CN108346709A - 一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法 - Google Patents

一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于太阳能光伏背板领域，具体涉及一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法。包括两层熔融共挤形成的内层和外层，所述内层为功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。其制备方法为将内层和外层原材料分别进行高速混合后，采用双螺杆挤出机进行造粒，得到内层和外层的粒料；将功能化聚偏氟乙烯层和聚偏氟乙烯层的粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内外层单螺杆挤出机的温度为180‑220℃，转速为60‑500rpm，通过双层共挤的方式制得内外层不同功能的功能化聚偏氟乙烯薄膜。光伏电池背板制备方法，将功能化聚偏氟乙烯薄膜采用自动薄膜涂胶复合设备复合于PET基材的一面或双面。

Description

一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的 制备方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏背板领域，具体涉及一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法。
背景技术
太阳能背板是太阳能电池板的一个重要的组件，太阳能电池背板起着保护光伏组件中电池片的作用，防止空气中的灰尘以及湿气（尤其是阴雨天的湿气）会透过太阳能背板进入到内侧，水蒸气的渗透会影响到粘结层的性能并导致背板剥离，进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化，导致太阳能电池的报废。太阳能电池组件封装的背板一般常用三层结构（含氟层/PET/含氟层），其中，外层保护层含氟层具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚酯薄膜有良好的绝缘性能，内层含氟层需经表面处理以便具有良好的粘接性能。目前含氟层主要包括聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚四氟乙烯以及一些含氟共聚物。
现有光伏背板制成光伏组件后，含氟层一侧与外界空气相接触，另一侧与PET粘结。因此含氟层表面需要具备两种不同的特性，内侧需要与胶水有很好的粘结强度，另一侧需要良好的耐候性。目前在光伏行业中普遍接受的一种背板加工工艺为复合法，即将含氟层通过胶粘剂复合在PET层表面，可以复合于PET一侧或两侧。常见的一种三明治结构为PVDF/PET/PVDF，即将PVDF层使用胶粘剂复合于PET两侧。目前多数厂家通用的做法是使用聚氨酯树脂，用溶剂溶解，再添加抗氧剂、紫外吸收剂、固化剂等各种助剂。将胶粘剂涂覆于PET膜材表面，然后经过烘道干燥，使溶剂挥发，再将氟膜材料复合在PET表面上。
在上述光伏电池背板复合工艺中，胶粘剂液体浓度较低，会浪费大量溶剂，并且在烘干过程中使溶剂挥发，即污染了环境，又增加了成本。因此在光伏电池背板行业中，急需找到一种新方法使在背板复合工艺中减少胶粘剂使用量，提高复合效率，减小环境污染，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足之处提供一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法。所述功能化聚偏氟乙烯薄膜的内层和外层各自具有不同的功能，内层具有一定的粘性，在复合过程中更易于将氟膜材料复合在PET表面上，因而可以减少胶粘剂使用量、减少溶剂挥发、缩短通过烘道时间以提高生产效率、节约能源、减少环境污染。
本发明另一特点在于，通过双层共挤工艺制备功能化聚偏氟乙烯薄膜，能够根据实际使用需要，自由控制内外层厚度，以达到简化生产的目的。
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法采取以下技术方案实现：
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜采用双层挤出吹塑的方式，主要技术方案如下：
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，所述的内层为功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。
一种光伏电池背板的制备方法采用简化复合工艺，主要技术方案如下：
一种光伏电池背板的简化复合工艺，包括更少的涂胶量，更快的干燥、复合、熟化速度。
进一步的，所述的聚偏氟乙烯层的厚度为5-50微米，所述的功能化聚偏氟乙烯层的厚度为5-50微米。
进一步的，所述的功能化聚偏氟乙烯层包括以下质量份配比的原料：PVDF(聚偏氟乙烯)30-70份、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 1-20份、钛白粉1-20份、增粘剂1-30份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
进一步的，聚偏氟乙烯层包括以下质量份配比的原料：PVDF(聚偏氟乙烯)30-80份、PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯）1-20份、钛白粉1-20份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
进一步的，所述的增粘剂包括热塑性聚氨酯、极性基团改性的聚醋酸乙烯酯、极性基团改性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、极性基团改性的苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物、与马来酸酐共聚或接枝改性的聚合物、与丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚或接枝的聚合物中的一种或几种。
进一步的，所述的抗氧剂为三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚、4-4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4-4’-丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、亚磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[(1-(β-乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁二酸]、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基]、[2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]-六亚甲基-[4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]}中的一种或多种的组合。
进一步的，所述的抗紫外剂为为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、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-苯甲酰基苯基)甲烷、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)-5-羧酸丁基酯苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物、N,N’-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种的组合。
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，所述的聚偏氟乙烯分子量为20-100万，分子量分布宽度为1.1-2。
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，其具体步骤如下：
1、将功能化聚偏氟乙烯层的原料：聚偏氟乙烯、PMMA 、钛白粉、增粘剂、抗氧剂、抗紫外剂按质量份配比进行高速混合后，采用双螺杆挤出机进行造粒，得到功能化聚偏氟乙烯层的粒料。
2、将聚偏氟乙烯层中的原料：PVDF(聚偏氟乙烯)30-80份、PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯）1-20份、钛白粉1-20份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份按质量份配比经高速混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
3、通过输料系统将步骤1和步骤2中得到的功能化聚偏氟乙烯层和聚偏氟乙烯层的粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内外层单螺杆挤出机的温度为180-220℃，转速为60-500rpm；
4、内层和外层单螺杆挤出机内的熔融体经输送、剪切后汇流于模头，挤出形成膜泡，通过内冷风口向膜泡吹入内冷风，使其吹胀，再由外冷风口吹入外冷风，经外冷风和稳泡架稳定，进入人字板后夹平。夹平后继续由导辊压紧牵引、展平，并通过裁切进行裁膜，最后引入卷曲辊卷曲后制得双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜。
一种光伏电池背板的制备方法，其具体步骤如下：
（1）通过自动薄膜涂胶复合设备，将胶粘剂按照3-10g/m2的量涂覆于PET基材表面。
（2）将涂覆有胶粘剂的PET基材以20-50m/min的速度经过烘道，使溶剂挥发，烘道温度为53-115℃，再将双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜与PET基材进行复合；复合于PET基材（聚酯薄膜）的一面或双面；
（3）最后在50-60℃下熟化32-72h，得到复合型光伏电池背板。
本发明一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板的制备方法与现有技术相比有益效果是：1）本发明所制备的功能化聚偏氟乙烯薄膜内层具有一定的粘性，在光伏电池背板复合过程中更易于将聚偏氟乙烯薄膜复合在PET表面上，因而可以减少胶粘剂使用量、减少溶剂挥发减少环境污染；2)在光伏电池背板制备工艺中，由于胶粘剂使用量减少，使得产品通过烘道干燥时间缩短，提高了生产率，节约能源；3)通过双层共挤工艺制备功能化聚偏氟乙烯薄膜，能够根据实际使用需要，自由控制内外层厚度，以达到简化生产的目的。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1 是一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的结构示意图1;
图2 是一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的结构示意图2;
图3 是一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的结构示意图3;
图4 是一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的结构示意图4。
附图标记：1、功能化聚偏氟乙烯层；2、聚偏氟乙烯层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参照附图1-4，一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，所述的内层为功能化聚偏氟乙烯层1，外层为聚偏氟乙烯层2。
进一步的，所述的聚偏氟乙烯层2的厚度为5-50微米，所述的功能化聚偏氟乙烯层的厚度为5-50微米。
进一步的，所述的功能化聚偏氟乙烯层1包括以下质量份配比的原料：PVDF(聚偏氟乙烯)30-70份、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 1-20份、钛白粉1-20份、增粘剂1-30份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
进一步的，聚偏氟乙烯层1包括以下质量份配比的原料：PVDF(聚偏氟乙烯)30-80份、PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯）1-20份、钛白粉1-20份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
进一步的，所述的增粘剂包括热塑性聚氨酯、极性基团改性的聚醋酸乙烯酯、极性基团改性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、极性基团改性的苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物、与马来酸酐共聚或接枝改性的聚合物、与丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚或接枝的聚合物中的一种或几种。
进一步的，所述的抗氧剂为三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚、4-4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4-4’-丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、亚磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[(1-(β-乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁二酸]、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基]、[2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]-六亚甲基-[4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]}中的一种或多种的组合。
进一步的，所述的抗紫外剂为为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、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-苯甲酰基苯基)甲烷、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)-5-羧酸丁基酯苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物、N,N’-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种的组合。
实施例1
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板，其具体制备过程如下：（1）按质量份配比称取PVDF 30 重量份，钛白粉20重量份，PMMA 20重量份，热塑性聚氨酯5重量份，1重量份三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、1重量份亚磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、2重量份2-羟基-5-氯二苯甲酮、1重量份2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料；
（2）按质量份配比称取PVDF 80重量份，5重量份钛白粉，5重量的PMMA，0.1重量份三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯和0.1重量份3,5-三嗪的聚合物进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
（3）将上述步骤中得到的含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料和偏氟乙烯层粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内层单螺杆挤出机温度为180℃，转速为180rpm；控制外层单螺杆挤出机温度为180℃，转速为300rpm；通过双层共挤制得功能化聚偏氟乙烯薄膜，得到PVDF薄膜内层为含粘性的功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。其中功能化聚偏氟乙烯层与聚偏氟乙烯层厚度分别为6μm和16.5μm，结构示意图见图1。
（4）采用上述制备得到的功能化聚偏氟乙烯薄膜制备光伏电池背板，通过自动薄膜涂胶复合设备，先将胶粘剂按照10g/m2的量涂覆于PET基材表面，以25m/min的速度通过烘道进行干燥，烘道温度为53℃，使溶剂挥发。然后通过复合钢棍将功能化聚偏氟乙烯薄膜与PET基材进行复合。最后在60℃下熟化72h，得到复合型光伏电池背板。
实施例2
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板，其具体制备过程如下：
（1）按质量份配比称取PVDF 45 重量份，钛白粉15重量份，PMMA 15重量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物10重量份，1重量份三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、1重量份1-苯并噁嗪-4-酮、1重量份2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料；
（2）按质量份配比称取PVDF 60重量份，10重量份钛白粉，15重量的PMMA，1重量份三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]和0.1重量份3,5-三嗪的聚合物进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
（3）将上述步骤中得到的含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料和偏氟乙烯层粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内层单螺杆挤出机温度为180℃，转速为220rpm；控制外层单螺杆挤出机温度为180℃，转速为280rpm；通过双层共挤制得功能化聚偏氟乙烯薄膜，得到PVDF薄膜内层为含粘性的功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。其中功能化聚偏氟乙烯层与聚偏氟乙烯层厚度分别为9μm和12.5μm，结构示意图见图2。
（4）采用上述制备得到的功能化聚偏氟乙烯薄膜制备光伏电池背板，通过自动薄膜涂胶复合设备，先将胶粘剂按照8g/m2的量涂覆于PET基材表面，以32m/min的速度通过烘道进行干燥，烘道温度为65℃，使溶剂挥发。然后通过复合钢棍将功能化聚偏氟乙烯薄膜与PET基材进行复合。最后在58℃下熟化64h，得到复合型光伏电池背板。
实施例3
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板，其具体制备过程如下：
（1）按质量份配比称取PVDF 60 重量份，钛白粉10重量份，PMMA 10重量份，马来酸酐改性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物15重量份，0.5重量份葵二酸二（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）酯，0.5重量份2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料；
（2）按质量份配比称取PVDF 45重量份，20重量份钛白粉，15重量的PMMA，2重量份亚磷酸三（1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基）酯，重量份4-4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚，2重量份6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
（3）将上述步骤中得到的含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料和偏氟乙烯层粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内层单螺杆挤出机温度为190℃，转速为300rpm；控制外层单螺杆挤出机温度为195℃，转速为280rpm；通过双层共挤制得功能化聚偏氟乙烯薄膜，得到PVDF薄膜内层为含粘性的功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。其中功能化聚偏氟乙烯层与聚偏氟乙烯层厚度分别为11.5μm和10.5μm，结构示意图见图3。
（4）采用上述制备得到的功能化聚偏氟乙烯薄膜制备光伏电池背板，通过自动薄膜涂胶复合设备，先将胶粘剂按照6g/m2的量涂覆于PET基材表面，以35m/min的速度通过烘道进行干燥，烘道温度为95℃，使溶剂挥发。然后通过复合钢棍将功能化聚偏氟乙烯薄膜与PET基材进行复合。最后在58℃下熟化45h，得到复合型光伏电池背板。
实施例4
一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜及其光伏电池背板，其具体制备过程如下：
（1）按质量份配比称取PVDF 70 重量份，钛白粉5重量份，PMMA 5重量份，马来酸酐改性的苯乙烯-氯化丁二烯-苯乙烯共聚物20重量份，0.3重量份葵二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯，0.3重量份三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、0.3重量份2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑,0.2重量份2-羟基-5-氯二苯甲酮，0.3重量份2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料；
（2）按质量份配比称取PVDF 30重量份，20重量份钛白粉，20重量的PMMA，0.2重量份2,6-而叔丁基-4-甲基苯酚，0.4重量份4-4’-硫代双-（3-甲基-6-叔丁基苯酚），0.3重量份2-（2-羟基-5-叔丁基苯基）-苯并三唑，0.3重量份2-（2-羟基-5-甲基苯基）-苯并三唑的聚合物进行混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
（3）将上述步骤中得到的含粘性的功能化聚偏氟乙烯层粒料和偏氟乙烯层粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内层单螺杆挤出机温度为190℃，转速为320rpm；控制外层单螺杆挤出机温度为200℃，转速为290rpm；通过双层共挤制得功能化聚偏氟乙烯薄膜，得到PVDF薄膜内层为含粘性的功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。其中功能化聚偏氟乙烯层与聚偏氟乙烯层厚度分别为13.5μm和10.5μm，结构示意图见图4。
（4）采用上述制备得到的功能化聚偏氟乙烯薄膜制备光伏电池背板，通过自动薄膜涂胶复合设备，先将胶粘剂按照6g/m2的量涂覆于PET基材表面，以40m/min的速度通过烘道进行干燥，烘道温度为115℃，使溶剂挥发。然后通过复合钢棍将功能化聚偏氟乙烯薄膜与PET基材进行复合。最后在55℃下熟化32h，得到复合型光伏电池背板。
本发明通过双层共挤吹塑工艺制备得到的一种功能化聚偏氟乙烯薄膜具备不同功能的内层和外层，内层为具有粘性的功能化聚偏氟乙烯层，外层为具有优良耐候性的聚偏氟乙烯层。由于内层具有一定的粘性，在光伏电池背板复合过程中更易于将聚偏氟乙烯薄膜复合在PET基材表面上，因而可以减少胶粘剂使用量、减少溶剂挥发减少环境污染；在光伏电池背板制备工艺中，由于胶粘剂使用量减少，使得产品通过烘道干燥时间缩短，提高了生产率，节约能源；通过双层共挤工艺制备功能化聚偏氟乙烯薄膜，能够根据实际使用需要，自由控制内外层厚度，以达到简化生产的目的。
本发明所制备出的光伏背板用聚偏氟乙烯薄膜的内层和外层各自具有不同的功能，内层功能化聚偏氟乙烯层具有一定的粘性，可以有效减少复合背板过程中出现的褶皱等不良表观现象，提高生产效率，降低成本，减少挥发性原材料使用，减少环境污染。

Claims (10)

1.一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，所述内层为功能化聚偏氟乙烯层，外层为聚偏氟乙烯层。
2.根据权利要求1所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯层的厚度为5-50微米，所述的功能化聚偏氟乙烯层的厚度为5-50微米。
3.根据权利要求1所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的功能化聚偏氟乙烯层包括以下质量分的原料：聚偏氟乙烯30-70份、PMMA 1-20份、钛白粉1-20份、增粘剂1-30份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
4.根据权利要求1所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯层包括以下质量分的原料：聚偏氟乙烯30-80份、PMMA 1-20份、钛白粉1-20份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份。
5.根据权利要求3所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的增粘剂包括热塑性聚氨酯、极性基团改性的聚醋酸乙烯酯、极性基团改性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、极性基团改性的苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物、与马来酸酐共聚或接枝改性的聚合物、与丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚或接枝的聚合物中的一种或几种。
6.根据权利要求3或4所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的抗氧剂为三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚、4-4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4-4’-丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、亚磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[(1-(β-乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁二酸]、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基]、[2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]-六亚甲基-[4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-次氨基]}中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求3或4所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，所述的抗紫外剂为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、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-苯甲酰基苯基)甲烷、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)-5-羧酸丁基酯苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物、N,N’-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种的组合。
8.权利要求1所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将功能化聚偏氟乙烯层的原料包括聚偏氟乙烯、PMMA 、钛白粉、增粘剂、抗氧剂、抗紫外剂按质量份配比进行高速混合后，采用双螺杆挤出机进行造粒，得到功能化聚偏氟乙烯层的粒料；
（2）将聚偏氟乙烯层中的原料包括PVDF(聚偏氟乙烯)30-80份、PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯）1-20份、钛白粉1-20份、抗氧剂0.1-3份、抗紫外剂0.1-3份按质量份配比经高速混合后，用双螺杆挤出机进行造粒，得到聚偏氟乙烯层的粒料；
（3）通过输料系统将步骤1和步骤2中得到的功能化聚偏氟乙烯层和聚偏氟乙烯层的粒料分别投入到内层和外层单螺杆挤出机中，控制内外层单螺杆挤出机的温度为180-220℃，转速为60-500rpm；
（4）内层和外层单螺杆挤出机内的熔融体经输送、剪切后汇流于模头，挤出形成膜泡，通过内冷风口向膜泡吹入内冷风，使其吹胀，再由外冷风口吹入外冷风，经外冷风和稳泡架稳定，进入人字板后夹平，夹平后继续由导辊压紧牵引、展平，并通过裁切进行裁膜，最后引入卷曲辊卷曲后制得双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜。
9.权利要求1所述的一种双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜在制备光伏电池背板中的应用。
10.权利要求9所述的一种光伏电池背板的制备方法，其特征在于，将所述功能化聚偏氟乙烯薄膜采用自动薄膜涂胶复合设备复合于基材PET聚酯薄膜的一面或双面，具体步骤如下：
（1）通过自动薄膜涂胶复合设备，将胶粘剂按照3-10g/m2的量涂覆于PET基材表面；
（2）将涂覆有胶粘剂的PET以20-50m/min的速度经过烘道，使溶剂挥发，烘道温度为53-115℃，再将双层共挤的功能化聚偏氟乙烯薄膜与基材PET进行复合；复合于PET基材（聚酯薄膜）的一面或双面；
（3）最后在50-60℃下熟化32-72h，得到复合型光伏电池背板。
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