CN105336806B - 一种用于1500v光伏组件中的高阻水太阳能电池背板 - Google Patents
一种用于1500v光伏组件中的高阻水太阳能电池背板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明设计了一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，太阳能电池背板厚度为200‑400μm，从上至下依次叠加设置有EVA粘结层，胶黏剂层A、中间基材层、胶黏剂层B和耐候层。本发明的背板可用于1500V耐高压组件中，降低发电系统成本，提高系统发电效率。该背板CTI测试可达600V，缩短组件两边的爬电距离，可使生产1500V组件的原材料成本降低15%左右。同时该背板水汽透过率约为0.8g/m2•d，可满足在潮湿地区长期使用的要求，减少蜗牛纹等不良现象出现的概率。
Description
技术领域：
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板。
背景技术：
太阳能电池背板是光伏组件的重要组成部分，它位于光伏组件的最外面，起着保护、绝缘、阻隔水汽等作用，因此太阳能电池背板性能的优劣直接影响着太阳能电池的使用寿命和转化率。
目前，太阳能电池背板结构多为含氟材料层/PET层/EVA粘结层，各层材料通过胶黏剂粘接，总厚度为250-400μm。这种传统结构背板的局放电压只能达到1000-1100V，无法满足1500V光伏组件的使用要求；而且水蒸汽透过率较高，约为1.5-2.5g/m2·d，不适用于湿气较大的地区，因为水汽渗透到密封层中会影响电池片的寿命及发电效率，目前很多组件出现的蜗牛纹、PID、脱层等不良现象也多与背板的阻水性差有关。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供了一种CTI可达600V、高阻水、高耐候的的技术方案：
一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，太阳能电池背板厚度为200-400μm，从上至下依次叠加设置有EVA粘结层，胶黏剂层A 、中间基材层、胶黏剂层B 和耐候层，EVA粘结层厚度50-120μm，胶黏剂层A和胶黏剂层B为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为5-20μm，中间基材层包括耐候PET基材一层、耐候PET基材二层以及粘合剂层，总厚度为100-300μm，耐候层为聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯树脂中的一种，其厚度为20-40μm。
作为优选，EVA粘结层的组成为基体树脂50-90份，抗紫外剂0.1-5份，抗氧剂0.1-5份，反光填料5-30份。
作为优选，基体树脂为线型低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中一种或至少两种的组合。
作为优选，抗紫外剂为2- 羟基-4- 甲氧基二苯甲酮、2，2’-四亚甲基双(3，1-苯并噁嗪-4-酮)、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’- 二羟基 -4，4’- 二甲氧基二苯甲酮、2- 羟基 -5- 氯二苯甲酮、2-(2’- 羟基 -5’-叔丁基苯基 ) 苯并三唑三唑、2-(2’- 羟基 -5’- 氨苯基 ) 苯并三唑、双水杨酸双酚 A酯、2-(2- 羟基 -3，5- 二叔戊基苯基 ) 苯并三唑、2，2′ -(1，4- 亚苯基 ) 双 -4H-3，1-苯并噁嗪 -4- 酮、2-(2’- 羟基 -3’，5’- 二甲基苯基 ) 苯并三唑、2-(2’- 甲基 -4’- 羟基苯基 ) 苯并三唑、双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯中一种或多种组合。
作为优选，抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯、4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚、N,N'-(丙烷-1,3-二基)双(3-(3,5-双-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺)、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三（2,4- 叔丁基苯基）亚磷酸酯中的一种或多种的组合。
作为优选，反光填料为氧化铝、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、玻璃珠、锌钡白、滑石粉中的一种或至少两种组合。
作为优选，耐候PET基材一层与耐候PET基材二层厚度为50-150μm，PET基材一层与PET基材二层厚度相同或不同。
作为优选，粘合剂层为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为3-15μm。
本发明的有益效果在于：
本发明的背板可用于1500V耐高压组件中，降低发电系统成本，提高系统发电效率。该背板CTI测试可达600V，缩短组件两边的爬电距离，可使生产1500V组件的原材料成本降低15%左右。同时该背板水汽透过率约为0.8g/m2•d，可满足在潮湿地区长期使用的要求，减少蜗牛纹等不良现象出现的概率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中间基材层结构示意图。
具体实施方式：
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，太阳能电池背板厚度为200-400μm，从上至下依次叠加设置有EVA粘结层1，胶黏剂层A 2、中间基材层3、胶黏剂层B 4和耐候层5，EVA粘结层1厚度50-120μm，胶黏剂层A 2和胶黏剂层B 4为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为5-20μm，如图2所示，中间基材层3包括耐候PET基材一层3a、耐候PET基材二层3b以及粘合剂层3c，总厚度为100-300μm，耐候层5为聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯树脂中的一种，其厚度为20-40μm。
其中的EVA粘结层1的组成为基体树脂50-90份，抗紫外剂0.1-5份，抗氧剂0.1-5份，反光填料5-30份。基体树脂为线型低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中一种或至少两种的组合。抗紫外剂为2- 羟基-4- 甲氧基二苯甲酮、2，2’-四亚甲基双(3，1-苯并噁嗪-4-酮)、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’- 二羟基 -4，4’- 二甲氧基二苯甲酮、2- 羟基 -5- 氯二苯甲酮、2-(2’- 羟基 -5’- 叔丁基苯基 ) 苯并三唑三唑、2-(2’- 羟基 -5’- 氨苯基 ) 苯并三唑、双水杨酸双酚 A 酯、2-(2- 羟基 -3，5- 二叔戊基苯基 ) 苯并三唑、2，2′ -(1，4- 亚苯基 ) 双 -4H-3，1- 苯并噁嗪 -4- 酮、2-(2’-羟基 -3’，5’- 二甲基苯基 ) 苯并三唑、2-(2’- 甲基 -4’- 羟基苯基 ) 苯并三唑、双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯中一种或多种组合。抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯、4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚、N,N'-(丙烷-1,3-二基)双(3-(3,5-双-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺)、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三（2,4- 叔丁基苯基）亚磷酸酯中的一种或多种的组合。反光填料为氧化铝、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、玻璃珠、锌钡白、滑石粉中的一种或至少两种组合。
于此同时，中间基材层3中的PET基材一层3a与耐候PET基材二层3b厚度为50-150μm，PET基材一层3a与PET基材二层3b厚度相同或不同。粘合剂层3c为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为3-15μm。
本发明的背板可用于1500V耐高压组件中，降低发电系统成本，提高系统发电效率。该背板CTI测试可达600V，缩短组件两边的爬电距离，可使生产1500V组件的原材料成本降低15%左右。同时该背板水汽透过率约为0.8g/m2•d，可满足在潮湿地区长期使用的要求，减少蜗牛纹等不良现象出现的概率。
实施例一：
一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其结构为EVA粘结层1，胶黏剂层A 2，中间基材层3、胶黏剂层B 4和耐候层5，其厚度为360μm。
EVA粘结层1厚度为60μm，其组成为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物85份，2- 羟基-4- 甲氧基二苯甲酮0.5份，2，2’-四亚甲基双(3，1-苯并噁嗪-4-酮)0.5份，二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯1.5份，二氧化钛10份，滑石粉2.5份。
胶黏剂层A 2和胶黏剂层B 4为聚氨酯胶黏剂，厚度为10μm。
中间基材层3厚度为255μm，其中PET基材一层3a和PET基材二层3b厚度相同，均为125μm，其粘合层3c为聚氨酯胶黏剂与环氧胶黏剂混合物，厚度5μm。
耐候层5为聚偏氟乙烯，厚度25μm。
实施例二：
一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其结构为EVA粘结层1，胶黏剂层A 2，中间基材层3、胶黏剂层B 4和耐候层5，其厚度为360μm。
EVA粘结层1厚度为80μm，其组成为：线型低密度聚乙烯树脂和乙烯-辛烯共聚物的混合物80份，双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯3份，三（2,4- 叔丁基苯基）亚磷酸酯2份，N,N'-(丙烷-1,3-二基)双(3-(3,5-双-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺)2份，二氧化钛10份，氧化铝3份。
胶黏剂层A 2及胶黏剂层B 4为聚氨酯胶黏剂，胶黏剂层厚度为10μm。
中间基材层3厚度为248μm，其中耐候PET基材一层3a厚度50μm，耐候PET基材二层3b厚度188μm，其粘合层3c为聚氨酯胶黏剂，胶黏剂厚度10μm。
耐候层5为聚氟乙烯，厚度38μm。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述太阳能电池背板厚度为200-400μm，从上至下依次叠加设置有EVA粘结层，胶黏剂层A、中间基材层、胶黏剂层B和耐候层；
所述EVA粘结层厚度50-120μm；
所述胶黏剂层A和胶黏剂层B为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为5-20μm；
所述中间基材层包括耐候PET基材一层、耐候PET基材二层以及粘合剂层，总厚度为100-300μm；
所述耐候层为聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯树脂中的一种，其厚度为20-40μm。
2.根据权利要求1所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述EVA粘结层的组成为基体树脂50-90份，抗紫外剂0.1-5份，抗氧剂0.1-5份，反光填料5-30份。
3.根据权利要求2所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述基体树脂为线型低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求2所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述抗紫外剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2’-四亚甲基双(3，1-苯并噁嗪-4-酮)、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑三唑、2-(2’-羟基-5’-氨苯基)苯并三唑、双水杨酸双酚A酯、2-(2-羟基-3，5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2，2′-(1，4-亚苯基)双-4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-甲基-4’-羟基苯基)苯并三唑、双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯中一种或多种组合。
5.根据权利要求2所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁苯基)酯、十八烷基3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯、4-[(4，6-二辛硫基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]-2，6-二叔丁基苯酚、N，N’-(丙烷-1，3-二基)双(3-(3，5-双-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺)、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求2所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述反光填料为氧化铝、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、玻璃珠、锌钡白、滑石粉中的一种或至少两种组合。
7.根据权利要求1所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述耐候PET基材一层与耐候PET基材二层厚度为50-150μm，PET基材一层与PET基材二层厚度相同或不同。
8.根据权利要求1所述的一种用于1500V光伏组件中的高阻水太阳能电池背板，其特征在于：所述粘合剂层为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、有机硅树脂胶粘剂中的一种或两种组合，其厚度为3-15μm。
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