CN112736152A - 一种长寿命太阳能光伏背板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏背板技术领域，更具体地，本发明涉及一种长寿命太阳能光伏背板及其制备工艺。所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：(0.2～0.4)。通过使用两层聚烯烃作为光伏背板，其中作为内层的第一聚烯烃层和光伏组件粘结，受到光伏组件热等的传递，具有好的耐热和散热性能，提高光伏材料的使用寿命；通过使用外层的第二聚烯烃层和外界接触，可减少光伏背板受水汽、高低温的影响，进一步提高使用寿命；通过在两层聚烯烃层选择合适的聚烯烃作为连续相，无机颗粒作为分散相，有利于提高共挤出时，两层聚烯烃层之间的附着性，提高长期使用寿命。

Description

一种长寿命太阳能光伏背板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及光伏背板技术领域，更具体地，本发明涉及一种长寿命太阳能光伏背板及其制备工艺。
背景技术
太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。初期太阳能背板具有三层结构(PVDF/PET/PVDF)，外层保护层PVDF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVDF和EVA具有良好的粘接性能。后为了降低成本，考虑环保，出现了一些不含氟的背板结构，如APE结构背板。
CN210692556U公开了一种耐高低温长寿命太阳能光伏背板，包括改性PET基材，通过散热硅橡胶、散热片和散热膜等作为散热层相互配合进行散热，可避免温度过高造成太阳能电池损坏；防水层中的疏水膜可阻拦水汽，避免水汽进入太阳能电池内锈蚀元器件，提高耐高低温性能，其中散热层的散热膜和防水层的金属均通过PET基材连接，在使用过程中，受到高低温或湿度等影响可能会存在开裂等，影响使用寿命。但是PET作为光伏背板基材存在附着力低、耐湿热性差等问题。
聚烯烃通常指由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称，英文缩写为PO，具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等特点，可用于光伏背板，但其使用寿命、耐高低温等性能还需要提高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种长寿命太阳能光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：(0.2～0.4)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：(0.1～0.2)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚丙烯的熔体流动速率为15～30g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为5～8g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅。
作为本发明一种优选的技术方案，所述含硅改性剂选自六甲基二硅氮烷、氨基硅烷、烷基硅烷中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的2～4wt％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：(0.5～1)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅。
本发明第二个方面提供了一种所述的长寿命太阳能光伏背板的制备工艺，包括将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)通过使用两层聚烯烃作为光伏背板，其中作为内层的第一聚烯烃层和光伏组件粘结，受到光伏组件热等的传递，具有好的耐热和散热性能，提高光伏材料的使用寿命；
(2)通过使用外层的第二聚烯烃层和外界接触，通过使用合适的聚烯烃和填料，可减少光伏背板受水汽、高低温的影响，进一步提高使用寿命；
(3)通过在两层聚烯烃层选择合适的聚烯烃作为连续相，无机颗粒作为分散相，有利于提高共挤出时，两层聚烯烃层之间的附着性，提高长期使用寿命。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种长寿命太阳能光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层。
第一聚烯烃层
在一种实施方式中，本发明所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：(0.2～0.4)，可列举的有，1：0.2、1：0.22、1：0.24、1：0.26、1：0.28、1：0.3、1：0.32、1：0.34、1：0.36、1：0.38、1：0.4。
通过使用第一聚烯烃层作为太阳能背板的内层，利用乙烯-醋酸乙烯的极性基团，提高聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯相互作用力，形成更致密的体系，有利于提高耐高低温性能的同时，提高和封装胶膜具有很好的相容性。优选地，本发明所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：(0.1～0.2)，可列举的有，1：0.1、1：0.11、1：0.12、1：0.13、1：0.14、1：0.15、1：0.16、1：0.17、1：0.18、1：0.19、1：0.2。
聚丙烯，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物。系白色蜡状材料，外观透明而轻。化学式为(C3H6)n，密度为0.89～0.91g/cm3，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃。在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。作为聚丙烯的实例，包括但不限于，陶氏杜邦的C102-04(熔体流动速率：4.0g/10min)、H701-20(熔体流动速率：22.0g/10min)、H702-35(熔体流动速率：35.0g/10min)、C702-20(熔体流动速率：19.0g/10min)、H314-02Z(熔体流动速率：2.0g/10min)、6C44、C758-80NA(熔体流动速率：80.0g/10min)、C706-21NAH(熔体流动速率：21.0g/10min)、H700-12NA(熔体流动速率：12.0g/10min)。更优选地，本发明所述聚丙烯的熔体流动速率为15～30g/10min，可列举的有，15g/10min、16g/10min、17g/10min、18g/10min、19g/10min、20g/10min、21g/10min、22g/10min、23g/10min、24g/10min、25g/10min、26g/10min、27g/10min、28g/10min、29g/10min、30g/10min。
熔体流动速率(Melt mass-flow rate，简称MFR，熔体质量流动速率)，也指熔融指数(MI，melt index)，是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内(一般10min)内流出的熔料克数，单位为g/10min，根据ASTM D1238测试230℃/2.16kg的熔体流动速率。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，是一种通用高分子聚合物，分子式是(C2H4)x(C4H6O2)y，EVA有很好的耐低温性能，其热分解温度较低，约为230℃左右，随着分子量的增大，EVA的软化点上升，加工性和塑件表面光泽性下降，但强度增加，冲击韧性和耐环境应力开裂性提高。作为乙烯-醋酸乙烯共聚物的实例，包括但不限于，陶氏杜邦的3860(熔体流动速率：5.7g/10min)、38E723(熔体流动速率：0.85g/10min)、1123(熔体流动速率：6.7g/10min)、3933(熔体流动速率：2.0g/10min)、3175LG(熔体流动速率：6.0g/10min、3859(熔体流动速率：4.3g/10min)、3810(熔体流动速率：2.6g/10min。进一步优选地，本发明所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为5～8g/10min，可列举的有，5g/10min、5.2g/10min、5.4g/10min、5.5g/10min、5.8g/10min、6g/10min、6.2g/10min、6.4g/10min、6.6g/10min、6.8g/10min、7g/10min、7.2g/10min、7.4g/10min、7.6g/10min、7.8g/10min、8g/10min。
通过添加二氧化硅，一方面促进异相成核，可提高第一聚烯烃层形成细小结晶，促进耐高低温性能，另一方面纳米二氧化硅表面接枝的六甲基二硅氮烷可发挥润滑以及和羧酸根相互作用的功能，形成无机-高分子交联网络，促进了在收到高低温作用时的热量传递，提高长期耐高低温性能。更进一步优选地，本发明所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅。在一种优选的实施方式中，本发明所述含硅改性剂选自六甲基二硅氮烷、氨基硅烷、烷基硅烷中的一种或多种，优选地为六甲基二硅氮烷。在一种更优选的实施方式中，本发明所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的2～4wt％，可列举的有，2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.6wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.4wt％、3.6wt％、3.8wt％、4wt％。
本发明所述含硅改性剂对纳米二氧化硅的改性方法为本领域熟知的吸附方法，不做具体限定，在一种实施方式中，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5～10min后，在90～110℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。
纳米二氧化硅(英文名称nano-silicon dioxide)是一种无机化工材料，由于是超细纳米级，尺寸范围在1～100nm，因此具有许多独特的性质，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能。用途非常广泛。纳米级二氧化硅为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染，微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构，分子式和结构式为SiO2，不溶于水。在一种实施方式中，所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
第二聚烯烃层
申请人发现，两层聚烯烃层的附着力也会影响湿热或高低温老化性能，影响使用寿命。通过在第二聚烯烃层中添加较高含量的碳化硅，使得在第二聚烯烃层中形成层片状的无机结构，可进一步阻碍水汽透过，提高抗湿热老化能力，且通过控制两层聚烯烃中的填料含量和形状的不同，使得第一聚烯烃层的粘度相对于第二聚烯层较小，当共挤出时，界面处较高流动性第一聚烯烃层中的聚丙烯、乙酸-醋酸乙烯和二氧化硅渗入第二聚烯烃层的界面，和界面处层状碳化硅接触，利用层状结构高的接触面积、及其表面的钛酸酯、羟基等的分子间作用力和螯合作用，促进了两层聚烯烃层之间的吸附，避免脱层，进一步提高使用寿命。在一种实施方式中，本发明所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：(0.5～1)，可列举的有，1：0.5、1：0.55、1：0.6、1：0.65、1：0.7、1：0.75、1：0.8、1：0.85、1：0.9、1：0.95、1：1。本发明第二聚烯烃层中聚丙烯的熔体流动速率为15～30g/10min。
优选地，本发明所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅。更优选地，本发明所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为2～4wt％，可列举的有，2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.6wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.4wt％、3.6wt％、3.8wt％、4wt％。
本发明所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法为本领域熟知的制备方法，不做具体限定，在一种实施方式中，所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5～10wt％纳米碳化硅-水悬浮液在80～90℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。
纳米碳化硅为纳米片状结构，由于自身的微观形貌和晶体结构使其具备更多独特的优异性能和更加广泛的应用前景，比表面积大，高表面活性，松装密度低，具有极好的力学，热学，电学和化学性能，且具有高硬度，高耐磨性和良好的自润滑，高热传导率，低热膨胀系数及高温强度大等特点。在一种实施方式中，所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司(纳米片状结构)。
进一步优选地，本发明所述钛酸酯选自酰基钛酸酯、磷酸钛酸酯、焦磷酸钛酸酯中的一种或多种；作为酰基钛酸酯的实例，包括但不限于，三异硬酯酰基钛酸异丙酯、三癸基苯磺酰基钛酸异丙酯；作为磷酸钛酸酯的实例，包括但不限于，双(磷酸二辛酯)钛酸四异丙酯、双(磷酸二-十三烷基酯)钛酸四辛酯、双(二-十三烷基)磷酸酯钛酸四(2，2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)酯；作为焦磷酸钛酸酯的实例，包括但不限于，三(焦磷酸二辛酯)钛酸异丙酯、二(焦磷酸二辛酯)羟乙酸钛酸酯、三(焦磷酸二辛酯)钛酸乙二醇酯，优选为酰基钛酸酯，如三异硬酯酰基钛酸异丙酯、三癸基苯磺酰基钛酸异丙酯。
本发明第二个方面提供一种如上所述的长寿命太阳能光伏背板的制备工艺，包括将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.2，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.1，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的4wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.5，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为4wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C702-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例2
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.4，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.2，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的2wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.8，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三癸基苯磺酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为2wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C702-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C702-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的3175LG。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例3
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例4
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例5
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C102-04，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C102-04。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例6
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C758-80NA，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的C758-80NA。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例7
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的3933。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例8
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将5wt％纳米二氧化硅-水悬浮液在65℃加入含硅改性剂反应，离心干燥、研磨，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例9
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.6，所述纳米碳化硅为铝酸酯改性纳米碳化硅，所述铝酸酯为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯，所述铝酸酯改性纳米碳化硅中，铝酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述铝酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入铝酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述铝酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
本例提供一种光伏背板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例10
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米二氧化硅，重量比为1：0.6，所述纳米二氧化硅为钛酸酯改性纳米二氧化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米二氧化硅中，钛酸酯占纳米二氧化硅的重量百分数为3wt％。
所述钛酸酯改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将5wt％二氧化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米二氧化硅。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
实施例11
本例提供一种光伏背板，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：0.3，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：0.15，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅，所述含硅改性剂为六甲基二硅氮烷，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的3wt％；所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：0.3，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅，所述钛酸酯为三异硬酯酰基钛酸异丙酯，所述钛酸酯改性纳米碳化硅中，钛酸酯占纳米碳化硅的重量百分数为3wt％。
所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅的制备方法包括：将含硅改性剂和纳米二氧化硅混合5min后，在100℃干燥，得到所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅购自汇富纳米材料。
所述钛酸酯改性纳米碳化硅的制备方法包括：将5wt％纳米碳化硅-水悬浮液在85℃加入钛酸酯反应，离心干燥、研磨，得到所述钛酸酯改性纳米碳化硅。所述纳米碳化硅购自上海超威纳米科技有限公司。
所述第一聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20，所述第二聚烯烃层中聚丙烯购自陶氏杜邦的H701-20。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物购自陶氏杜邦的1123。
本例还提供如上所述的光伏背板的制备方法，包括：将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
性能评价
将实施例提供的光伏背板作为实验组，市售光伏背板作为对照组，进行下述实验。
1、高低温老化：将实施例和对照组提供的光伏背板根据IEC61215-2005进行热循环测试，测试TC200和TC600的功率变化，并进行评价，其中1级为功率变化绝对值小于0.5％，2级为功率变化绝对值小于2％，大于等于0.5％，3级为功率变化绝对值小于5％，大于等于2％，4级为功率变化绝对值小于10％，大于等于5％，5级为功率变化绝对值大于等于10％，结果见表1。
2、耐湿热老化：将实施例和对照组提供的光伏背板根据IEC61215：10.13ISO527.3进行DH3000断裂伸长保持率的测试，并进行评价，其中1级为MD大于80％，TD大于80％，2级为MD和TD小于等于80％，大于70％，3级为为MD和TD小于等于70％，大于50％，4级为MD和TD小于等于50％，5级为背板开裂，结果见表1。
3、附着性：将实施例和对照组提供的光伏背板根据IEC61215-2005测试TC200通电流的条件先在85℃，相对湿度85％放置24h，后在-40℃放置24h后，回复到室温后进行目测，观察第一聚烯烃层和第二聚烯烃层之间是否出现脱层、鼓泡，并进行评分，根据脱层、鼓泡现象从大到小评为1～5分，其中1分为明显脱层、鼓泡，5分为无脱层、鼓泡，结果见表1。
表1性能表征测试
Figure BDA0002876267680000151
Figure BDA0002876267680000161
由表1测试结果可知，本发明提供的太阳能光伏背板具有好的耐高低温和耐湿热性能，可长期使用，提高使用寿命。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述光伏背板从上到下包括第一聚烯烃层和第二聚烯烃层，所述第一聚烯烃层包括聚烯烃和纳米二氧化硅，重量比为1：(0.2～0.4)。
2.根据权利要求1所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述聚烯烃包括聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，重量比为1：(0.1～0.2)。
3.根据权利要求2所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述聚丙烯的熔体流动速率为15～30g/10min。
4.根据权利要求2所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为5～8g/10min。
5.根据权利要求1所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述纳米二氧化硅为含硅改性剂改性纳米二氧化硅。
6.根据权利要求5所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述含硅改性剂选自六甲基二硅氮烷、氨基硅烷、烷基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述含硅改性剂改性纳米二氧化硅中含硅改性剂占纳米二氧化硅的2～4wt％。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述第二聚烯烃层包括聚丙烯和纳米碳化硅，重量比为1：(0.5～1)。
9.根据权利要求8所述的长寿命太阳能光伏背板，其特征在于，所述纳米碳化硅为钛酸酯改性纳米碳化硅。
10.一种根据权利要求1～9任意一项所述的长寿命太阳能光伏背板的制备工艺，其特征在于，包括将第一聚烯烃层和第二聚烯烃层共挤出，得到所述光伏背板。
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