CN109411558B - 一种太阳能电池背板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池背板及其制备方法。本发明的太阳能电池背板，包括依次设置的空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层，所述空气侧保护层为改性聚丙烯层，所述骨架层为聚烯烃共混改性材料层，所述胶膜侧粘结层为改性聚乙烯层。本发明的太阳能电池背板，具有空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层三层结构，具有较高的机械强度和柔性，同时具有优良的耐候性和阻水性能；本发明的太阳能电池背板的制备方法，生产工艺简单，拥有很宽的加工范围，三层共挤一体成型，免去了胶水的复合过程，大大缩短了工艺流程，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池组件技术领域，涉及一种太阳能电池背板及其制备方法。
背景技术
随着人类社会经济发展，能源日益被消耗，以石油为主的不可再生能源日益减少，且其对环境的影响也日益加剧，寻求可再生的新能源迫在眉睫。作为新能源的光能，因为取之不尽用之不竭，而且环保卫生，是人类首选的清洁新能源。
太阳能光伏电池，作为新能源使用的转化器，将光能转化成人类使用的电能，具有很好的应用前景。作为太阳能电池的封装材料，良好的耐候性是必须的。太阳能电池的背板作为太阳能的封装材料，对电池的使用寿命起关键作用，它可以保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、具有良好的绝缘性和耐老化、耐腐蚀性能，还可以反射阳光，提高太阳能组件的发电效率，可达到25年的使用寿命。
但是，现有的背板的耐候材料一般都是含氟的塑料，含氟塑料因其较好的耐候性而被广泛使用，但是，其在自然环境中也很难降解，因此，废弃后的背板也对环境产生一定影响；同时现有的背板多以聚酯类材料作为骨架层，其耐水解性能及水汽阻隔性能较差，在高湿环境下使用容易引起组件内部电池片的老化进而导致组件失效。
CN 102862344 A公开了一种太阳能电池背板，包括阻气层、耐加工层和若干外覆层，且至少有一层外覆层是由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述复合膜可以是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，也可以是聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜，阻气层能够有效阻隔水气，耐加工层适于贴合加工或提供缓冲效果，聚酰亚胺树脂具有耐候性质，可保护阻气层，铁氟龙则可进一步阻绝水气和抗紫外线，该发明的太阳能电池背板具有优异防水气效果及耐加工性，但是其使用了氟材料，使废弃后的背板对环境产生一定影响。
CN 102432965 A公开了一种太阳能电池背板及其制备方法，该太阳能电池背板原料组成按重量配比为聚偏二氟乙烯8-12份，改性PE8-12份，改性EVA40-60份，钛白粉0.5-2份，其制备备步骤包括：原料混合、分类烘干和微层共挤。该发明太阳能电池背板所需的原材料无需进口，且采用流延复合工艺进行太阳能电池背板的制作，制作工艺简单，不仅产品的性能好，且制造成本低，制得的太阳能电池背板与EVA的粘结强度、与硅胶的剥离强度、水蒸气透过率、击穿电压等技术指标优于传统涂布复合工艺生产的太阳能电池背板。但是，该发明制得的太阳能电池背板的耐候性和机械性能有待进一步提高。
CN 102420264 A公开了一种太阳能电池背板及其制备方法。为了解决现有太阳能电池背板生产成本较高，生产工艺复杂的缺陷。该发明提供的太阳能电池背板的结构依次包括耐候层、结构增强层和阻隔层，只有三层结构，但是耐候性和力学性能较好，生产成本较低，不含氟元素，不会造成环境污染，但是，该发明的太阳能电池背板主要采用的聚酯材料其阻水性能有待进一步提高。
因此，提供一种同时具有高的耐候性、阻水性能及优良力学性能的太阳能电池背板很有必要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种太阳能电池背板及其制备方法，制得的太阳能电池背板具有高的机械强度和柔性，耐候性、阻水性能优良。
本发明的目的之一在于提供一种太阳能电池背板，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的太阳能电池背板，包括依次设置的空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层，所述空气侧保护层为改性聚丙烯层，所述骨架层为聚烯烃共混改性材料层，所述胶膜侧粘结层为改性聚乙烯层。
本发明的太阳能电池背板，空气侧保护层为改性聚丙烯层，其中改性聚丙烯可提高太阳能电池背板的表面硬度，改善其表层耐划伤能力，同时提供较高的耐热性能，确保产品压合过程中不会出现离型簿或离型膜压痕，保证产品表面的光洁度；中间的骨架层为聚烯烃共混改性材料，聚烯烃共混改性材料可提高太阳能电池背板的耐热性，用聚烯烃共混改性材料替代传统的聚酯材料，改善了太阳能电池背板的耐水解性能和水汽阻隔性能，满足了太阳能电池组件在高湿地区下的安全稳定使用；胶膜侧粘结层为改性聚乙烯层，改性聚乙烯具有提高产品与胶膜粘结力的作用；同时，本发明所用材料均为热塑性可回收材料，符合相关环保要求。
本发明中，所述空气侧保护层中，所述改性聚丙烯层，按重量份计，包括以下组分：
无机填料 10～50份，例如无机填料的重量份为10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份。
聚烯烃混合物 30～70份，例如聚烯烃混合物的重量份为30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份。
聚丙烯 30～50份，例如聚丙烯的重量份为30份、35份、40份、45份、50份。
助剂 0～3份，例如助剂的重量份为0、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。
其中，所述空气侧保护层中，所述无机填料为钛白粉或炭黑。
优选地，所述空气侧保护层中，所述聚烯烃混合物为聚烯烃与聚酰胺、超高分子量聚乙烯、环烯烃、尼龙或ASA中的至少一种的混合物。
优选地，所述空气侧保护层中，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和环烯烃中的一种或至少两种的混合物。
优选地，所述空气侧保护层中，所述超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
本发明中，所述骨架层中，所述聚烯烃共混改性材料层，按重量份计，包括以下组分：
改性聚丙烯 60～100份，例如改性聚丙烯的重量份为60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份。
补强树脂 0～30份，例如补强树脂的重量份为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
助剂 0～3份，例如助剂的重量份为0、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。
所述骨架层中，所述改性聚丙烯是将均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯共混改性得到的。
优选地，所述骨架层中，所述补强树脂为聚酯、聚酮、聚酰胺、环烯烃和矿物中的一种或至少两种的混合物。
优选地，所述骨架层中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
优选地，所述骨架层中，所述聚酰胺为尼龙6、尼龙12、尼龙612、尼龙1212和MXD6中一种或至少两种的混合物。
优选地，所述骨架层中，所述矿物为滑石粉、碳黑、云母粉和硫酸钡中的一种或至少两种的混合物。
本发明中，所述胶膜侧粘结层中，所述改性聚乙烯层，按重量份计，包括以下组分：
无机填料 10～20份，例如无机填料的重量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚烯烃混合物 5～60份，例如聚烯烃混合物的重量份为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份。
聚丙烯 10～30份，例如聚丙烯的重量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
聚乙烯 30～60份，例如聚乙烯的重量份为30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份。
助剂 0～3份，例如助剂的重量份为0、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。
所述胶膜侧粘结层中，所述无机填料为钛白粉或炭黑。
优选地，所述胶膜侧粘结层中，所述聚烯烃混合物为聚烯烃与聚酰胺、超高分子量聚乙烯、环烯烃、尼龙或ASA中的至少一种的混合物。
优选地，所述胶膜侧粘结层中，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和环烯烃中的一种或至少两种的混合物。
优选地，所述胶膜侧粘结层中，所述超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
优选地，所述胶膜侧粘结层中，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种。
所述助剂为抗氧剂和紫外吸收剂的混合物；
优选地，所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的一种或至少两种的混合物；
优选地，所述紫外吸收剂为对苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类水杨酸酯类紫外吸收剂、取代丙烯晴类紫外吸收剂和三嗪类紫外吸收剂中的一种或至少两种的混合物；
优选地，所述空气侧保护层的厚度为15～50μm，例如空气侧保护层的厚度为15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。
优选地，所述骨架层的厚度为100～300μm，例如骨架层的厚度为100μm、150μm、200μm、250μm、300μm。
优选地，所述胶膜侧粘结层的厚度为15～50μm，例如胶膜侧粘结层的厚度为15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。
本发明的目的之二在于提供一种太阳能电池背板的制备方法，包括如下步骤：将改性聚丙烯、聚烯烃共混改性材料及改性聚乙烯经三层共挤一次成型，制备得到所述具有空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层的太阳能电池背板。
所述共挤的方式为双向拉伸、单向拉伸、流延法或压延法中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的太阳能电池背板，具有空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层三层结构，具有较高的机械强度和柔性，同时具有优良的耐候性和阻水性能；其中，制备的太阳能电池背板不含氟，对环境友好，耐候性能好，UV辐射无粉化开裂现象，阻水性能优良，水汽透过率为1.5～1.75g/m2·day；力学性能好，收缩率小于1.5％；粘结力好，与EVA胶膜粘结力在60N/cm以上。
(2)本发明的太阳能电池背板的制备方法，生产工艺简单，拥有很宽的加工范围，三层共挤一体成型，免去了胶水的复合过程，大大缩短了工艺流程，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的太阳能电池背板的结构示意图；
附图标记如下：
1-空气侧保护层；2-骨架层；3-胶膜侧粘结层。
具体实施方式
下面结合附图1，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的太阳能电池背板，包括空气侧保护层1，骨架层2和胶膜层粘结层3。所述的背板为多层共挤一体成型，厚度在200～350μm之间。
本发明提供的一种实施方式中，太阳能电池背板为三层结构，包括空气侧保护层1，骨架层2和胶膜层粘结层3，其中的空气侧保护层1为聚丙烯与聚烯烃与尼龙接枝聚合物
的共混物，按质量的百分配比为：PP树脂20～30份、
40～60份、无机填料20～30份、抗氧剂0.1～1份、紫外吸收剂0.5～1.5份，厚度控制在15～50μm，其中PP可以是均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规聚丙烯、茂金属聚丙烯等以丙烯为主要链段的高分子聚合物中的一种或多种。
骨架层2可以为聚丙烯混合物或聚丙烯与聚酯混合物或聚丙烯与矿物混合物，本发明提供一种骨架层2的具体实施方式，按质量百分比为：PP树脂70～100份、聚酯树脂0～30份、无机填料0～30份、抗氧剂0.1～1份、紫外吸收剂0.5～1.5份，厚度控制在150～300μm，其中PP树脂可以是均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规聚丙烯、茂金属聚丙烯等以丙烯为主要链段的高分子聚合物中的一种或多种，聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET或聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT，矿物填料为滑石粉、碳黑、云母粉、硫酸钡中一种或多种混合物。
胶膜侧粘结层3为聚乙烯与聚烯烃与尼龙接枝聚合物
的共混物，按质量的百分配比为：PE树脂40～50份、
40～50份、无机填料20～30份、抗氧剂0.1～1份、紫外吸收剂0.5～1.5份，厚度控制在15～50μm，其中PE可以是高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属催化聚乙烯、线性低密度聚乙烯等以乙烯为主要链段的高分子聚合物中的一种或多种。
抗氧化剂可以是酚系抗氧化剂、亚磷酸酯系抗氧化剂、受阻胺类抗氧剂中的一种或者多种；紫外吸收剂可以是对苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂、水杨酸酯类紫外吸收剂、取代丙烯腈类紫外吸收剂和三嗪类紫外吸收剂中的至少一种；无机填料可以是钛白粉、云母粉、滑石粉、碳酸钙、硅灰石、氢氧化镁、氢氧化铝、炭黑中的一种或几种，无机填料粒径为3～10μm。
实施例1
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份无规聚丙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例2
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份共聚聚丙烯与均聚聚丙烯共混物、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例3
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份改性高结晶均聚聚丙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例4
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份高密度聚乙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将50份共聚高抗冲聚丙烯、30份共聚高结晶聚丙烯、20份无规聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例5
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份高密度聚乙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将40份共聚高抗冲聚丙烯、24份共聚高结晶聚丙烯、16份无规聚丙烯、20份滑石粉、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例6
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份高密度聚乙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、20份高密度聚乙烯、30份低密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
实施例7
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份高密度聚乙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、20份高密度聚乙烯、30份线性低密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将上述3种制备好的树脂合金分别加入到三台单螺杆挤出机，采用普通的3层挤出流延摸头进行定型，经过冷却牵引收卷。
对比例1
空气侧保护层1中，按重量份计，将60份高密度聚乙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
对比例2
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份无规聚丙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将50份共聚聚丙烯、35份高密度聚乙烯、15份POE弹性体、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
对比例3
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份无规聚丙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将80份均聚聚丙烯、20份共聚聚丙烯、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份共聚聚丙烯、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
对比例4
空气侧保护层1中，按重量份计，将20份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、40份无规聚丙烯、40份聚丙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到空气侧保护层1的原料。
骨架层2中，按重量份计，将100份PET、0.5份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到骨架层2的原料。
胶膜侧粘结层3中，按重量份计，将30份
聚烯烃与尼龙接枝聚合物树脂、50份高密度聚乙烯、20份聚乙烯为载体的钛白粉母粒、0.5份抗氧剂、0.8份紫外吸收剂在高混机中混合均匀后，在230℃的挤出温度下进行挤出造粒，得到胶膜侧粘结层的原料。
将实施例1-7与对比例1-4制得的太阳能电池背板进行性能测试，测试结果如表1所示。其中，耐UV性能测试标准参照IEC 61215；收缩率测试标准参照ASTM D1204；与EVA胶膜粘结力测试标准参照ASTM D903。
表1
由表1可以看出，相对于对比例1-4，本发明的太阳能电池背板，具有空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层三层结构，具有较高的机械强度和柔性，同时具有优良的耐候性和阻水性能；其中，制备的太阳能电池背板不含氟，对环境友好，耐候性能好，UV辐射无粉化开裂现象，阻水性能优良，水汽透过率为1.5～1.75g/m2·day；力学性能好，收缩率小于1.5％；粘结力好，与EVA胶膜粘结力在60N/cm以上。本发明的太阳能电池背板的制备方法，生产工艺简单，拥有很宽的加工范围，三层共挤一体成型，免去了胶水的复合过程，大大缩短了工艺流程，降低了生产成本。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (21)
1.一种太阳能电池背板，其特征在于，包括依次设置的空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层，所述空气侧保护层为改性聚丙烯层，所述骨架层为聚烯烃共混改性材料层，所述胶膜侧粘结层为改性聚乙烯层；
所述空气侧保护层中，所述改性聚丙烯层，按重量份计，包括以下组分：
所述聚烯烃混合物为聚烯烃与聚酰胺、超高分子量聚乙烯、环烯烃、尼龙或ASA中的至少一种的混合物；
所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和环烯烃中的一种或至少两种的混合物；
所述骨架层中，所述聚烯烃共混改性材料层，按重量份计，包括以下组分：
改性聚丙烯 60～100份
补强树脂 0～30份
助剂 0～3份；
所述改性聚丙烯是将均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯共混改性得到的。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述无机填料为钛白粉或炭黑。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述补强树脂为聚酯、聚酮、聚酰胺、环烯烃和矿物中的一种或至少两种的混合物。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚酰胺为尼龙6、尼龙12、尼龙612、尼龙1212和MXD6中一种或至少两种的混合物。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述矿物为滑石粉、碳黑、云母粉和硫酸钡中的一种或至少两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述胶膜侧粘结层中，所述改性聚乙烯层，按重量份计，包括以下组分：
9.根据权利要求8所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述无机填料为钛白粉或炭黑。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚烯烃混合物为聚烯烃与聚酰胺、超高分子量聚乙烯、环烯烃、尼龙或ASA中的至少一种的混合物。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和环烯烃中的一种或至少两种的混合物。
12.根据权利要求8所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
13.根据权利要求8所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述助剂为抗氧剂和紫外吸收剂的混合物。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的一种或至少两种的混合物。
16.根据权利要求14所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述紫外吸收剂为对苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类水杨酸酯类紫外吸收剂、取代丙烯晴类紫外吸收剂和三嗪类紫外吸收剂中的一种或至少两种的混合物。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述空气侧保护层的厚度为15～50μm。
18.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述骨架层的厚度为100～300μm。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述胶膜侧粘结层的厚度为15～50μm。
20.一种如权利要求1-19之一所述的太阳能电池背板的制备方法，其特征在于，将改性聚丙烯、聚烯烃共混改性材料及改性聚乙烯经三层共挤一次成型，制备得到所述具有空气侧保护层、骨架层及胶膜侧粘结层的太阳能电池背板。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述共挤的方式为双向拉伸、单向拉伸、流延法或压延法中的一种。
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