CN112768542B - 一种绝缘型太阳能光伏背板及其制备工艺 - Google Patents

一种绝缘型太阳能光伏背板及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下至少包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，至少包括20‑59份第一聚烯烃和1‑8份钛酸钾晶须，所述内层的制备原料，至少包括20‑57份热塑性树脂和1‑5份电压稳定剂。发明人通过在外层背板中添加合适的钛酸钾晶须，不仅能够提高整体背板的耐热性能和绝缘性能还能提高整体背板的力学强度和耐光老化性能，发明人通过在内层背板中添加电压稳定剂，进一步提高了内层背板的绝缘性和抗光老化性能。本技术方案中的外层和内层是通过共挤压技术，熔融一体成型的，提高绝缘性能的原料也通过共挤压技术混合到太阳能光伏背板中，提高了太阳能光伏背板整体的牢固稳定性。

Description

一种绝缘型太阳能光伏背板及其制备工艺
技术领域
本发明属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种绝缘型太阳能光伏背板及其制备工艺。
背景技术
随着科学技术的发展，人们对太阳能源的开发和利用也更加的关注。太阳能光伏电池作为最主要的一种太阳能源的利用形式，近年来也得到了较快的发展。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。
专利申请号为CN201610757183.0的专利中公开了一种有机绝缘型太阳能背板的生产工艺，该专利中的太阳能背板包括PET基材，涂布于PET基材一侧的有机绝缘层，有机绝缘涂层采用酚醛树脂、环氧树脂和氨基树脂混合形成，用以提高太阳能光伏背板的绝缘性能。但是由于太阳能光伏背板长期在恶劣的外界环境中使用，涂布的绝缘层容易在PET基材上面脱落，不能使太阳能光伏背板保持长久的绝缘性能。现亟需一种长期在外界环境使用中绝缘性能仍较好的太阳能光伏背板。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下至少包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，至少包括20-59份第一聚烯烃和1-8份钛酸钾晶须，所述内层的制备原料，按重量份计，至少包括20-57份热塑性树脂和1-5份电压稳定剂。
优选的，所述第一聚烯烃的聚合单体至少包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、1,3-环己二烯和1,4-环己二烯中的一种。
优选的，所述钛酸钾晶须选自二钛酸钾晶须、四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须和八钛酸钾晶须中的至少一种。
优选的，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、和聚酰胺中的至少一种。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数在1-30g/10min。
优选的，所述电压稳定剂为带有苯环的酮类化合物。
本发明的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，至少包括以下步骤：
(1)将第一聚烯烃和钛酸钾晶须进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将热塑性树脂和电压稳定剂进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
优选的，所述步骤(1)中进行搅拌混合时的转速在600-1800rpm。
优选的，所述步骤(1)中进行挤出造粒的温度在130-350℃。
本发明的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
有益效果：发明人通过在外层背板中添加合适的钛酸钾晶须，不仅能够提高整体背板的耐热性能和绝缘性能还能提高整体背板的力学强度和耐光老化性能，发明人通过在内层背板中添加电压稳定剂，进一步提高了内层背板的绝缘性和抗光老化性能。本技术方案中的外层和内层是通过共挤压技术，熔融一体成型的，提高绝缘性能的原料也通过共挤压技术混合到太阳能光伏背板中，提高了太阳能光伏背板整体的牢固稳定性，太阳能光伏背板长期在外界恶裂的环境下也不会出现开裂，脱层的风险，使太阳能背板具备长期绝缘的性能，提高了太阳能光伏背板的使用寿命。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下至少包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，至少包括20-59份第一聚烯烃和1-8份钛酸钾晶须，所述内层的制备原料，按重量份计，至少包括20-57份热塑性树脂和1-5份电压稳定剂。
作为一种优选的技术方案，所述第一聚烯烃的聚合单体至少包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、1,3-环己二烯和1,4-环己二烯中的一种。
作为一种优选的技术方案，所述第一聚烯烃为聚乙烯A和聚丙烯B的混合物,所述聚乙烯A和聚丙烯B之间的质量比为12：1。
作为一种优选的技术方案，所述钛酸钾晶须选自二钛酸钾晶须、四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须和八钛酸钾晶须中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述钛酸钾晶须为六钛酸钾晶须。
聚乙烯和聚丙烯具有较好的化学稳定性和电绝缘性，但长期在室外环境下受日光的影响会发生老化，六钛酸钾的晶体属于三斜晶系，对红外线具有较好的反射性能能够提高整体材料的耐老化性能，并且由于六钛酸钾中的K+离子被隧道状结构包裹住，而与环境隔开，使K+离子无法突破这些隧道状包裹层而具备化学惰性，也正因为K+离子结构上的化学惰性，从而使六钦酸钾晶须具备有独特的耐热性能和电绝缘性。通过在外层中添加合适比的六钛酸钾晶须，能够提高整体材料的耐光老化、耐磨性、力学性能、耐热性和电绝缘性，延长太阳能光伏背板的使用寿命。
作为一种优选的技术方案，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、和聚酰胺中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述热塑性树脂为聚乙烯C、聚丙烯D和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，所述聚乙烯C、聚丙烯D和乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(10-15)：(1-2)：(1-2)。
作为一种优选的技术方案，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数在1-30g/10min。
作为一种优选的技术方案，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为熔融指数为1.9-2.1g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物A和熔融指数为24-26g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物B的混合物，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A和乙烯-醋酸乙烯共聚物B的质量比为1：1。
作为一种优选的技术方案，所述电压稳定剂为带有苯环的酮类化合物。
作为一种优选的技术方案，所述带有苯环的酮类化合物选自苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮和1,3-二苯基-1,3-丙二酮中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述带有苯环的酮类化合物为1,3-二苯基-1,3-丙二酮。
在太阳能光伏背板中添加无机填料能够提高太阳能背板的力学强度，以及耐热性，但是发明人发现在太阳能光伏背板内层中添加无机填料会使太阳能光伏背板内层的不均匀性增大，或者存在较大的凸起，这种情况降低太阳能光伏背板的绝缘性以及稳定性。太阳能光伏背板的内层背板与封装胶膜相接触，现有的太阳能光伏组件中均是使用乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物作为封装胶膜，发明人发现在聚乙烯和聚丙烯中添加一定含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物不仅提高内层与封装胶膜的粘结性，还能提高整体材料的网络交联密度，力学强度和密闭性，并且不会使太阳能光伏背板的不均匀性增加。但是由于太阳能光伏背板的外层中添加了无机的钛酸钾，会使外层的太阳能光伏背板外层优先固化，可能会使外层太阳能光伏背板与内层太阳能光伏背板之间发生脱层现象，缩短太阳能光伏背板的使用寿命。发明人发现通过不同熔融指数的乙烯-醋酸乙烯共聚物进行复配，能够较好的提高内层提高加工时的流动性，使内层与外层能够保持同步的固化，提高层间的粘结强度。发明人发现带有苯环的酮类化合物存在酮式-烯醇式互变异构反应和价键异构反应，当受到高能电子冲击后，酮式-烯醇式互变异构反应和价键异构反应能消耗高能电子的能量并转化成相对无害的能量释放，从而削弱高能电子对聚合物的冲击，提高聚合物的电压击穿强度，通过添加带有苯环的酮类化合物能够较好的提高整体材料的电压击穿强度和绝缘性能，发明人意外发现1,3-二苯基-1,3-丙二酮不仅能够提高整体材料的电压击穿强度和绝缘性能，而且还对波长在270-380nm的紫外线具有较好的吸收能力，能够提高整体背板的耐老化性能，通过外层对红外线的反射和内层对紫外线的吸收，能够延长整体背板的使用寿命。并且因为在太阳能光伏背板的内层中添加了乙烯-醋酸乙烯共聚物使太阳光伏背板的内层结构更加致密，能够使1,3-二苯基-1,3-丙二酮在整体材料中稳定的存在，不会产生迁移和析出的现象，更够使太阳能光伏背板的内层达到长期稳定的绝缘性能。
本发明的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，至少包括以下步骤：
(1)将第一聚烯烃和钛酸钾晶须进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将热塑性树脂和电压稳定剂进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中进行搅拌混合时的转速在600-1800rpm。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中进行挤出造粒的温度在130-350℃。
本发明的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例1
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括52份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括48份聚乙烯A和4份聚丙烯B，6份六钛酸钾晶须，和1份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括48份热塑性树脂和3份电压稳定剂，所述48份热塑性树脂包括40份聚乙烯C、4份聚丙烯D、2份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，2份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例2
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份六钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、3份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例3
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份四钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述四钛酸钾晶须购自上海典扬实业有限公司，CAS号为：12030-97-6。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、3份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、四钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例4
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份碳纳米管，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述碳纳米管购自北京德科岛金科技有限公司，货号为：CNT104。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、3份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、碳纳米管和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例5
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份六钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、3份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTMD-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A和乙烯-醋酸乙烯共聚物B在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例6
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份六钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、3份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为苯乙酮，所述苯乙酮购自济南普莱化工有限公司，货号为2154。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和苯乙酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例7
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份六钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D、6份乙烯-醋酸乙烯共聚物A，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的熔融指数为1.9-2.1g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A的牌号为：北京有机14-22。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物A和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
实施例8
为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了为解决上述技术问题，本实施例的第一个方面提供了一种绝缘型太阳能光伏背板，从上到下包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，包括59份第一聚烯烃，所述第一聚烯烃包括54份聚乙烯A和5份聚丙烯B，8份六钛酸钾晶须，和1.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述聚乙烯A购自苏州金特莱塑化有限公司，牌号为：FD0274，熔融指数为2.4g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述聚丙烯B购自余姚市煜城塑化有限公司，牌号为：LH5544，熔融指数为3.3g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到，所述六钛酸钾晶须购自上海凯射丰实业有限公司，货号为H6K-A1。所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷购自道康宁，货号：KH570。
所述内层的制备原料，按重量份计，包括57份热塑性树脂和5份电压稳定剂，所述57份热塑性树脂包括45份聚乙烯C、6份聚丙烯D，6份乙烯-醋酸乙烯共聚物B，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的牌号为北京有机Y3200，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物B的熔融指数为24-26g/10min，所述熔融指数是指在190℃、2.16kg，通过ASTM D-1238测试方法得到。所述电压稳定剂为1,3-二苯基-1,3-丙二酮，所述1,3-二苯基-1,3-丙二酮购自九鼎化学，CAS号为120-46-7。
本实施例的第二个方面提供了所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯A、聚丙烯B、六钛酸钾晶须和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将聚乙烯C、聚丙烯D、乙烯-醋酸乙烯共聚物B和1,3-二苯基-1,3-丙二酮在800rpm的条件下进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，在160℃的条件下进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
本实施例的第三个方面提供了一种太阳能光伏组件，从下到上依次包括上述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
性能测试
绝缘性能测试：
按照实施例1-8的方法制造分别制备10份太阳能光伏背板，太阳能光伏背板的尺寸为100mm*100mm*1mm，参照GB/T 1410-2006的标准测试体积电阻率，测试电压为500V，表征绝缘性能，要求测试结果在通电1min后读取，测试值≥1.0X1013Ω·m，记录为合格，＜1.0X1013Ω·m，记录为不合格，0个不合格绝缘性能为优，1-3个不合格绝缘性能为良，4个以上不合格绝缘性为差。
耐电压击穿性能测试：
按照实施例1-8的方法制造分别制备10份太阳能光伏背板，参照2PFG1793/11.17的标准测试击穿电压，表征绝缘性能，测试值≥28KV，记录为合格，＜28KV，记录为不合格，0个不合格耐电压击穿性为优，1-3个不合格耐电压击穿性为良，4个以上不合格耐电压击穿性为差。
耐紫外老化性能测试
按照实施例1-8的方法制造分别制备10份太阳能光伏背板，参照IEC 61215：2005的标准测试UV400KWh断裂伸长保持率，来表征太阳能光伏背板的耐紫外老化性能，MD断裂伸长保持率≥80％,TD断裂伸长保持率≥80％以上的记录为合格，MD或TD断裂伸长保持率＜80％的记录为不合格，0个不合格耐紫外老化性能为优，1-3个不合格耐紫外老化性能为良，4个以上不合格耐紫外老化性能为差。
绝缘性 耐电压击穿性 耐紫外老化性能
实施例1 优 优 优
实施例2 优 优 优
实施例3 差 差 优
实施例4 差 差 良
实施例5 差 差 差
实施例6 良 良 良
实施例7 优 优 良
实施例8 优 优 良
由以上数据可知，通过在太阳能光伏背板的外层中添加六钛酸钾，能够较好的提高太阳能光伏背板的绝缘性、耐电压击穿性和耐紫外老化性能，通过在太阳能光伏背板的内层中添加1,3-二苯基-1,3-丙二酮不仅能够提高整体太阳能光伏背板的耐电压击穿性能还能提高整体材料的耐紫外老化性能，通过在太阳能光伏背板的内层中复配不同熔融指数的乙烯-醋酸乙烯共聚物，使太阳能光伏背板基本同步固化，提高了太阳能光伏背板整体的稳定性，延长太阳能光伏背板的使用寿命。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种绝缘型太阳能光伏背板，其特征在于，从上到下至少包括外层、与外层相连接的内层，所述外层的制备原料，按重量份计，至少包括20-59份第一聚烯烃和1-8份钛酸钾晶须，所述内层的制备原料，按重量份计，至少包括20-57份热塑性树脂和1-5份电压稳定剂；
所述钛酸钾晶须为六钛酸钾晶须；
所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为熔融指数为1.9-2.1g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物A和熔融指数为24-26g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物B的混合物；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物A和乙烯-醋酸乙烯共聚物B的质量比为1：1；
所述电压稳定剂为带有苯环的酮类化合物，所述带有苯环的酮类化合物为1,3-二苯基-1,3-丙二酮。
2.根据权利要求1所述的绝缘型太阳能光伏背板，其特征在于，所述第一聚烯烃的聚合单体至少包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、1,3-环己二烯和1,4-环己二烯中的一种。
3.一种根据权利要求1-2任一项所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，其特征在于，至少包括以下步骤：
(1)将第一聚烯烃和钛酸钾晶须进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第一复合物；
(2)将热塑性树脂和电压稳定剂进行搅拌混合，将混合好的物料输送至造粒挤出机，进行挤出造粒，得到第二复合物；
(3)将第一复合物和第二复合物分别输送至背板共挤出生产线的挤出机A和挤出机B，经熔融、塑化后经模具挤出，得到片状熔体，所述片状熔体经过冷却辊筒冷却定型、收卷或裁切片状，得到共挤出型太阳能光伏背板,形成背板外层和内层相结合的结构。
4.根据权利要求3所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中进行搅拌混合时的转速在600-1800rpm。
5.根据权利要求3所述的绝缘型太阳能光伏背板的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中进行挤出造粒的温度在130-350℃。
6.一种太阳能光伏组件，其特征在于，从下到上依次包括如权利要求1-5任一项所述的绝缘型太阳能光伏背板、封装材料、电池片、封装材料和封装玻璃。
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