珠和玻璃纤维中的一种。
优选的,所述工程塑料为聚酰胺,或者为聚苯醚和聚苯乙烯的组合。
进一步优选的,所述改性聚丙烯与工程塑料的合金由均聚聚丙烯(均聚PP)、马来酸酐接枝聚丙烯、热稳定剂和聚酰胺(PA)共混制成。
优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为4-40:10-50:40-400:20-150。
进一步优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为15-30:10-50:150-300:20-150。
进一步优选的,所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为15-30:15-40:150-300:20-150。
优选的,所述耐候层为氟材料层或无机材料改性的氟材料合金层。
优选的,所述耐候层为聚氟乙烯(PVF)膜或聚偏氟乙烯(PVDF)膜。
优选的,所述耐候层为无机材料改性的氟材料合金层,由氟材料先制成氟材料合金后经无机材料改性而成。
进一步优选的,所述氟材料选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯和乙烯基醚共聚物的一种或几种。
进一步优选的,所述无机材料选自结构式为JxKy的无机物中的一种或几种,其中J是硅(Si)、镁(Mg)、钛(Ti)、锌(Zn)、铝(Al)、钼(Mo)或钡(Ba),K是氧(0)、硫(S)或硫酸根(SO4),χ和y分别为1、2或3。显然,其中Jx、Ky正负电荷匹配。尤其,所述无机材料包括二氧化硅和二氧化钛,或者包括二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝和硫化钼,或者包括二氧化硅、硫化锌和二氧化钛,或者包括二氧化钛、硫化锌和硫酸钡。更进一步地,所述无机材料占所述氟材料合金总重量的10%〜40%。
进一步优选的,所述耐候层由聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化钛(TiO2)共混而成。
优选的,所述反射层是聚乙烯合金层。
进一步优选的,所述反射层是由聚乙烯、含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料共混改性而成。
进一步优选的,所述反射层是由低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯和醋酸的共聚物(EVA)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。
进一步优选的,所述反射层是由低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。
优选的,所述结构增强层和反射层之间也设有所述连接层,即太阳能电池背板由依次复合的耐候层、连接层、结构增强层、连接层和反射层组成。
本发明还提供以下两种制造上述太阳能背板的方法。
方法一,包括如下步骤:
(1)耐候层的材料、连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;
(2)将步骤(1)准备的耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤。
方法二,包括如下步骤:
(1)连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;
(2)将步骤(1)准备的连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤,并涂覆在耐候层上。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有如下有益效果:
1.本发明的太阳能电池背板,以可交联的双组份乙烯共聚物为连接层,一方面使得背板的层结构中,用聚丙烯代替传统的PET成为可能,因为聚丙烯材质的结构增强层较难通过传统胶黏剂来连接传统耐候层,而本发明的连接层则可与聚丙烯实现牢固的联接,并且聚丙烯也为背板带来了更强的耐湿热老化性能;另一方面传统的胶黏剂被免去,采用熔融共挤的方法制备,生产率得到提高,并且有利于环保。
2.耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例控制在4-40:10-50:40-400:20-150,尤其是15-30:10-50:150-300:20-150,或者15-30:15-40:150-300:20-150,层间连接更加牢固,结构更稳定,同时可获得最佳的耐湿热、紫外老化性能。
3.耐候层选择氟材料或者无机材料改性的氟材料合金层,一方面得益于连接层的性能,能够保证与结构增强层的稳定连接,另一方面在结构增强层选择聚丙烯的基础上可进一步提高整个背板的耐候性。
4.结构增强层和反射层之间也可以设置本发明改进的连接层,使得五层结构的背板也完全不需要胶黏剂的使用,生产效率大大提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1、3-4的结构示意图;
图2是本发明实施例2的结构示意图;
图中:2、耐候层,4、第一连接层,6、结构增强层,8、第二连接层,12、反射层,14、耐候层,16、第一连接层,18、结构增强层,22、反射层。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1、3-4
如图1所示,一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,由依次复合的耐候层2、第一连接层4、结构增强层6、第二连接层8和反射层12组成。
耐候层2为聚偏氟乙烯(PVDF)膜,或者无机材料改性的氟材料合金层。无机材料改性的氟材料合金层由氟材料先制成氟材料合金后经无机材料改性而成。具体的,耐候层2为聚偏氟乙烯(PVDF)膜,或者由聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化钛(TiO2)共混而成。
第一连接层4包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B。组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团。更具体的,组分A为乙烯与至少一种单体C的共聚物E,或者乙烯与至少两种单体C以任意比例混合的掺混物F,单体C选自丙烯酸C1-6烷酯、甲基丙烯酸C1-6烷酯、烯键不饱和羧酸,和烯键不饱和羧酸酸酐中的一种,共聚物E至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸,掺混物F也至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸。组分B为乙烯与至少一种单体D的共聚物M,或者乙烯与至少两种单体D以任意比例混合的掺混物N,单体D选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸C1-6烷酯、和甲基丙烯酸C1-6烷酯中的一种,共聚物M至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,掺混物N至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
结构增强层6的熔点大于145℃,由改性聚丙烯或者合金制成,合金为改性聚丙烯与工程塑料的合金。其中,改性聚丙烯由聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由聚丙烯、接枝聚丙烯和热稳定剂共混改性而成。工程塑料为聚酰胺,或聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)。改性聚丙烯与工程塑料的合金具体由均聚聚丙烯(均聚PP)、马来酸酐接枝聚丙烯、热稳定剂和聚酰胺(PA)共混制成,或者由均聚聚丙烯(均聚PP)、热稳定剂、聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)共混制成。
第二连接层8的材料可以和第一连接层4相同。
反射层12是聚乙烯合金层。由聚乙烯、含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料共混改性而成。更具体的,反射层12是由低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯和醋酸的共聚物(EVA)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。
背板的耐候层2、第一连接层4、结构增强层6、第二连接层8和反射层12的厚度分别为15-25um、25-40um、150-250um、25-40um、50-150um。
实施例2
如图2所示,一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,与实施例1、3-4的区别在于:
由依次复合的耐候层14、第一连接层16、结构增强层18和反射层22组成。
反射层22是由低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、抗紫外线稳定剂和二氧化钛(TiO2)共混改性而成。
背板的耐候层14、第一连接层16、结构增强层18和反射层22的厚度分别为30um、15um、300um、20um。
实施例1-4太阳能背板的具体参数见表1。
下面以实施例1-2太阳能背板的制造方法来说明本发明的一种制造方法,该方法包括如下步骤:
(1)第一、第二连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到第一、第二连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;采用本行业通用的方法按照耐候层配方制得作为耐候层的氟膜备用。
(2)将步骤(1)准备的第一、第二连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤,并涂覆在氟膜上。熔融挤出温度在180℃-310℃,优选220℃-270℃。
实施例2的背板中没有第二连接层,采用上述方法相应不添加第二连接层塑料粒子即可。
下面以实施例3-4太阳能背板的制造方法来说明本发明的另一种制造方法,该方法包括如下步骤:
(1)耐候层的材料、第一、第二连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到耐候层塑料粒子、第一、第二连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;
(2)将步骤(1)准备的耐候层塑料粒子、第一、第二连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤成膜。熔融挤出温度在180℃-310℃,优选220℃-270℃。
为证明本发明太阳能背板的耐候性能和强度,对其进行下述的测定实验。并且选取一种FPE结构的背板 、一种AAA结构的背板和一种相比于本发明背板连接层不含组分A的背板,作为对比。其中,对比例1:FPE背板采用传统PVDF膜、PET膜和EVA膜依次涂覆聚氨酯胶黏剂复合,高温去除溶剂固化的方式制得。对比例2采用三层聚酰胺12(PA12)熔融共挤出成膜的方法制得。而对比例3的背板采用同本发明实施例1-2的方法制得。测定实验包括:1.耐候层和结构增强层间的剥离强度测试(180度,0.2m/min的剥离速度),采用ASTM D1876标准方法;2. QUV紫外加速老化测试(UVA+UVB,30kWh/m2),采用IEC61215标准方法,测定外观及黄变;3.HAST高压加速老化试验机96小时老化(121℃,100%湿度)后的外观,采用ASTM D1868标准方法;4.Damp-Heat3000小时老化(85℃, 85%湿度)后的组件功率衰减,采用的IEC61215标准方法。
对比例1-3和实施例1-4的测定结果记录在表2中。
表1
耐候层(厚度) 第一连接层(厚度) 结构增强层(厚度) 第二连接层(厚度) 反射层(厚度)
对比例1 (FPE) PVDF膜(25um) 聚氨酯胶黏剂 (10um) 双向拉伸PET膜 (250um) 聚氨酯胶黏剂 (10um) EVA膜(50um)
对比例2 PA12(25um) \ PA12(250um) \ PA12(25um)
对比例3 PVDF膜(25um) 100份Lotader AX8900 (25um) 100份均聚PP和0.3份Irganox 1010共混 (250um) 100份Lotader AX8900(25um) 50份LLDPE、50份EVA、10份TiO2和0.5份Tinuvin 770共混(50um)
实施例1 PVDF膜(25um) 50份Lotader AX8900和50份Nucrel 0910 (25um) 100份均聚PP和0.3份Irganox 1010共混 (250um) 50份Lotader AX8900和50份Nucrel 0910 (25um) 50份LLDPE、50份EVA、10份TiO2和0.5份Tinuvin 770共混(50um)
实施例2 PVDF膜(30um) 30份Lotader AX8900和70份Lotader 4210 (15um) 100份均聚PP和0.3份Irganox B225共混 (300um) \ 50份LLDPE、50份EPDM、10份TiO2和0.5份Tinuvin 770共混(20um)
实施例3 PVDF膜(25um) 60份Lotader AX8400和40份Nucrel 0910 (40um) 50份均聚PP、25份PPO、25份PS和0.5份Irganox B225共混(150um) 80份Elvaloy PTW和20份Nucrel 0910 (40um) 50份LLDPE、50份EVA、10份TiO2和0.5份Tinuvin 770共混(150um)
实施例4 80份PVDF、10份PMMA和10份TiO2共混(15um) 50份Lotader AX8900和50份Nucrel 0910 (25um) 60份均聚PP、30份PA6、10份马来酸酐接枝PP和0.3份Irganox B225共混 (250um) 50份Lotader AX8900和50份Nucrel 0910 (25um) 50份LLDPE、50份EVA、10份TiO2和0.5份Tinuvin 770共混(50um)
需要说明的是,表1中:相应层为多组分的,各组分间比例为重量份比例。
Lotader AX8900为乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物,由法国阿科玛公司生产,作为组分B;Nucrel 0910为乙烯/甲基丙烯酸共聚物,由美国杜邦公司生产,作为组分A;Lotader 4210为乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐三元共聚物,由法国阿科玛公司生产,作为组分A;Lotader AX8400为乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,由法国阿科玛公司生产,作为组分B;Elvaloy PTW作为组分B,是一种乙烯三元共聚物,由美国杜邦公司生产,作为组分B;Irganox1010、IrganoxB225分别为巴斯夫股份公司生产的热稳定剂。Tinuvin 770为巴斯夫股份公司生产的抗紫外线稳定剂。PA6为聚酰胺6级,由巴斯夫股份公司生产,牌号:Ultramid B33。PA12为聚酰胺12级,由德国赢创公司生产,牌号Vestamid L2121。PPO,即聚苯醚,为芮城蓝星化工公司生产,牌号LXR045。PS,即聚苯乙烯,为台湾奇美公司生产,牌号Polyrex PG33。对比例1背板为日本东洋铝业公司生产的FPE板,对比例2为Isovolta公司的AAA背板。
另外,马来酸酐接枝聚丙烯中的聚丙烯是均聚聚丙烯。
表2
耐候层和结构增强层间的剥离强度 (N/cm) QUV紫外加速老化(30kWh/m2)的外观及黄变 HAST96小时老化(120℃,100%湿度)后的外观 Damp-Heat3000小时老化(85℃, 85%湿度)后的组件功率衰减
对比例1 (FPE) 5.1 黄变值 0.1 脆化开裂 23%
对比例2 剥不开 表面龟裂,黄变值0.5 无变化 15%
对比例3 1.0 黄变值 0.2 无变化 10%
实施例1 5.5 黄变值 0.2 无变化 4.5%
实施例2 3.2 黄变值 0.1 无变化 4.5%
实施例3 4.8 黄变值 0.2 无变化 4%
实施例4 5.8 黄变值 0.2 无变化 4%
由表1、表2可知,对比例3,实施例1-4背板的耐候性较对比例1-2背板的耐候性有明显的提高,可见本发明的结构增强层具有很强的优越性。实施例1-4背板的剥离强度远大于对比例3,说明连接层使用可交联的双组份乙烯共聚物相对于单独的含环氧基团乙烯共聚物来说,对背板的剥离强度提高具有很大的优势。
需要说明的是,实施例1-4仅是从本发明选取的几个典型方案。本发明背板的耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例控制在4-40:10-50:40-400:20-150以内时,进行上述实验的测定结果均优于对比例1-3,尤其在15-30:10-50:150-300:20-150或15-30:15-40:150-300:20-150时更佳。具体不再一一赘述。本发明背板在连接层的组分A和组分B任意配比时,进行上述实验的测定结果也均优于对比例1-3,具体不再一一赘述。本发明背板在耐候层由聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化钛(TiO2)共混而成时,聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化钛(TiO2)重量份比例只要在50-90:5-50:5-30,进行上述实验的测定结果均优于对比例1-3,具体不再一一赘述。本发明背板,在结构增强层按本行业通用方法由聚丙烯和热稳定剂制成时,或者由聚丙烯、热稳定剂、聚苯醚和聚苯乙烯制成时,或者由聚丙烯、接枝聚丙烯、热稳定剂和聚酰胺6制成时,进行上述实验的测定结果均优于对比例1-3,不限于实施例的组分比例,具体不再一一赘述。本发明背板,在反射层按本行业通用方法由聚乙烯、含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料制成时,进行上述实验的测定结果均优于对比例1-3,不限于实施例的组分比例,具体不再一一赘述。
需要说明的是,本发明的背板:
1.耐候层中,氟材料选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯和乙烯基醚共聚物的一种或几种,不限于实施例的聚偏氟乙烯。无机材料选自结构式为JxKy的无机物中的一种或几种,其中J是硅(Si)、镁(Mg)、钛(Ti)、锌(Zn)、铝(Al)、钼(Mo)或钡(Ba),K是氧(0)、硫(S)或硫酸根(SO4),χ和y分别为1、2或3。显然,其中Jx、Ky正负电荷匹配。无机材料不限于实施例的二氧化钛。耐候层可采用本行业通用方法制成。
2.第一连接层中,组分A为乙烯与至少一种单体C的共聚物E,或者乙烯与至少两种单体C以任意比例混合的掺混物F,单体C选自丙烯酸C1-6烷酯、甲基丙烯酸C1-6烷酯、烯键不饱和羧酸,和烯键不饱和羧酸酸酐中的一种,共聚物E至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸,掺混物F也至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸;组分B为乙烯与至少一种单体D的共聚物M,或者乙烯与至少两种单体D以任意比例混合的掺混物N,单体D选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸C1-6烷酯、和甲基丙烯酸C1-6烷酯中的一种,共聚物M至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,掺混物N至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。均可实现,不限于实施例中的组合。
连接层的材料制备可采用本行业通用方法进行。
3.结构增强层,除实施例的材料,还可以是聚丙烯、或者聚丙烯与工程塑料的合金。当结构增强层选用改性聚丙烯时,改性聚丙烯还可以是聚丙烯、热稳定剂和无机填料共混改性而成,或者聚丙烯中加入热稳定剂、紫外稳定剂、增韧剂和无机填料共混改性而成。无机填料选自碳酸钙、二氧化钛、硫酸钡、云母、滑石、高岭土、玻璃微珠和玻璃纤维中的一种。
改性聚丙烯的制备,以及合金的制备均可采用本行业通用方法。
4.反射层中,含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。聚乙烯、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料分别可以是本行业通用的对应材料,不限于实施例。
反射层的材料制备也可采用本行业通用方法进行。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1. 一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,包括依次复合的耐候层、连接层、结构增强层和反射层,其特征在于:所述连接层包括任意配比、且能产生交联的组分A和组分B,组分A为乙烯共聚物或掺混物,含有羧酸基团,组分B为乙烯共聚物或掺混物,含有环氧基团;所述结构增强层由聚丙烯、改性聚丙烯、或者合金制成,所述合金为聚丙烯与工程塑料的合金,或者为改性聚丙烯与工程塑料的合金。
2. 根据权利要求1所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述组分A为乙烯与至少一种单体C的共聚物E,或者乙烯与至少两种单体C以任意比例混合的掺混物F,所述单体C选自丙烯酸C1-6烷酯、甲基丙烯酸C1-6烷酯、烯键不饱和羧酸,和烯键不饱和羧酸酸酐中的一种,所述共聚物E至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸,所述掺混物F也至少有一种单体C为丙烯酸或者甲基丙烯酸;所述组分B为乙烯与至少一种单体D的共聚物M,或者乙烯与至少两种单体D以任意比例混合的掺混物N,所述单体D选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸C1-6烷酯、和甲基丙烯酸C1-6烷酯中的一种,所述共聚物M至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,所述掺混物N至少有一种单体D为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
3. 根据权利要求1或2所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述连接层中,组分A和组分B按照组分A的羧酸基团和组分B的环氧基团为等摩尔比例掺混。
4. 根据权利要求1所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述耐候层、连接层、结构增强层和反射层的厚度比例为4-40:10-50:40-400:20-150。
5. 根据权利要求1所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述改性聚丙烯由所述聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由所述聚丙烯、接枝聚丙烯和热稳定剂共混改性而成,或者由聚丙烯、无机填料和热稳定剂共混改性而成;所述工程塑料为聚酰胺,或者为聚苯醚和聚苯乙烯的组合。
6. 根据权利要求1所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述耐候层为氟材料层或无机材料改性的氟材料合金层,所述无机材料改性的氟材料合金层由氟材料先制成氟材料合金后经无机材料改性而成,所述氟材料选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、氟乙烯和乙烯基醚共聚物的一种或几种;所述无机材料选自结构式为JxKy的无机物中的一种或几种,其中J是硅(Si)、镁(Mg)、钛(Ti)、锌(Zn)、铝(Al)、钼(Mo)或钡(Ba),K是氧(0)、硫(S)或硫酸根(SO4),χ和y分别为1、2或3。
7. 根据权利要求1所述的一种免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:反射层是聚乙烯合金层,由聚乙烯、含乙烯链段(-CH2-CH2-)的共聚物、抗紫外线稳定剂和无机白色颜料共混改性而成。
8. 根据权利要求1所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板,其特征在于:所述结构增强层和反射层之间也设有所述连接层。
9. 制造如权利要求1-8任一项所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)耐候层的材料、连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;
(2)将步骤(1)准备的耐候层塑料粒子、连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤。
10. 制造如权利要求1-8任一项所述的免胶黏剂且耐湿热的太阳能电池背板的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)连接层的材料、结构增强层的材料和反射层的材料分别经挤出机造粒,得到连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子备用;
(2)将步骤(1)准备的连接层塑料粒子、结构增强层塑料粒子和反射层塑料粒子通过挤出机熔融共挤,并涂覆在耐候层上。
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