CN108091715A - 一种太阳能电池前板用复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种太阳能电池前板用复合膜。其包括支撑层和涂覆在支撑层上的PVDF涂层，所述PVDF涂层通过PVDF涂料喷涂布施于所述支撑层的表面形成，所述支撑层为透明PMMA。所述制备方法包括制备PVDF涂料，喷涂PVDF和加热固化。本发明提供的技术方案采用PMMA为基材，喷涂也PVDF涂层的复合膜，一方面保证了太阳能前板需要的高透光率，并且耐候性，绝缘性和阻燃性都很理想，最重要的是相比传统的玻璃质前板，其重量大大降低，耐冲击性能好，运输安装和使用都更为安全，耐用。
Description
技术领域
本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种太阳能电池前板用复合膜。
背景技术
太阳能是一种干净无污染并且取之不尽的能源。目前太阳能的利用主要通过太阳能电池板将其转化成电能。
太阳能电池板是指从光，尤其是太阳光，直接产生电流的光电元件。现有的，晶体硅太阳能电池板主要包括背板、太阳能电池、包封材料和前板，太阳能电池板中包封材料的作用是将前板和背板结合在一起。太阳能电池板中前板的作用主要是保护电池免遭机械和风化的影响。为了充分利用光线，所述前板必须在一定的光谱范围内具有高的透光率。现有的太阳能前板主要由玻璃组成，但是玻璃的缺点是笨重，耐冲击性较差，在运输、安装和使用过程中需要非常小心以免碎裂。
由于太阳能组件在户外要长久使用，要求太阳能前板具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻燃性，同时由于某些薄膜电池对水分比较敏感，前板还要有高的阻水性能。目前太阳能前板材料也可采用一种复合膜，包含ETFE薄膜、UV阻隔膜、阻水膜、PET膜等，上述产品耐候性差，且制备及后续封装过程工艺复杂。
发明内容
本发明提供了一种太阳能电池前板用复合膜，用以解决前板材质重易碎或耐候性加工性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述太阳能电池前板用复合膜，包括支撑层和涂覆在支撑层上的PVDF(聚偏氟乙烯)涂层，所述PVDF涂层通过PVDF涂料喷涂布施于所述支撑层的表面形成，所述支撑层为透明PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
可选地，所述PVDF涂料包括PVDF、分散剂和水，所述分散剂为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物。
可选地，所述PVDF涂料还包括全氟乙烯醚共聚物。
可选地，所述PVDF涂料还包括非离子型表面活性剂。
可选地，所述PVDF涂料中除水外其他组分按重量计算份数为：
可选地，所述非离子型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、氟碳表面活性剂或炔二醇表面活性剂。
可选地，所述支撑层的厚度为5-10mm，所述PVDF涂层的厚度为2.5-5mm。
本发明还提供了上述太阳能电池前板用复合膜的制备方法，具体包括如下步骤：
1)制备PVDF涂料：将PVDF的水分散液和全氟乙烯醚共聚物的水分散液相混合，然后加入分散剂和非离子型表面活性剂，最后用水稀释获得PVDF涂料；
2)喷涂PVDF：在所述支撑层的一面喷涂步骤1)制备的PVDF涂料；
3)加热固化：将涂覆有PVDF涂层的PMMA加热至100-300℃，固化冷却后获得所述太阳能电池前板用复合膜。
可选地，所述步骤3)中加热时间为5-30min。
本发明提供的技术方案采用PMMA为基材，喷涂也PVDF涂层的复合膜，一方面保证了太阳能前板需要的高透光率，并且耐候性，绝缘性和阻燃性都很理想，最重要的是相比传统的玻璃质前板，其重量大大降低，耐冲击性能好，运输安装和使用都更为安全，耐用。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述太阳能电池前板用复合膜，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明所用试剂或原材料，未特别说明时，均为市售商品。
实施例1
所述太阳能电池前板用复合膜，包括支撑层和涂覆在支撑层上的PVDF涂层，所述PVDF涂层通过PVDF涂料喷涂布施于所述支撑层的表面形成，所述支撑层为透明PMMA。
所述太阳能电池前板用复合膜的制备方法，具体包括如下步骤：
1)制备PVDF涂料：将PVDF的水分散液和全氟乙烯醚共聚物的水分散液相混合，然后加入分散剂和非离子型表面活性剂，最后用水稀释获得PVDF涂料，其中分散剂为丙烯酸酯类聚合物，非离子型表面活性剂为氟碳表面活性剂，而PVDF涂料中各组分按重量份数计如下：
2)喷涂PVDF：在所述支撑层的一面喷涂步骤1)制备的PVDF涂料；
3)加热固化：将涂覆有PVDF涂层的PMMA加热至250-300℃，固化冷却后获得所述太阳能电池前板用复合膜，其中，所述支撑层的厚度为10mm，所述PVDF涂层的厚度为2.5mm。
实施例2
所述太阳能电池前板用复合膜，包括支撑层和涂覆在支撑层上的PVDF涂层，所述PVDF涂层通过PVDF涂料喷涂布施于所述支撑层的表面形成，所述支撑层为透明PMMA。
所述太阳能电池前板用复合膜的制备方法，具体包括如下步骤：
1)制备PVDF涂料：将PVDF的水分散液和全氟乙烯醚共聚物的水分散液相混合，然后加入分散剂和非离子型表面活性剂，最后用水稀释获得PVDF涂料，其中分散剂为甲基丙烯酸酯聚合物，非离子型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚，而PVDF涂料中各组分按重量份数计如下：
2)喷涂PVDF：在所述支撑层的一面喷涂步骤1)制备的PVDF涂料；
3)加热固化：将涂覆有PVDF涂层的PMMA加热至100-150℃，固化冷却后获得所述太阳能电池前板用复合膜，所述支撑层的厚度为5mm，所述PVDF涂层的厚度为3mm。
实施例3实验数据
对比例1为市售太阳能电池前板用玻璃；
对比例2为市售太阳能电池前板用ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜,厚度为10mm；
对比例3为市售太阳能电池前板用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜，厚度为10mm。
实施例1、2和上述三个对比例进行透光率、阻燃性、表面电阻、抗紫外和双85老化试验，试验数据如下表1所示。
表1
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 实施例1 | 实施例2 | |
| 透光率 | 94.0 | 93.6 | 92.0 | 94.1 | 94.2 |
| 阻燃性 | V0 | V0 | VTM 1 | V0 | V0 |
| 表面电阻Ω | 1014 | 1014 | 1015 | 1015 | 1015 |
| UV200kwh/m2 | Δb＝0 | Δb＝0 | Δb＝200 | Δb＝0 | Δb＝0.1 |
| 双85 4000h | 平整光滑 | 平整光滑 | 脆断 | 平整光滑 | 平整光滑 |
可以发现，本发明提供的技术方案与现有技术相比，综合性能最为优异。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，包括支撑层和涂覆在支撑层上的PVDF涂层，所述PVDF涂层通过PVDF涂料喷涂布施于所述支撑层的表面形成，所述支撑层为透明PMMA。
2.根据权利要求1所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述PVDF涂料包括PVDF、分散剂和水，所述分散剂为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物。
3.根据权利要求2所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述PVDF涂料还包括全氟乙烯醚共聚物。
4.根据权利要求3所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述PVDF涂料还包括非离子型表面活性剂。
5.根据权利要求4所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述PVDF涂料中除水外其他组分按重量计算份数为：
6.根据权利要求5所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、氟碳表面活性剂或炔二醇表面活性剂。
7.根据权利要求1-6任一所述太阳能电池前板用复合膜，其特征在于，所述支撑层的厚度为5-10mm，所述PVDF涂层的厚度为2.5-5mm。
8.权利要求1-7任一所述太阳能电池前板用复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备PVDF涂料：将PVDF的水分散液和全氟乙烯醚共聚物的水分散液相混合，然后加入分散剂和非离子型表面活性剂，最后用水稀释获得PVDF涂料；
2)喷涂PVDF：在所述支撑层的一面喷涂步骤1)制备的PVDF涂料；
3)加热固化：将涂覆有PVDF涂层的PMMA加热至100-300℃，固化冷却后获得所述太阳能电池前板用复合膜。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述步骤3)中加热时间为5-30min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180529 |