CN104409545B - 一种自清洁型太阳能电池板背膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种自清洁型太阳能电池板背膜及其制备方法，涉及太阳能电池板背膜技术领域，背膜为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂60‑90份、聚丙烯酸酯12‑20份、纳米氧化钛3‑6份、稀土氧化物1‑4份、聚酰胺纤维5‑10份、固化剂6‑10份和丙酮18‑28份。本发明提供的自清洁型太阳能电池板背膜，是在中间层上下通过涂覆的方式形成薄膜层，薄膜层具有较好的耐候性，并在此基础上利用薄膜层中的纳米氧化钛和稀土氧化物，达到自清洁作用，同时，也进一步提升了背膜的耐候性。

Description

一种自清洁型太阳能电池板背膜及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能背膜技术领域，特别涉及一种自清洁型太阳能电池板背膜及其制备方法。
背景技术
太阳能电池板背膜，是太阳能电池组件封装材料之一。太阳能电池封装所用的背封膜，一般有三层结构，自上而下，包括耐候层、PET层或中间层和粘接层。胶粘层因附着力小，胶粘强度低等问题，给其使用造成了一定的限制。涂覆结合，是将耐候层和粘接层分别涂覆于中间层上下表面，通过固化之后，得到太阳能电池板背膜，因上下两层与中间层形成稳定的交联结构，附着力得到改善，因此，涂覆交合成为一种趋势。
作为太阳能电池组件的封装材料，太阳能电池板背膜的主要性能是达到良好的空气隔绝性能、防氧化和抗潮湿性能，同时必须具有良好的电绝缘性能、能长期防止粘合物的水解性能等，以长期保护晶体硅免受外界的侵蚀和保证晶体硅光电转化效率。
太阳能电池板在工作时，由于水汽或者其他化合物对封装组件的不断侵害，容易在背膜上下沉积或者形成一些物质，这些物质的存在对于薄膜的性能影响较大，而此时不能采用传统的擦拭或者冲洗方式，长此以往，必然会侵蚀组件，甚至是晶体硅，因此，在背膜具备一定的自清洁作用，将有效的改善背膜表面的状态，提高其抗腐蚀性能。
发明内容
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种自清洁型太阳能电池板背膜及其制备方法。
本发明的技术方案：一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂60-90份、聚丙烯酸酯12-20份、纳米氧化钛3-6份、稀土氧化物1-4份、聚酰胺纤维5-10份、固化剂6-10份和丙酮18-28份。
作为优选，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钇和氧化铯的一种或两种。
更优地，所述稀土氧化物为氧化钇。
作为优选，所述固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺。
更优地，所述固化剂为三乙烯四胺。
作为优选，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂65-80份、聚丙烯酸酯15-20份、纳米氧化钛4-5份、稀土氧化物2-3份、聚酰胺纤维6-9份、固化剂7-9份和溶剂20-25份。
更优地，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂75份、聚丙烯酸酯18份、纳米氧化钛5份、稀土氧化物3份、聚酰胺纤维7份、固化剂8份和溶剂22份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
有益效果：本发明提供的自清洁型太阳能电池板背膜，是在中间层上下表面涂覆一层具有自清洁性能的耐候层。在背膜上沉积的物质，很容易对背膜造成腐蚀侵害，因此，需要对沉积的有害物质进行氧化分解，形成无害的物质，以改善背膜表面的状态。为此，本发明以聚氨酯树脂为主体材料，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，利用氧化钛和稀土氧化物的自清洁作用，催化分解背膜上沉积的有害毒物，降解为无腐蚀性能的物质，以提高背膜的耐候性和耐蚀性。
因此，本发明提供的自清洁型太阳能电池板背膜，是在中间层上下通过涂覆的方式形成薄膜层，薄膜层具有较好的耐候性，并在此基础上利用薄膜层中的纳米氧化钛和稀土氧化物，达到一定的自清洁性能，同时，也进一步提升了背膜的耐候性。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例 1：
一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂60份、聚丙烯酸酯12份、纳米氧化钛3份、氧化镧1份、聚酰胺纤维5份、二乙烯三胺6份和丙酮18份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
实施例 2：
一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂90份、聚丙烯酸酯20份、纳米氧化钛6份、氧化铯4份、聚酰胺纤维10份、二乙烯三胺10份和丙酮28份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
实施例 3：
一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂65份、聚丙烯酸酯15份、纳米氧化钛4份、氧化钇2份、聚酰胺纤维6份、三乙烯四胺6和丙酮20份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
实施例4：
一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂80份、聚丙烯酸酯20份、纳米氧化钛5份、氧化钇3份、聚酰胺纤维9份、三乙烯四胺10份和丙酮25份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
实施例5：
一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂75份、聚丙烯酸酯18份、纳米氧化钛5份、氧化钇3份、聚酰胺纤维7份、三乙烯四胺8份和丙酮22份。
一种自清洁型太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将上述混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
测定上述具体实施方式的耐候性能和层间剥离强度。
（1）双八五老化试验
对实施例1-5和进行双八五老化试验，结果如表1所示：
表1太阳能电池板背膜的耐候性测试
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
双八五老化/h ≥2200 ≥2200 ≥2200 ≥2200 ≥2200
由上表可知，实施例1-5双八五老化实验都超过2200h，达到优良水平，因此，实施例1-5的具有优良的耐候性能。
（2）层间剥离强度
测定实施例1-5的层间剥离强度，结果如表2所示：
表2太阳能电池板背膜的层间剥离强度测试
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 标准
层间剥离强度N/10mm 12 16 13 13 15 ≥4
由上表可知，实施例1-5的层间剥离强度较高，层间附着力较强。
综上所述，本发明提供的自清洁型太阳能电池板背膜具有优良的耐候性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种自清洁型太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为耐候粘接层，其特征在于，内外两层均为涂覆于中间层表面经固化而成的薄膜层，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂60-90份、聚丙烯酸酯12-20份、纳米氧化钛3-6份、稀土氧化物1-4份、聚酰胺纤维5-10份、固化剂6-10份和丙酮18-28份。
2.根据权利要求1所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钇或氧化铯的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化钇。
4.根据权利要求1所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于：所述固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺。
5.根据权利要求4所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于：所述固化剂为三乙烯四胺。
6.根据权利要求1所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于，薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂65-80份、聚丙烯酸酯15-20份、纳米氧化钛4-5份、稀土氧化物2-3份、聚酰胺纤维6-9份、固化剂7-9份和溶剂20-25份。
7.根据权利要求6所述的自清洁型太阳能电池板背膜，其特征在于：薄膜层由以下质量份数的各个组分构成：聚氨酯树脂75份、聚丙烯酸酯18份、纳米氧化钛5份、稀土氧化物3份、聚酰胺纤维7份、固化剂8份和溶剂22份。
8.一种制备权利要求1所述的自清洁型太阳能电池板背膜的方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）制备薄膜层：将聚氨酯、聚丙烯酸酯和聚酰胺纤维加入到溶剂中，混合均匀后，加入纳米氧化钛和稀土氧化物，超声搅拌均匀后，加入固化剂，不断搅拌，混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合液涂覆于PET层上下表面，放入流平机内一次流平，得到复合膜；
（3）将一次流平后的复合膜放入真空中冷压，即制备得到自清洁型太阳能电池板背膜。
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