CN107611203B - 一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件。本发明的一种一种高性能太阳能电池背板,包括基材和设置在基材两侧的空气面和EVA面,基材为发泡型PET基材。其有益效果是:本发明以发泡型PET为基材,充分发挥了PET的机械强度高、阻隔性好、绝缘性强、以及高反射、质轻、隔音和耐冲击的优点,这对屋顶分布式光伏电站尤其适用,可使房屋承重减轻,同时使运输和安装更容易、便捷;利用发泡PET理想的尺寸稳定性,使背板在户外复杂的应用环境中始终保持低形变或零形变,以尽可能保持与电池片/串和EVA封装好的状态;并具有优良的隔音性和耐冲击性、耐热性;并且不论是何种类型的背板,均为双面高耐候材料,使其长期可靠性得到充分的保证。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域,具体涉及一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件。
背景技术
随着人类社会对能源的需求和消耗的大幅度增加,以及地球的生态环境急剧恶化,太阳能光伏发电由于其来源的无穷无尽和稳定性,成为最具有发展潜力的可再生新能源。
太阳能组件是光伏发电系统的核心,它通常是一个叠加的多层结构,从受光面到背光面依次为前板玻璃、EVA密封层、太阳能电池片、EVA密封层和太阳能电池背板。其中,电池片主要是硅基半导体,例如单晶硅电池、多晶硅电池和无定型硅电池等。太阳能电池背板是组件中仅次于电池片的重要部件,其主要作用是提高组件的整体机械强度,并通过其本身的耐候性、阻隔性和绝缘性对电池片起到保护作用。
为了保证组件至少25年的长期可靠性,对背板的整体性能提出了很高的要求,这使得背板的设计和生产变得复杂,无形中提高了制造成本。而且,世界范围内的组件降价趋势也冲击了背板行业,因此如何获得性价比高的背板对业界提出了挑战。
现有技术中涌现出了大量对背板进行改进的方案,试图达到这一目的。例如,中国专利申请号为CN201180045107.2,公开日期为2013年05月22日,公开号为CN103119726A的发明专利中揭示了一种以改性聚烯烃与PET复合的专利。该专利用改性的聚烯烃形成A/B/C三层热熔融的聚烯烃膜层,之后用粘合剂与PET结合形成背板的EVA面。A/B/C三层聚烯烃膜层中A层为PE和PP的共混物,B层为含有着色添加剂的PP混合物,C层为含有聚丙烯类树脂组合物。该专利解决了背板所要求的低水透、高绝缘和与EVA良好的粘合力的问题,但整个背板为无氟材料,尤其是暴露在空气面中的PET层,很难抵抗由抗紫外线带来的材料老化,给组件的长期可靠性带来极大风险。
再例如,国际专利申请号为PCT/CN2009/000965,国际公布日2009年8月21日,国际公布号为WO 2010/0022585 A1的发明专利中揭示了一种以PET为基材的双面涂层背板。该专利利用等离子技术将功能性含氟树脂涂在PET的两面,得到了耐候性和粘结性极佳的背板。但在水气阻隔性方面还不够理想,还有进一步提升的必要以确保组件的长期可靠性。
再有,中国专利申请号为CN201220644624.3,公布日期为2013年8月7日,公布号为CN203110453U的发明专利中揭示了一种以PET为基材,采用涂层和复膜的联合技术得到的一种背板。其中的涂层被称为耐候涂层,形成背板的空气面,是由聚四氟乙烯、三氟乙烯或丙烯酸树脂构成的基膜层。而用于复合的膜则是PVDF膜或PVF膜,并通过胶粘剂实现与PET的粘合,形成背板的EVA面。尽管该背板两面含氟,同样不能很好的满足高耐候和高阻隔的问题,尤其是PVDF膜由于在加工过程中加入的PMMA和其他弹性体,使其耐老化性大大降低,因此也不能保证组件的长期可靠性。
最后,中国专利申请号为CN200920118597.4,公开日期2010年3月24日,公开号为CN201430145Y的发明专利中揭示了一款以PET为基材,用粘合剂将PVF粘合于PET正反面所得的背板。该背板两面都用价格很高的PVF膜,但是背板的价格偏高,不符合组件低成本、高功效的大趋势。而且两层PVF均通过胶粘剂与PET粘合,在组件的实际应用中存在很大的脱层风险,现有的胶粘剂很难保证长时间的粘合效果,一旦胶粘剂老化、脱层,水气很容易通过界面层渗透,并很快使PET水解,使电池片输出功率下降。因此,这样的双面胶粘的背板尽管两面都采用了高耐候的PVF膜,但是由于胶粘剂的脆弱性导致整个背板的可靠性下降,也很难获得高可靠性的组件。由此看来,要获得高性价比的背板仍然是业界不断追求的目标。
不论是涂覆性背板还是复合型背板,基材的价格和综合性能在整个背板中所占的权重都是最大的,而PET由于其优异的物理、化学和机械性能而被背板业普遍采用。如果能获得一种价格低廉,同时又不降PET固有性能甚至能赋予额外的更高性能的PET基材无疑为背板的低成本化提供了有力的保证。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高性能太阳能电池背板及制备方法和组件。
本发明的一种高性能太阳能电池背板,其技术方案为:
一种高性能太阳能电池背板,包括基材和设置在基材两侧的空气面和EVA面,其特征在于:所述基材为发泡型PET基材。
本发明的一种高性能太阳能电池背板,还包括如下附属技术方案:
其中,所述空气面和EVA面均为涂覆于发泡型PET基材上的功能性涂层,所述空气面的功能性涂层上设置有厚度为埃到纳米级的极性单分子层。
其中,所述空气面或EVA面为涂覆于发泡型PET基材上的功能性涂层,所述EVA面或空气面为复合于发泡型PET基材上的高分子薄膜层,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在发泡型PET基材上。
其中,所述高分子薄膜层与所述发泡型PET基材之间还复合有金属薄膜层,所述金属薄膜层通过胶粘剂粘合在所述发泡型PET基材上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在金属薄膜层上。
其中,所述空气面和EVA面均为复合于发泡型PET基材上的高分子薄膜层,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在发泡型PET基材上。
其中,所述空气面的高分子薄膜层和/或所述EVA面的高分子薄膜层与所述发泡型PET基材之间设置有金属薄膜层,所述金属薄膜层通过胶粘剂粘合在发泡型PET基材上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在金属薄膜层上。
其中,所述发泡型PET基材的组成包括PET聚酯、无机填料、有机添加剂,所述有机添加剂包括扩链剂、稳定剂和抗氧剂。
其中,所述功能性涂层的材料为耐候材料,所述耐候材料由具有活性基团的功能高分子树脂、固化剂、助剂和填料调配而成,并经过固化处理。
其中,所述固化剂为含异氰酸酯基、环氧基或氨基的多官能团固化剂中的一种或多种的组合。
其中,所述功能性涂层与发泡型PET基材之间通过化学键、氢键或范德华力结合,所述背板是一体化的结构。
其中,所述胶粘剂为聚氨酯、环氧胶或丙烯酸系胶中的一种或多种的组合。
其中,所述高分子薄膜层是含氟或不含氟的高分子薄膜,其厚度在1-100um之间。
其中,所述金属薄膜是铝、锡、铜、锌中的一种或几种的组合,其厚度在1-100um之间。
本发明还提供了一种高性能太阳能电池背板的制备方法,其技术方案为:
一种高性能太阳能电池背板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备发泡PET基材;
(2)、将厚度为40-400um、幅宽为0.5-6m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度为5-100m/min;
(3)、将预先调制好的功能性涂料均匀地涂覆于步骤(2)处理后的PET基材的两面,得到双面涂覆型的背板;
(4)、将步骤(3)处理后的PET基材在120℃-160℃的温度下、加热30-500s,固化得到厚度为1-100um的双面涂层,即空气面外层和EVA面内层;
(5)、以极性分子作为前驱体,用PECVD技术对空气面的涂层进行表面接枝修饰,使其表面形成一层厚度为埃到纳米级的极性单分子层,得到双面涂覆型背板。
其中,用步骤(3.1)、(4.1)代替步骤(3)-(5);
(3.1)、将发泡PET基材的正反面经等离子体表面处理后涂上胶粘剂,然后在两面各复合一层金属薄膜;
(4.1)、在金属薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到双面复合兼植入金属薄膜型背板。
其中,用步骤(3.2)、(4.2)代替步骤(3)-(5);
(3.2)、将发泡PET基材的正反面经等离子体表面处理后涂上胶粘剂,然后一面复合一层金属薄膜,另一面复合一层高分子薄膜;
(4.2)、在金属薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到双面复合兼单面植入金属薄膜型背板。
其中,用步骤(3.3)-(5.3)代替步骤(3)-(5);
(3.3)、用等离子增强的涂覆技术将功能性涂料涂覆于发泡PET基材的一面,固化成型;
(4.3)、以极性分子作为前驱体,用PECVD技术对空气面的涂层进行表面接枝修饰使其表面形成一层厚度为埃到纳米级的极性单分子层;
(5.3)、将没有涂层的另一面经等离子表面处理后涂上胶粘剂,然后复合一层高分子薄膜,经过辊压和熟化,得到单面涂覆加单面复合型背板。
其中,用步骤(3.4)-(5.4)代替步骤(3)-(5);
(3.4)、用等离子增强的涂覆技术将功能性涂料涂覆于发泡PET基材的一面,固化成型;
(4.4)、将没有涂层的另一面经等离子表面处理后涂上胶粘剂,然后单面复合一层金属薄膜;
(5.4)、在金属铝薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到单面涂覆加单面复合兼单面植入金属薄膜型背板。
本发明还提供了一种高性能的太阳能电池组件,其特征在于:包含上述的高性能太阳能电池背板。
本发明还提供了一种如上述所述的发泡PET基材的制备方法,包括以下步骤:
先将PET、扩链剂和助剂干燥、混合、并加入双螺杆挤出机中进行扩链反应得到PET母料;然后将PET母料、发泡剂和成核剂混合加入单螺杆挤出机中进行发泡得到发泡PET;最后将发泡PET经过滚压、拉伸,得到一定厚度的发泡PET基材。
本发明的实施包括以下技术效果:
本发明中的太阳能电池背板:1)以发泡型PET为基材,充分发挥了PET的机械强度高、阻隔性好、绝缘性强、以及发泡型PET的高反射、质轻、隔音和耐冲击的优点,这对屋顶分布式光伏电站尤其适用,可使房屋承重减轻,同时使运输和安装更容易、便捷;2)利用发泡PET理想的尺寸稳定性,使背板在户外复杂的应用环境中始终保持低形变或零形变,尽可能保持原始的与电池片/串和EVA封装好的状态;3)利用发泡PET优异的振动吸收性使背板具有优良的隔音性和耐冲击性;4)利用发泡PET优异的热阻隔性使背板的耐热性能得到提升;5)不论是何种类型的背板,均为双面高耐候材料,使其长期可靠性得到充分的保证;6)在复合层中植入金属薄膜可以极大提高背板的阻隔性尤其是水气阻隔性,使之达到低于0.01g/m2.day以下;7)在涂覆功能性涂层之前用等离子体处理发泡PET表面,使发泡PET表面得以清洗,除去发泡PET制造过程中表面残留的油脂,消除了弱相互作用层,使涂层与发泡PET之间的粘合力大大提高;8)等离子体刻蚀发泡PET表面的同时还会对其进行活化,使表面富集‐OH、‐NH2、‐COOH等活性基团,这些活性基团可以参与涂层的固化交联反应,使涂层与PET完美结合,得到膜胶一体化的涂层;9)在涂层固化后,通过表面接枝的极性单分子层可以有效增加背板空气面涂层的表面能,使涂层对组件接线盒的粘合力得到提高,有效避免接线盒的脱落;10)在复合高分子薄膜之前,先用等离子体处理发泡PET的表面,然后再涂以粘合剂,这样不仅可以使粘合剂充分浸润发泡PET的表面,甚至还能渗透到发泡PET表面100nm范围内形成粘合带,使接下来与高分子薄膜的粘合更为牢固;11)等离子体处理发泡PET的表面然后再涂以粘合剂的另一个优点是可以进一步活化发泡PET的表面,使其表面形成化学键粘合,将高分子薄膜牢牢粘合在其表面;12)背板各种指标参数的可调节性,通过控制涂层厚度、发泡PET厚度和高分子薄膜的厚度来调控整个背板的综合性能和生产成本,满足组件在不同环境下对背板的特殊要求,得到性价比高的背板;13)通过调控发泡PET的工艺可以调控PET的阻隔性和比强度,从而提升背板的性能,使背板同时具有反射率高、质量轻、阻隔性好和比强度高的优点;14)生产工艺灵活性高、背板性能可控、可调、易于实现大规模、连续化和自动化生产,提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的发泡型PET的结构示意图。
图2为本发明的基于发泡PET的双面涂覆型背板的结构示意图。
图3为本发明的基于发泡PET的空气面涂覆、EVA面复合型背板的结构示意图。
图4为本发明的基于发泡PET的空气面复合、EVA面涂覆型背板的结构示意图。
图5为本发明的基于发泡PET的双面复合型背板的结构示意图,其中空气面和EVA面均为复合型。
图6为本发明的基于发泡PET的双面复合型背板的结构示意图,其中空气面和EVA面均为复合型,在EVA面一侧植入金属薄膜。
图7为本发明的基于发泡PET的双面复合型背板的结构示意图,其中空气面和EVA面均为复合型,在空气面一侧植入金属薄膜。
图8为本发明的基于发泡PET的空气面涂覆、EVA面复合型背板的结构示意图,其中在EVA面一侧植入金属薄膜。
图9为本发明的基于发泡PET的空气面复合型、EVA面涂覆型背板的结构示意图,其中在空气面一侧植入金属薄膜。
图10为本发明的基于发泡PET的空气面复合型、EVA面涂覆型背板的结构示意图,其中在空气面一侧植入金属薄膜。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明,需要指出的是,所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。
本发明提供的一种高性能太阳能电池背板,包括基材1和设置在基材1两侧的空气面3和EVA面2,所述基材1为发泡型PET基材。发泡型PET由于大量微气泡或微孔的存在所以具有高反射、质轻、省料的优点,也就是说,同样厚度的基材可以少用很多PET。通过配方和加工工艺控制,发泡PET的物理、化学性能和机械性能完全可以满足光伏背板用PET基材的需求,同时由于大量微孔的存在还赋予了PET额外的特性,比如高反射、高绝缘、隔音、耐冲击、质量轻等。这些额外的性能正是太阳能电池背板所需要的。例如,质轻既方便运输又方便安装,是分布式光伏的优选背板;隔音则是建筑光伏一体化和高速公路光伏的优选背板等等。因此,我们认为发泡型PET可能是新一代功能性背板的关键材料,是制备性价比高的太阳能电池背板的首选基材。
如图2所示,所述空气面3和EVA面2均为涂覆于发泡型PET基材1上的功能性涂层,所述空气面3的功能性涂层上设置有厚度为埃到纳米级的极性单分子层。
如图3所示,所述空气面3为涂覆于发泡型PET基材1上的功能性涂层,所述EVA面2为复合于发泡型PET基材1上的高分子薄膜层,所述高分子薄膜层通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材1上;优选地,如图8所示,所述EVA面与发泡型PET基材1之间还设置有金属薄膜5,所述金属薄膜5通过粘合剂粘合在发泡型PET基材1上。如图4所示,所述EVA面2为涂覆于发泡型PET基材1上的功能性涂层,所述空气面3为复合于发泡型PET基材上1的高分子薄膜层,所述高分子薄膜层通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材上;优选地,如图9所示,所述空气面3与发泡型PET基材1之间还设置有金属薄膜5,所述金属薄膜5通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材1上。
如图5所示,所述空气面3和EVA面2均为复合于发泡型PET基材1上的高分子薄膜层,所述高分子薄膜层通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材1上。
如图6所示,所述空气面3和EVA面2均为复合于发泡型PET基材1上的高分子薄膜层。EVA面2的高分子薄膜层与发泡型PET基材1之间还复合有金属薄膜层5,所述金属薄膜层5通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材1上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在金属薄膜层5上;或,如图7所示,所述空气面3的高分子薄膜层与发泡型PET基材1之间还复合有金属薄膜层5,所述金属薄膜层5通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材1上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在金属薄膜层5上。
如图10所示,所述空气面3和EVA面2均为高分子薄膜层,所述空气面3和EVA面2均与所述发泡型PET基材之间设置有金属薄膜层5,所述金属薄膜层5通过胶粘剂4粘合在发泡型PET基材上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂4粘合在金属薄膜层5上。
如图1所示,所述发泡型PET基材1的组成包括PET聚酯、无机填料、有机添加剂、稳定剂和抗氧剂;所述发泡型PET基材1的形态结构为微孔型,即微气泡11,所述微气泡11均匀地分布于基材PET12中,其尺寸从纳米级到毫米级。优选地,所述发泡型PET基材1的厚度为40-400um。
优选地,所述功能性涂层的材料为耐候材料,所述耐候材料由具有活性基团的功能高分子树脂、固化剂、助剂和填料调配而成,并经过固化处理。所述固化剂为含异氰酸酯基、环氧基或氨基的多官能团固化剂中的一种或多种的组合。所述功能性涂层与发泡型PET基材之间通过化学键、氢键或范德华力结合,所述背板是一体化的结构。所述胶粘剂为聚氨酯、环氧胶或丙烯酸系胶中的一种或多种的组合。所述高分子薄膜可以是含氟或不含氟的高分子薄膜,其厚度在1-100um之间。所述金属薄膜是铝、锡、铜、锌中的一种或几种的组合,其厚度为在1-100um之间。
实施例1
将普通PET粒料、扩链剂、稳定剂、抗氧剂和无机填料充分混合,并进行双螺杆熔融挤出造粒。所得粒料在200-270℃的高温、真空条件下进行固相缩合聚合5-10小时得到适合发泡的高粘度PET物料,用所得物料与成核剂、气泡稳定剂和复合发泡剂充分混合后进行发泡,挤出并压膜成型,拉伸为卷材。由实施例1得到的发泡型PET基材1,其结构示意图如图1所示。
实施例2
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,将预先调制好的背板空气面涂层的功能性涂料均匀地涂覆于发泡PET表面,涂料经过160℃、120s的时间并在微波场的存在下进行固化得到厚度为25um的空气面接触保护层。用同样的方法将没有涂层的另一面,即EVA面涂以功能性涂料,并在同样的参数设置下进行固化,得到双面涂层的背板。最后将空气面中的功能涂层表面通过PECVD技术接枝上一层极性单分子层,以增加涂层表面能、克服其粘合力弱的缺点。由实施例2得到的背板是基于发泡PET的双面涂覆型背板,其空气面和EVA面均为涂覆型,其结构示意图如图2所示。
实施例3
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,将预先调制好的背板空气面涂层的功能涂料均匀地涂覆于发泡PET表面,涂料经过160℃、120s的时间并在微波场的存在下进行固化得到厚度为25um的含氟空气面接触保护层。将未涂层的另一面用等离子体处理后涂上粘合剂然后粘合一层含氟或非氟的薄膜。复合膜经过固化和熟化后得到的背板是基于发泡PET的空气面涂覆、EVA面复合型背板,其结构示意图如图3所示。
实施例4
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,将预先调制好的背板EVA面涂层的功能含氟涂料用流延技术均匀地涂覆于发泡PET表面,涂料经过160℃、120s的时间并在微波场的存在下进行固化得到厚度为25um的EVA面涂层。将未涂层的另一面用等离子体处理后涂上粘合剂然后粘合一层高分子薄膜。复合膜经过固化和熟化后得到的背板是基于发泡PET的空气面复合、EVA面涂覆型背板。其结构示意图如图4所示。
实施例5
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,然后先在其中一面涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷。卷材收卷后在另一面用同样的方法涂上粘合剂再粘合一层高分子薄膜。复合膜经固化程序后收卷。最后收卷的卷材最后经过熟化得到的背板是基于发泡PET的双面复合型背板,即空气面和EVA面均为复合型。其结构示意图如图5所示。
实施例6
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,然后先在其中一面涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷。卷材收卷后在另一面用同样的方法涂上粘合剂再粘合一层金属薄膜,之后固化收卷。复合的金属薄膜经过等离子体处理后再涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷。收卷的卷材最后经过熟化得到的背板是基于发泡PET的双面复合型背板,即空气面和EVA面均为复合型,其在EVA面一侧植入金属薄膜。其结构示意图如图6所示。
实施例7
背板制作程序与实施例5相同,不同之处在于空气面膜和EVA面膜的选择可能不一样以满足空气面所要求的耐候性和EVA面所要求的粘合性。由实施例7得到的背板是基于发泡PET的双面复合型背板,即空气面和EVA面均为复合型,其中在空气面一侧植入金属薄膜。其结构示意图如图7所示。
实施例8
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,将预先调制好的背板空气面涂层的功能涂料均匀地涂覆于发泡PET表面,涂料经过160℃、120s的时间并在微波场的存在下进行固化得到厚度为25um的含氟空气面接触保护层。未涂层的另一面涂上粘合剂再粘合一层金属薄膜,之后固化收卷。复合的金属薄膜经过等离子体处理后再涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷;收卷的卷材最后经过熟化得到的背板是基于发泡PET的空气面涂覆、EVA面复合型背板,其中在EVA面一侧植入金属薄膜。其结构示意图如图8所示。
实施例9
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,等离子体表面处理后在PET一面涂上粘合剂再粘合一层金属薄膜,之后固化收卷。复合的金属薄膜经过等离子体处理后再涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷。未复合的另一面涂以EVA面用功能涂料,并进行固化收卷。收卷的卷材最后经过熟化得到的背板,是基于发泡PET的空气面复合型、EVA面涂覆型背板,其中在空气面一侧植入金属薄膜。其结构示意图如图9所示。
实施例10
将厚度为265um、幅宽为1.1m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度控制为25m/min,然后先在其中一面涂上粘合剂,之后粘合一层金属薄膜,之后固化收卷。复合的金属薄膜经过等离子体处理后再涂上粘合剂,之后粘合一层高分子薄膜,复合后经固化程序后收卷。在PET的另一面用同样的顺序先复合金属薄膜,再复合一层高分子薄膜,经固化收卷后进行最后的熟化工艺得的背板,即基于发泡PET双面复合型背板,其中在空气面和EVA面均植入金属薄膜。其结构示意图如图10所示。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种高性能太阳能电池背板,包括基材和设置在基材两侧的空气面和EVA面,其特征在于:所述基材为发泡型PET基材;
所述空气面或EVA面为涂覆于发泡型PET基材上的功能性涂层,且所述EVA面或空气面为复合于发泡型PET基材上的高分子薄膜层,或者,所述空气面和EVA面均为复合于发泡型PET基材上的高分子薄膜层;所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在发泡型PET基材上;
所述高分子薄膜层与所述发泡型PET基材之间还复合有金属薄膜层,所述金属薄膜层通过胶粘剂粘合在所述发泡型PET基材上,所述高分子薄膜层通过胶粘剂粘合在金属薄膜层上;
所述功能性涂层的材料为耐候材料,所述耐候材料由具有活性基团的功能高分子树脂、固化剂、助剂和填料调配而成,并经过固化处理;
所述高分子薄膜层是含氟的高分子薄膜,其厚度在1-100um之间;
所述金属薄膜层是铝、锡、铜、锌中的一种或几种的组合,其厚度在1-100um之间;
所述发泡型PET基材的制备方法为:先将PET、扩链剂和助剂干燥、混合、并加入双螺杆挤出机中进行扩链反应得到PET母料;然后将PET母料、发泡剂和成核剂混合加入单螺杆挤出机中进行发泡得到发泡PET;最后将发泡PET经过滚压、拉伸,得到一定厚度的发泡PET基材。
2.根据权利要求1所述的一种高性能太阳能电池背板,其特征在于:所述空气面和EVA面均为涂覆于发泡型PET基材上的功能性涂层,所述空气面的功能性涂层上设置有厚度为埃到纳米级的极性单分子层。
3.根据权利要求1所述的一种高性能太阳能电池背板,其特征在于:所述固化剂为含异氰酸酯基、环氧基或氨基的多官能团固化剂中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求2所述的一种高性能太阳能电池背板,其特征在于:所述功能性涂层与发泡型PET基材之间通过化学键、氢键或范德华力结合,所述背板是一体化的结构。
5.根据权利要求1所述的一种高性能太阳能电池背板,其特征在于:所述胶粘剂为聚氨酯、环氧胶或丙烯酸系胶中的一种或多种的组合。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的高性能太阳能电池背板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备发泡PET基材;
(2)、将厚度为40-400um、幅宽为0.5-6m的发泡PET卷材经过在线等离子体表面处理,线速度为5-100m/min;
(3.1)、将发泡PET基材的正反面经等离子体表面处理后涂上胶粘剂,然后在两面各复合一层金属薄膜;
(4.1)、在金属薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到双面复合兼植入金属薄膜型背板。
7.根据权利要求6所述的一种高性能太阳能电池背板的制备方法,其特征在于:
用步骤(3.2)、(4.2)代替步骤(3.1)-(4.1);
(3.2)、将发泡PET基材的正反面经等离子体表面处理后涂上胶粘剂,然后一面复合一层金属薄膜,另一面复合一层高分子薄膜;
(4.2)、在金属薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到双面复合兼单面植入金属薄膜型背板。
8.根据权利要求6所述的一种高性能太阳能电池背板的制备方法,其特征在于:
用步骤(3.4)-(5.4)代替步骤(3.1)-(4.1);
(3.4)、用等离子增强的涂覆技术将功能性涂料涂覆于发泡PET基材的一面,固化成型;
(4.4)、将没有涂层的另一面经等离子表面处理后涂上胶粘剂,然后单面复合一层金属薄膜;
(5.4)、在金属铝薄膜表面再涂上胶粘剂,并再次复合高分子薄膜,得到单面涂覆加单面复合兼单面植入金属薄膜型背板。
9.一种高性能的太阳能电池组件,其特征在于:包含权利要求1-5任一项所述的高性能太阳能电池背板。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |