CN108695402A - 一种太阳能电池背板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池背板及其制备方法，包括中间基层，中间基层内外表面涂覆有涂层，其中，中间基层与电池片接触的一面涂覆有第一涂层，中间基层接触空气的一面涂覆有第二涂层，其中，第一涂层包含有质量份为0.1％‑0.9％的无机助剂。本发明的太阳能电池背板及其制作方法，加入质量分数为0.3％的硼酸，内层涂层厚度为10微米‑100微米，涂层为热固化的纳米级氟树脂涂层，与现有技术相比使用相同含量消光粉的条件下背板具有更低的光泽，硼酸的交联和氢键作用使涂层的耐候性及耐老化性能得到了很大提高；不改变现有涂覆工艺、成品率高，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种基于涂覆技术的耐老化低光泽太阳能电池背板及其制备方法。
背景技术
当今环境污染日益严重，传统化石能源逐日衰竭，太阳能作为一种清洁可再生能源得到了人们的日益关注，其中利用太阳能发电作为一种洁净的可再生新能源走上了能源舞台。为追求太阳能电池组件发电的投资回报，普遍要求太阳能电池组件有25年的使用寿命。太阳能电池板通常是一个层叠结构，主要包含玻璃表层、EVA密封层、太阳电池片、EVA密封层和太阳电池背板，其中太阳电池片被两层EVA密封层密封包裹。太阳能电池背板的主要作用是提高太阳能电池板的整体机械强度，另外可以防止水汽渗透到密封层中，影响电池片的使用寿命。为了提要太阳电池板的使用寿命，太阳电池背板起到了至关重要的作用。因此提高太阳电池背板的耐候性、耐老化性成为了提高太阳能电池板寿命的关键。但现今成功制备的低光泽太阳电池背板耐老化性能差，本发明致力于开发一种基于涂覆技术的耐老化低光泽太阳能电池背板。背板由基材层2、外涂层3(空气面)和内涂层1(EVA面)构成。通过在内层涂料中加入廉价易得的化合物，在不改变现有涂覆工艺的前提下制备了耐老化低光泽太阳能电池背板。整个背板的加工工艺简单、成品率高，适合工业化、大规模生产耐老化低光泽太阳能电池背板。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于涂覆技术的耐老化低光泽太阳能电池背板及其制备方法。
本发明提供的一种太阳能电池背板，采用的主要技术方案为：
一种太阳能电池背板，包括中间基层，其特征在于，中间基层内外表面涂覆有涂层，其中，中间基层与电池片接触的一面涂覆有第一涂层，中间基层接触空气的一面涂覆有第二涂层，其中，第一涂层包含有质量份为0.1％-0.9％的无机助剂。
本发明提供的太阳能电池背板，还包括如下附属技术方案：
其中，所述无机助剂是硼酸，所述第一涂层中硼酸的质量份为0.2％-0.6％。
其中，所述第一涂层由功能性氟树脂为主体树脂的氟碳涂料固化形成。
其中，所述功能性氟树脂为反应性氟树脂和非反应性氟树脂的混合物，所述反应性氟树脂为可聚合含氟单体与含羟基或氨基可反应性单体共聚的产物，所述非反应性氟树脂为可聚合含氟单体的均聚物或其与非反应性功能单体的共聚物。
其中，所述涂料中还包括有固化剂，其中固化剂为可与反应性氟进行交联固化的反应物。
其中，所述第一涂层与第二涂层的厚度相同或不同，第一涂层的厚度为10微米-100微米。
其中，所述中间基层为PET层，厚度大于第一涂层和第二涂层；
优选的，所述中间基层的厚度为0.2毫米-25毫米。
一种制备上述太阳能电池背板的方法，包括以下步骤：
S1、准备两份涂料，向其中一份涂料中添加质量份为0.2％-0.6％硼酸搅拌均匀；
S2、分别将步骤S1中添加有硼酸的涂料涂覆于中间基层的内侧面，将另一份涂料涂覆于中间基层接触空气的一面，并进行固化处理。
其中，在步骤S1中向其中一份涂料中添加质量分数为0.3％硼酸与10％稀释剂搅拌均匀待用，在另一份涂料中加入质量分数为10％稀释剂搅拌均匀待用。
其中，所述涂料内含有固化剂，在步骤S2中，采用加热的方式固化所述涂料，或采用辐射的方式固化所述涂料，或同时采用加热和辐射的方式固化所述涂料。
使用本发明的太阳能电池背板及其制作方法，加入质量分数为0.3％的硼酸，内层涂层厚度为10微米-100微米，涂层为热固化的纳米级氟树脂涂层，与现有技术相比使用相同含量消光粉的条件下背板具有更低的光泽，硼酸的交联和氢键作用使涂层的耐候性及耐老化性能得到了很大提高；不改变现有涂覆工艺、成品率高，成本低廉。
附图说明
图1太阳电池背板结构示意图；
图2硼酸的结构；
图3硼酸的交联作用；
图4通过硼酸形成的氢键。
具体实施方式
下面将结合实施例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。
如图1所示，按照本发明提供的一种太阳能电池背板，包括中间基层，其特征在于，中间基层内外表面涂覆有涂层，其中，中间基层与电池片接触的一面涂覆有第一涂层，中间基层接触空气的一面涂覆有第二涂层，其中，第一涂层包含有质量份为0.1％-0.9％的无机助剂，优选地无机助剂含量为0.3-0.8％，最优选地无机助剂含量为0.7％。
其中在用于内表面涂层的涂料中加入少量廉价无机助剂制备出一种耐老化低光泽涂覆型背板，既降低了内表层光泽又提高了背板的耐老化性能。整个背板的加工工艺简单、成品率高，适合工业化、大规模生产。
其中，无机助剂可以是硼酸。
硼酸的加入能显著提高背板的耐老化性能，能显著降低背板内涂层的光泽，与现有技术相比使用相同含量消光粉的条件下背板具有更低的光泽，硼酸的交联和氢键作用使涂层的耐候性及耐老化性能得到了很大提高；不改变现有涂覆工艺、成品率高，成本低廉。
其中，第一涂层中硼酸的质量份为0.2％-0.6％，优选地含量质量份为0.3-0.5％。
第一涂层由功能性氟树脂为主体树脂的氟碳涂料固化形成。
其中，功能性氟树脂为反应性氟树脂和非反应性氟树脂的混合物，所述反应性氟树脂为可聚合含氟单体与含羟基或氨基可反应性单体共聚的产物，所述非反应性氟树脂为可聚合含氟单体的均聚物或其与非反应性功能单体的共聚物。
其中，涂料中还包括有固化剂，其中固化剂为可与反应性氟进行交联固化的反应物。
其中，第一涂层与第二涂层的厚度相同或不同，第一涂层厚度为12微米-100微米，优选地为20-50微米，最优先地为40微米。
其中，中间基层为PET层，厚度大于第一涂层和第二涂层；
优选的，所述中间基层的厚度为0.2毫米-25毫米，优选地厚度为5-15毫米，最优选地厚度为10毫米。
其中，涂层可以是透明的、半透明的或不透明的。
上述太阳能电池背板的制备方法包括以下步骤：
S1、准备两份涂料，向其中一份涂料中添加质量份为0.2％-0.6％硼酸搅拌均匀；
S2、分别将步骤S1中添加有硼酸的涂料涂覆于中间基层的内侧面，将另一份涂料涂覆于中间基层接触空气的一面，并进行固化处理。
其中，在步骤S1中向其中一份涂料中添加质量分数为0.3％硼酸与10％稀释剂搅拌均匀待用，在另一份涂料中加入质量分数为10％稀释剂搅拌均匀待用。
其中，涂料内含有固化剂，在步骤S2中，采用加热的方式固化所述涂料，或采用辐射的方式固化所述涂料，或同时采用加热和辐射的方式固化所述涂料。
实施例1
1、分别取30g已制备好的涂料于两个烧杯中分别标记为1#与2#，在1#烧杯中加入质量分数为0.3％硼酸与10％稀释剂搅拌均匀待用，在2#烧杯中加入质量分散为10％稀释剂搅拌均匀待用.
2、将上述制备好的涂料涂覆于基层内表面，并对涂覆好太阳电池背板进行烘干处理。
3、将两张太阳电池背板进行光泽对比，发现用1#样品所制备的太阳电池背板光泽低于用2#样品所制备的太阳电池背板10o，且耐老化性能明显好于用2#样品所制备的太阳电池背板。
实施例2
1、分别取30g已制备好涂料于两个烧杯中分别标记为3#与4#，在3#烧杯中加入质量分数为0.5％硼酸与10％稀释剂搅拌均匀待用，在4#烧杯中加入质量分散为10％稀释剂搅拌均匀待用.
2、将上述制备好的涂料涂覆于基层内表面，并对涂覆好太阳电池背板进行烘干处理。
3、将两张太阳电池背板进行光泽对比，发现用3#样品所制备的太阳电池背板光泽低于用4#样品所制备的太阳电池背板16o，且耐老化性能明显好于用4#样品所制备的太阳电池背板。
将实施例1中涂覆制备的太阳电池背板进行压板处理并且将样品至于PCT老化机中，放置24h，取出对比两者剥离强度，测试结果表明用1#样品所制备的太阳电池背板与806pEVA剥离强度为79N/cm，而用2#样品所制备的太阳电池背板与806pEVA脱层没有剥离强度。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池背板，包括中间基层，其特征在于，中间基层内外表面涂覆有涂层，其中，中间基层与电池片接触的一面涂覆有第一涂层，中间基层接触空气的一面涂覆有第二涂层，其中，第一涂层包含有质量份为0.1％-0.9％的无机助剂。
2.根据权利要求1所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述无机助剂是硼酸，所述第一涂层中硼酸的质量份为0.2％-0.6％。
3.根据权利要求1所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述第一涂层由功能性氟树脂为主体树脂的氟碳涂料固化形成。
4.根据权利要求3所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述功能性氟树脂为反应性氟树脂和非反应性氟树脂的混合物，所述反应性氟树脂为可聚合含氟单体与含羟基或氨基可反应性单体共聚的产物，所述非反应性氟树脂为可聚合含氟单体的均聚物或其与非反应性功能单体的共聚物。
5.根据权利要求3或4所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述涂料中还包括有固化剂，其中固化剂为可与反应性氟进行交联固化的反应物。
6.根据权利要求1-3任一所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述第一涂层与第二涂层的厚度相同或不同，第一涂层的厚度为10微米-100微米。
7.根据权利要求1-3任一所述一种太阳能电池背板，其特征在于，所述中间基层为PET层，厚度大于第一涂层和第二涂层。
8.一种制备上述权利要求1-7任一所述一种太阳能电池背板的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、准备两份涂料，向其中一份涂料中添加质量份为0.2％-0.6％硼酸搅拌均匀；
S2、分别将步骤S1中添加有硼酸的涂料涂覆于中间基层的内侧面，将另一份涂料涂覆于中间基层接触空气的一面，并进行固化处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S1中向其中一份涂料中添加质量分数为0.3％硼酸与10％稀释剂搅拌均匀待用，在另一份涂料中加入质量分数为10％稀释剂搅拌均匀待用。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述涂料内含有固化剂，在步骤S2中，采用加热的方式固化所述涂料，或采用辐射的方式固化所述涂料，或同时采用加热和辐射的方式固化所述涂料。
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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: 20181023 |