CN105514201A - 一种高耐湿热光伏组件的导电背板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所揭示的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，所述导电背板由下而上依次复合有外层耐候层、支撑层、阻水层、导电层及介电层，且每一层之间还设有粘接层，所述阻水层为金属或金属氧化物薄膜层，其厚度为1~50um。本发明揭示的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，通过增加的阻水层以防止水汽对光伏组件背板的破坏，同时易于粘接。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏组件的导电背板，具体涉及一种高耐湿热光伏组件的导电背板及其制造方法。
背景技术
传统太阳能电池组件复合式导电背板通常由聚合物层、PET、铜箔组成，层与层之间通过粘接剂粘接。虽然导电背板水透很低，水汽很难穿透金属层进入介电层，但是水汽会透过PET层不断侵蚀PET侧的金属层表面，使金属层受到腐蚀，金属离子会不断析出进入粘接层，使粘接层绝缘破坏，发生漏电。并且组件长期处于通电工作状态，在电化学反应作用下，金属离子会不断析出，最后导致铜箔与PET之间的粘接层出现导电通路使组件失效。
为解决导电背板漏电问题，目前大多数背板在粘接层内添加离子捕捉剂，络合金属离子减少游离的离子浓度。然而，离子捕捉剂存在与胶层中相容性差，影响胶层粘接强度等缺点，同时离子捕捉剂属于消耗性材料，在实际使用中，离子添加剂很快就消耗完，无法给组件持久的保护。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种高耐湿热光伏组件的导电背板，通过增加的阻水层以防止水汽对光伏组件背板的破坏，同时易于粘接。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种高耐湿热光伏组件的导电背板，所述导电背板由下而上依次复合有外层耐候层、支撑层、阻水层、导电层及介电层，且每一层之间还设有粘接层，所述阻水层为金属或金属氧化物薄膜层，其厚度为1~50um。
所述外层耐候层为PVF膜，PVDF膜，含氟涂料或耐候PET材料中的一种，厚度为18~40um。
所述支撑层材料为PET、PA、PP中的一种，且厚度为100~400um。
所述导电层为铜箔或铝箔，厚度为10~200um。
所述介电层由高熔点聚合物树脂及绝缘添加剂组成，其厚度为5~100um。
所述阻水层优选铝箔，铁箔、锡箔、锌箔、镍箔、铜箔、银箔、铂箔、金箔中的一种，针孔数量少于10个每平方米，孔径不大于0.1mm。
一种高耐湿热光伏组件的导电背板的制造方法，包括如下步骤：
a、外层耐候层及支撑层材料处理：将选用18~40um的外层耐候层及100~400um的支撑层材料，分别通过电晕设备电晕48~60dyne/cm；
b、外层耐候层与支撑层的复合：将支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过80~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后和外层耐候层在50~90℃下复合，收成卷材后静置1~3天；
c、阻水层材料处理：将10~50um阻水层材料表面进行粗化处理，且阻水层与支撑层的粘接面需要进行阳极氧化处理，其中经过阳极氧化处理的阻水层表面氧化膜厚度不小于4um，并且用乙酸乙酯去除表面油污；
d、阻水层的复合：将步骤b制备的卷材经电晕设备电晕至支撑层表面达因值52~60，然后在支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤c中处理好的阻水层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
e、导电层材料处理：将厚度20~60um的导电层材料两面进行表面粗化钝化处理，要求表面粗糙度大于0.3um，并采用碱性除油剂去除导电材料表面的油污；
f、导电层复合：将步骤d制备的卷材表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为30~60g/㎡，涂覆厚度为20~30um，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤e中处理好的导电层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
g、介电层涂覆：在步骤f制备的卷材的导电层表面涂覆一层介电层，其中涂覆量为5~40g/㎡，涂覆厚度为5~100um，经过80~100℃烘道后挥发溶剂，收卷制得成品。
有益效果：本发明所揭示的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，在常规太阳能背板中增加了金属或金属氧化物制备的阻水层，因为金属或金属氧化物具有易粘接、对水氧气阻隔性更高，延展性好，易于加工等优点，使得阻水层的水汽透过率低于0.1g/m2*day，可以有效防止水汽进入从而腐蚀导电层金属导致光伏组件背板损坏，此外，金属及金属氧化物阻水具有良好导热性能，能提高背板热导率，降低组件工作温度，提高发电效率，此外还可以使组件内部温度均一，提高背板耐热斑性能，介电层可以有效防止导电层的金属氧化的同时提高了粘接效果。
附图说明
图1为本发明导电背板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，所述导电背板由下而上依次复合有外层耐候层1、支撑层2、阻水层3、导电层4及介电层5，且每一层之间还设有粘接层6。
其中，所述外层耐候层为PVF膜，PVDF膜，含氟涂料或耐候PET材料中的一种，厚度为18~40um。
所述支撑层材料为PET、PA、PP中的一种，且厚度为100~400um优选厚度为200~400um，最优厚度选择220um、250um、300um。
所述阻水层为金属或金属氧化物薄膜层，优选铝箔，铁箔、锡箔、锌箔、镍箔、铜箔、银箔、铂箔、金箔中的一种，且针孔数量少于10个每平方米，孔径不大于0.1mm，所述阻水层厚度为1~50um，优选厚度为15~50um，最优厚度选择18um、25um、30um。
所述导电层为铜箔或铝箔，厚度为10~200um，优选厚度为20~60um，最优厚度为37um。
所述介电层由高熔点聚合物树脂及绝缘添加剂组成，其厚度为5~100um，优选厚度为5~10um。
一种高耐湿热光伏组件的导电背板的制造方法，包括如下步骤：
a、外层耐候层及支撑层材料处理：将选用18~40um的外层耐候层及100~400um的支撑层材料，分别通过电晕设备电晕48~60dyne/cm；
b、外层耐候层与支撑层的复合：将支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过80~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后和外层耐候层在50~90℃下复合，收成卷材后静置1~3天；
c、阻水层材料处理：将10~50um阻水层材料表面进行粗化处理，且阻水层与支撑层的粘接面需要进行阳极氧化处理，其中经过阳极氧化处理的阻水层表面氧化膜厚度不小于4um，并且用乙酸乙酯去除表面油污；
d、阻水层的复合：将步骤b制备的卷材经电晕设备电晕至支撑层表面达因值52~60，然后在支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤c中处理好的阻水层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
e、导电层材料处理：将厚度20~60um的导电层材料两面进行表面粗化钝化处理，要求表面粗糙度大于0.3um，并采用碱性除油剂去除导电材料表面的油污；
f、导电层复合：将步骤d制备的卷材表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为30~60g/㎡，涂覆厚度为20~30um，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤e中处理好的导电层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
g、介电层涂覆：在步骤f制备的卷材的导电层表面涂覆一层介电层，其中涂覆量为5~40g/㎡，涂覆厚度为5~100um，经过80~100℃烘道后挥发溶剂，收卷制得成品。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述导电背板由下而上依次复合有外层耐候层、支撑层、阻水层、导电层及介电层，且每一层之间还设有粘接层，所述阻水层为金属或金属氧化物薄膜层，其厚度为1~50um。
2.根据权利要求1所述的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述外层耐候层为PVF膜，PVDF膜，含氟涂料或耐候PET材料中的一种，厚度为18~40um。
3.根据权利要求1所述的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述支撑层材料为PET、PA、PP中的一种，且厚度为100~400um。
4.根据权利要求1所述的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述导电层为铜箔或铝箔，厚度为10~200um。
5.根据权利要求1所述的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述介电层由高熔点聚合物树脂及绝缘添加剂组成，其厚度为5~100um。
6.根据权利要求1所述的一种高耐湿热光伏组件的导电背板，其特征在于：所述阻水层优选铝箔，铁箔、锡箔、锌箔、镍箔、铜箔、银箔、铂箔、金箔中的一种，针孔数量少于10个每平方米，孔径不大于0.1mm。
7.一种高耐湿热光伏组件的导电背板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、外层耐候层及支撑层材料处理：将选用18~40um的外层耐候层及100~400um的支撑层材料，分别通过电晕设备电晕48~60dyne/cm；
b、外层耐候层与支撑层的复合：将支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过80~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后和外层耐候层在50~90℃下复合，收成卷材后静置1~3天；
c、阻水层材料处理：将10~50um阻水层材料表面进行粗化处理，且阻水层与支撑层的粘接面需要进行阳极氧化处理，其中经过阳极氧化处理的阻水层表面氧化膜厚度不小于4um，并且用乙酸乙酯去除表面油污；
d、阻水层的复合：将步骤b制备的卷材经电晕设备电晕至支撑层表面达因值52~60，然后在支撑层表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为10~30g/㎡，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤c中处理好的阻水层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
e、导电层材料处理：将厚度20~60um的导电层材料两面进行表面粗化钝化处理，要求表面粗糙度大于0.3um，并采用碱性除油剂去除导电材料表面的油污；
f、导电层复合：将步骤d制备的卷材表面涂覆一层聚氨酯胶水，涂覆量为30~60g/㎡，涂覆厚度为20~30um，经过60~120℃的烘道后除去表面溶剂，然后与步骤e中处理好的导电层进行复合，控制复合温度50~80℃、复合压力0.8~2.0MPa，复合后收成卷材并静置2~4天，直至聚氨酯胶水完全挥发；
g、介电层涂覆：在步骤f制备的卷材的导电层表面涂覆一层介电层，其中涂覆量为5~40g/㎡，涂覆厚度为5~100um，经过80~100℃烘道后挥发溶剂，收卷制得成品。
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