CN109817739A

CN109817739A - 一种太阳能电池背板用聚酯薄膜

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Publication number: CN109817739A
Application number: CN201711139213.2A
Authority: CN
Inventors: 金亚东; 刘方冰; 杨承翰; 周玉波
Original assignee: Ningbo Solartron Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Solartron Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-05-28

Abstract

本发明涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种太阳能电池背板用聚酯薄膜。为了提升太阳能电池背板的阻水性能和散热性能，本发明提供了一种太阳能电池背板用聚酯薄膜，所述聚酯薄膜为ABA三层结构，所述A层包括聚酯，所述B层包括聚酯，所述A层还包括氧化石墨烯，所述B层还包括氧化石墨烯。本发明提供的聚酯薄膜用于太阳能电池背板的基层。本发明提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜具有良好的阻水性能和散热性能，用该聚酯薄膜生产的太阳能电池背板可以提高太阳能电池组件的使用寿命以及工作效率。

Description

一种太阳能电池背板用聚酯薄膜

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种太阳能电池背板用聚酯薄膜。

背景技术

太阳能电池组件结构通常包括玻璃层、EVA封装层、硅电池片、EVA封装层和太阳能电池背板。其中，太阳能电池背板主要作用是给太阳能电池片提供支撑，阻止水蒸气进入组件内部，提高电池组件的使用寿命、发电效率以及稳定性。目前，太阳能背板组件结构通常是在基材层表面涂覆含氟涂层或者是复合氟膜，氟膜或含氟涂层虽然耐候性能比较好，但是阻水性能比较差，而中间基材层多为中等阻水性能的PET，对水气阻隔性能也比较差。同时，太阳能组件在工作时产生的热量如果不能及时扩散出去，也会导致组件的工作效率会降低，因此，提高太阳能背板的水汽阻隔性能和散热性能就显得尤为重要。

由于水蒸气对太阳能电池组件的工作效率有很大的影响，因此，对太阳能电池背板的阻水性能要求也越来越高。目前大部分背板提高阻水性能主要是通过加入阻隔层，使得背板结构和加工工艺变得复杂，如授权公告号为CN 206340561 U(公告日为2017.07.18)中国专利公开了一种高阻水含铝箔太阳能组件背板，在背板中加入了一层铝箔，得到一种高阻水背板；授权公告号为CN 206271721 U(公告日为2017.6.20)中国专利公开了一种多层结构的高阻隔型太阳能电池背板，在背板中加入一层高阻隔PVDC层，从而得到一种高阻水太阳能电池背板。

发明内容

为了提升太阳能电池背板的阻水性能和散热性能，本发明提供了一种太阳能电池背板用聚酯薄膜。本发明提供的聚酯薄膜用于太阳能电池背板的基层。本发明提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜具有良好的阻水性能和散热性能，用该聚酯薄膜生产的太阳能电池背板可以提高太阳能电池组件的使用寿命以及工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种太阳能电池背板用聚酯薄膜，所述聚酯薄膜为ABA三层结构，所述A层包括聚酯，所述B层包括聚酯，所述A层还包括氧化石墨烯，所述B层还包括氧化石墨烯。

进一步的，所述A层中的聚酯为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)混合树脂，所述B层中的聚酯为PET树脂。

进一步的，所述A层还包括高岭土，所述B层还包括碳酸钙。

进一步的，所述A层还包括耐水解剂和抗UV剂(紫外线吸收剂)；所述B层还包括耐水解剂和抗UV剂。

进一步的，所述A层和B层中的氧化石墨烯的片层直径为0.1-50.0μm，厚度为0.3-1.2nm。

进一步的，所述A层和B层中的氧化石墨烯的片层直径为0.3-10μm。

进一步的，所述A层和B层中的氧化石墨烯的片层直径最优选为0.3-0.5μm。

进一步的，所述A层中的高岭土的粒度为5000-12000目，所述B层中的石灰粉的粒度为5000-12000目。

进一步的，所述A层中高岭土的粒度为7000-10000目；所述B层中碳酸钙的粒度为7000-10000目。

进一步的，所述A层中高岭土的粒度最优选为10000目；所述B层中碳酸钙的粒度最优选为10000目。

进一步的，所述聚酯薄膜的水蒸气透过率为0.3-1.5g/m²·24h，所述聚酯薄膜的导热系数为10-24W/(m.K)。

进一步的，所述聚酯薄膜的水蒸气透过率为0.3-1.1g/m²·24h，所述聚酯薄膜的导热系数为13-22W/(m.K)。

进一步的，所述聚酯薄膜的水蒸气透过率最优为0.4g/m²·24h，所述聚酯薄膜的导热系数为21W/(m.K)。

进一步的，所述A层中的氧化石墨烯为偶联剂改性后的氧化石墨烯，B层中的氧化石墨烯为偶联剂改性后的氧化石墨烯。

进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

进一步的，所述硅烷偶联剂优选为含氨基硅烷偶联剂。

进一步的，所述聚酯薄膜的总厚度为150-350μm，一个聚酯薄膜A层的厚度为10-50μm，所述聚酯薄膜B层的厚度为130-330μm。

进一步的，所述聚酯薄膜的总厚度为200-280μm，所述聚酯薄膜A层的厚度为15-35μm，所述聚酯薄膜B层的厚度为170-210μm。

进一步的，所述聚酯薄膜的总厚度最优选为240-250μm，所述聚酯薄膜A层的厚度最优选为20-25μm，所述聚酯薄膜B层的厚度最优选为200μm。

进一步的，所述聚酯薄膜的制备方法为三层共挤技术，先后通过铸片、纵拉、横拉和收卷得到ABA三层结构的聚酯薄膜。

进一步的，所述聚酯薄膜用于太阳能电池背板的基层。

进一步的，所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯的质量百分比为1-5％、高岭土的质量百分比为1-10％、抗UV剂的质量百分比为0.5-3％、耐水解剂的质量百分比为0.5-3％、聚酯的质量百分比为79-97％，其中聚酯中PET的质量百分比为60％、PEN的质量百分比为40％。

进一步的，所述聚酯薄膜B层中氧化石墨烯的质量百分比为1-10％、碳酸钙的质量百分比为1-20％、抗UV剂的质量百分比为0.5-3％、耐水解剂的质量百分比为0.5-3％、聚酯的质量百分比为64-97％，所述聚酯为PET。

进一步的，所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯的质量百分比为1-4％、高岭土的质量百分比为2-7％、抗UV剂的质量百分比为2-3％、耐水解剂的质量百分比为2-3％、聚酯的质量百分比为85-91％，其中聚酯中PET的质量百分比为60％、PEN的质量百分比为40％；所述聚酯薄膜B层中氧化石墨烯的质量百分比为2-9％、碳酸钙的质量百分比为5-15％、抗UV剂的质量百分比为2-3％、耐水解剂的质量百分比为2-3％、聚酯的质量百分比为85-92％，所述聚酯为PET；上述技术方案包括实施例3、20-28。

进一步的，所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯的质量百分比为3％、高岭土的质量百分比为6％、抗UV剂的质量百分比为2％、耐水解剂的质量百分比为2％、聚酯的质量百分比为87％，其中聚酯中PET的质量百分比为60％、PEN的质量百分比为40％；所述聚酯薄膜B层中氧化石墨烯的质量百分比为7％、碳酸钙的质量百分比为13％、抗UV剂的质量百分比为2％、耐水解剂的质量百分比为2％、聚酯的质量百分比为76％，所述聚酯为PET；上述技术方案包括实施例3和实施例28。

本发明提供的聚酯薄膜不仅具有高阻水和高散热的特点，而且用该聚酯薄膜生产的太阳能电池背板无须再加阻隔层便可获得良好的阻水性能。因此，用该聚酯薄膜生产的太阳能电池背板将具有很强的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜的结构示意图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

图1为本发明提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜的结构示意图，其中1、3代表A层、2代表B层、4代表聚酯薄膜。

本发明提供的太阳能背板用聚酯薄膜的制备方法为三层共挤技术，先后通过铸片、纵拉、横拉和收卷得到ABA三层结构的聚酯薄膜。

本发明制备的聚酯薄膜水蒸气透过率和导热系数分别用mocon水蒸气透过率测试仪和DRL-Ⅲ导热系数测试仪测试：水蒸气透过率越低，说明聚酯薄膜的阻水性越好；导热系数越高说明聚酯薄膜的散热性越好。

实施例1

其中，所述聚酯薄膜A层中聚酯所占质量百分比为94％，其中，PET所占质量百分比为60％，PEN所占质量百分比为40％；所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯所占质量百分比为1％，高岭土所占质量百分比为1％，抗UV剂所占质量百分比为2％，耐水解剂所占质量百分比为2％；所述聚酯薄膜B层中聚酯所占质量百分比为94％，所述聚酯为PET，所述碳酸钙质量百分比为1％，所述抗UV剂质量百分比为2％，所述耐水解剂所占质量百分比为2％，所述氧化石墨烯直径为0.1-0.3μm，厚度为0.3-1.2nm，所述高岭土为5000目，所述碳酸钙为5000目。所述聚酯薄膜总厚度为150μm，所述A层厚度为10μm，所述B层厚度为130μm。

所述聚酯薄膜的制备方法为三层共挤技术，先后通过铸片、纵拉、横拉和收卷得到ABA三层结构的聚酯薄膜。制备的太阳能背板用聚酯薄膜的水蒸气透过率和导热系数的测试结果如表3所示。

实施例2

如实施例1提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜。各组分含量如下：聚酯薄膜A层中聚酯所占百分比为81％，其中PET所占质量百分比为60％，PEN所占百分比为40％；所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯的质量百分比为5％，高岭土的质量百分比为10％，抗UV剂的质量百分比为2％，耐水解剂的质量百分比为2％；在所述聚酯薄膜B层中聚酯所占质量百分比为66％，所述聚酯为PET，氧化石墨烯的质量百分比为10％，碳酸钙的质量百分比为20％，抗UV剂的质量百分比为2％，耐水解剂的质量百分比为2％所述氧化石墨烯直径为10-50μm，厚度为0.3-1.2nm，所述高岭土为12000目，所述碳酸钙为12000目。所述聚酯薄膜总厚度为350μm，所述A层厚度为50μm，所述B层厚度为250μm。制备的太阳能背板用聚酯薄膜的水蒸气透过率和导热系数的测试结果如表3所示。

实施例3

太阳能电池背板用聚酯薄膜。各组分含量如下：聚酯薄膜A层中聚酯所占百分比为87％，其中PET所占质量百分比为60％，PEN所占百分比为40％；所述聚酯薄膜A层中氧化石墨烯的质量百分比为3％，高岭土的质量百分比为6％，抗UV剂的质量百分比为2％，耐水解剂的质量百分比为2％；在所述聚酯薄膜B层中聚酯所占质量百分比为76％，所述聚酯为PET，氧化石墨烯的质量百分比为7％，碳酸钙的质量百分比为13％，抗UV剂的质量百分比为2％，耐水解剂的质量百分比为2％所述氧化石墨烯直径为0.3-0.5μm，厚度为0.3-1.2nm，所述高岭土为5000目，所述碳酸钙为5000目。所述聚酯薄膜总厚度为250μm，所述A层厚度为25μm，所述B层厚度为200μm。制备的太阳能背板用聚酯薄膜的水蒸气透过率和导热系数的测试结果如表3所示。

如实施例1提供的太阳能电池背板用聚酯薄膜，实施例4-30所述的太阳能背板用聚酯薄膜中聚酯薄膜A层和B层的配比分别如表1和表2所示。

实施例4-30制备的太阳能背板用聚酯薄膜的水蒸气透过率和导热系数的测试结果如表3所示。

对比例1

厚度为250μm的纯PET聚酯薄膜，其蒸气透过率和导热系数的测试结果如表3所示。

表1实施例4-30提供的聚酯薄膜A层的配比

表2实施例4-30提供的聚酯薄膜B层的配比

表3实施例1-30及对比例1制备的聚酯薄膜的测试结果

从表3中可以看出，与纯PET聚酯薄膜相比，实施例1-30制备得到的聚酯薄膜具有很好的阻水性能和导热性能。

其中，本发明的实施例3、20-28制备的聚酯薄膜及太阳能背板综合性能较好，聚酯薄膜的水蒸气透过率至多为1.1g/m²·24h，导电系数至少为13W/(m.K)。特别的，实施例3和实施例28制备的太阳能背板用聚酯薄膜综合性能最佳，聚酯薄膜的水蒸气透过率为0.4g/m²·24h，导电系数为21W/(m.K)。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种太阳能电池背板用聚酯薄膜，所述聚酯薄膜为ABA三层结构，其特征在于，所述A层包括聚酯，所述B层包括聚酯，所述A层还包括氧化石墨烯，所述B层还包括氧化石墨烯。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层中的聚酯为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)混合树脂，所述B层中的聚酯为PET树脂。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层还包括高岭土，所述B层还包括碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层和B层中的氧化石墨烯的片层直径为0.1-50.0μm，厚度为0.3-1.2nm。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层和B层中的氧化石墨烯的片层直径为0.3-10μm。

6.根据权利要求3所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层中的高岭土的粒度为5000-12000目，所述B层中的石灰粉的粒度为5000-12000目。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层中高岭土的粒度为7000-10000目；所述B层中碳酸钙的粒度为7000-10000目。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述A层中的氧化石墨烯为偶联剂改性后的氧化石墨烯，B层中的氧化石墨烯为偶联剂改性后的氧化石墨烯。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜的总厚度为150-350μm，一个聚酯薄膜A层的厚度为10-50μm，所述聚酯薄膜B层的厚度为130-330μm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的太阳能电池背板用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜用于太阳能电池背板的基层。