CN114551624A - 一种柔性轻质化太阳能电池板组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及太阳能电池板组件领域，它涉及一种柔性轻质化太阳能电池板组件及其制备方法。所述柔性背板包括透光盖板、柔性封装胶膜、太阳能电池片、胶黏剂、柔性背板，所述柔性背板包括第一复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜；所述第一复合聚酰亚胺薄膜包括以下重量份的原料制备而成：聚酰胺酸、纳米金属氧化物、硅烷偶联剂；其制备方法为：将第一复合聚酰亚胺薄膜进行电晕处理；按第一复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的顺序热压成型得柔性背板。本申请具有良好的抗紫外老化的性能，具有较长的使用寿命。

Description

一种柔性轻质化太阳能电池板组件及其制备方法
技术领域
本申请涉及太阳能电池板组件领域，更具体地说，它涉及一种柔性轻质化太阳能电池板组件及其制备方法。
背景技术
太阳能电池板组件包括刚性太阳能电池和柔性太阳能电池，刚性太阳能电池一般最外两层是钢化玻璃，中间是EVA材料和电池片的结构，能够将太阳能吸收转化为电能，具有25年的使用寿命，但是常规的刚性太阳能电池重量较重，安装的时候还需要支架，不易安装且不易移动，所以柔性太阳能电池应势而生，柔性太阳能电池重量更轻、厚度更薄且柔韧性更佳，安装时也不需要支架，能够适应多种场合，安装使用很方便。
但是，柔性太阳能电池因为需要符合柔韧性和重量轻等性能，其背板并未采用钢化玻璃，而是采用柔性背板。然而太阳能电池需要长时间暴露在户外，若没有钢化玻璃作为背板，柔性背板的薄膜和胶黏剂的性能不足以抵挡外界的侵蚀，柔性太阳能电池受到紫外线的直接照射和空气的侵蚀，导致柔性太阳能电池的使用寿命相对较短。
发明内容
为了延长柔性太阳能电池的寿命，本申请提供一种柔性轻质化太阳能电池板组件及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种柔性轻质化太阳能电池板组件，采用如下的技术方案：一种柔性轻质化太阳能电池板组件，包括依次层叠设置的透光盖板、柔性封装胶膜、太阳能电池片、胶黏剂、柔性背板，所述柔性背板包括第一复合聚酰亚胺薄膜和从下至上依次层叠设置于第一复合聚酰亚胺薄膜的复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜，第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的材质均相同；所述第一复合聚酰亚胺薄膜包括以下重量份的原料制备而成：10-15份的聚酰胺酸、0.4-1.2份的纳米金属氧化物、0.2-0.5份的硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，使用三层复合聚酰亚胺薄膜复合制备的柔性背板，具有耐热性、耐化学性、耐电晕的材料，还具有阻燃性、电绝缘性和延展性，非常适合用作柔性太阳能电池的背板材料。在复合聚酰亚胺薄膜中加入纳米金属氧化物，可以有效的提高复合聚酰亚胺薄膜的抗紫外性能，吸收掉紫外线，纳米金属氧化物还可以降低复合聚酰亚胺薄膜的吸水率，减缓柔性背板的老化速度，从而使柔性背板的使用寿命延长，而加入硅烷偶联剂，可以提高纳米金属氧化物的分散性，使纳米金属氧化物更加均匀的分布在复合聚酰亚胺薄膜内，使柔性背板的老化速度更加缓慢，进一步延长柔性背板的使用寿命。
优选的，所述聚酰胺酸包括5-7.5份的4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐和5-7.5份的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯。
通过采用上述技术方案，4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐中含有氟原子，将其与4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯共聚制备聚酰胺酸，使聚酰胺酸具有氟原子，利用含有氟原子的聚酰胺酸制备复合聚酰亚胺薄膜，含氟薄膜具有良好耐气候性、抗紫外、耐老化的性能，是很好的基板材料，氟原子可以降低复合聚酰亚胺薄膜的介电常数，并且4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐和4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯两者聚合时，可以增加复合聚酰亚胺薄膜的拉伸强度，使柔性背板更加耐用，并且在聚合物基体中有良好的分散性，在电晕放电的作用下，起到了屏蔽电场的作用，提高复合聚酰亚胺薄膜的耐辐射性，还可以抵抗复合聚酰亚胺薄膜的表面降解，增大背板的击穿电压，对太阳能电池的使用寿命均起到加强作用，而且含有氟原子，可以大大改善复合聚酰亚胺薄膜的透明度，解决了复合聚酰亚胺薄膜透明度不够的问题，可以适用于更多的应用场景。
优选的，所述纳米金属氧化物为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种组合，所述硅烷偶联剂为KH550和KH570中的一种或多种组合，所述聚酰胺酸、纳米金属氧化物的质量比为聚酰胺酸：纳米金属氧化物＝1:0.04-0.08。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝均可以使材料具有抗紫外的性能，而硅烷偶联剂选择KH550和KH570均可以使纳米金属氧化物快速分散，当聚酰胺酸、纳米金属氧化物的质量比为1:0.04-0.08时，复合聚酰亚胺薄膜的抗紫外性能较佳。
优选的，所述第一复合聚酰亚胺薄膜包括以下重量份的原料制备而成:12-14份的聚酰胺酸、0.7-1.2份的纳米金属氧化物、0.4-0.5份的硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，优化聚酰胺酸、纳米金属氧化物、硅烷偶联剂的配方，可以进一步提高复合聚酰亚胺薄膜的抗紫外性能、抗电晕性能、耐辐射性，并且使纳米金属氧化物在复合聚酰亚胺薄膜中分散的更加均匀，进一步提高太阳能电池组整体的使用寿命。
优选的，所述第一复合聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：聚酰胺酸的制备，按配比将计量准确的4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐搅拌加热至60-70℃，保温3-3.5h并持续搅拌，然后加入计量准确的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，继续保温3-3.5h并持续搅拌，制得聚酰胺酸。
步骤2：按配比将计量准确的纳米金属氧化物、硅烷偶联剂与步骤1制得的聚酰胺酸混合，搅拌均匀，得膜料；
步骤3：将膜料涂膜于玻璃板上，膜料的用量为70-80g/m2，按照以下温度梯度加热进行亚胺化反应：75-85℃下加热1-1.5h，120-130℃下加热2-2.5h，150-160℃下加热2-2.5h，240-280℃下加热1-1.5h，冷却后水浴脱膜，于100-110℃下烘干20-30min，制成第一复合聚酰亚胺薄膜。
通过采用上述技术方案，先加入4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐，加热且持续搅拌，使其分散均匀，然后加入4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，使聚合反应更加完全，使氟原子分散的更加均匀，以确保透光性的均匀性，再将聚酰胺酸、金属氧化物和硅烷偶联剂混合制得的膜料涂覆于玻璃板上，按照梯度温度加热亚胺化，使聚合物凝固成膜，冷却后水浴即可脱膜，本方向制备的复合聚酰亚胺薄膜具有成膜更均匀，成膜的透明性更加的效果。
优选的，所述复合聚酰亚胺薄膜表面进行电晕处理，电压50-150V，电流1-2A，电晕速度为1-3m/min。
通过采用上述技术方案，复合聚酰亚胺薄膜中含有氟原子，复合聚酰亚胺薄膜经过电晕处理，可以增加复合聚酰亚胺薄膜的表面性能，进而提升背板的耐老化性能和耐候性能，而电晕处理的电压、电流和电晕速度都会对复合聚酰亚胺薄膜的表面性能有影响，电压和电流达到一定值后，继续增大可能导致复合聚酰亚胺薄膜的表面性能下降，而电晕速度过小或过大均会导致复合聚酰亚胺薄膜产生褶皱，影响复合聚酰亚胺薄膜的透光性，所以电压50-150V，电流0.5-2A，电晕速度为0.5-3m/min时，复合聚酰亚胺薄膜的表面性能最佳。
优选的，所述复合EVA胶膜包括以下重量份的原料制备而成：10-15份的EVA树脂、3-6份的填料、0.2-0.4份的交联剂、0.1-0.2份的偶联剂KH-560、0.1-0.2份的紫外吸收剂UV-326、0.01-0.03份的光稳定剂292、0.05-0.1份的抗氧化剂1035。
通过采用上述技术方案，在EVA树脂中加入紫外吸收剂UV-326、光稳定剂292和抗氧化剂1035，可以使复合EVA胶膜具有抗紫外性能、抗老化性能、耐候性，提升了背板的性能，并且有效减缓背板的变黄速率，不仅提高了背板的使用寿命，还可保证背板具有较好的透光性，偶联剂560还可以增加复合EVA胶膜和复合聚酰亚胺薄膜之间的剥离强度，使柔性背板的寿命提高。
优选的，所述填料为纳米氧化铝、纳米氧化锌的一种或多种组合，所述交联剂为TX117和TX29-C90的一种或多种组合。
通过采用上述技术方案，纳米氧化铝具有粒子孔隙多、基体分散性好、导热性好、成型加工方便等特点，并且纳米氧化铝可以改善EVA胶膜的断裂韧性和机械性能，使复合EVA胶膜更加耐用，从而提高柔性背板的使用寿命，纳米氧化铝填充进EVA胶膜内还可以增加EVA胶膜的加工性能，TX117和TX29-C90对EVA树脂这种饱和树脂有较好的交联度，可以使EVA树脂具有较高的交联度，而高交联度的EVA树脂形成的复合EVA胶膜具有更高的剥离强度，从而提高柔性背板的使用寿命。
优选的，所述复合EVA胶膜的制备，包括以下步骤：
步骤1：按配比将计量准确的填料、EVA树脂、交联剂、偶联剂KH-560、紫外吸收剂UV-326、光稳定剂292、抗氧剂1035混合开练挤出，温度100-125℃，时间5-15min，制得EVA膜料；
步骤2：将步骤1制得的EVA膜料倒入厚度为2-3mm的膜框中，于温度105-120℃下，保温10-15min，然后于压力10-15Mpa压膜3-5min，冷却后制得复合EVA胶膜。
通过采用上述技术方案，复合EVA胶黏剂的固含量会对复合EVA胶黏剂的柔韧性、透光性、粘黏性、拉伸强度等均有影响，过低的固含量可能导致柔性背板的每层结构无法很好的粘黏，而过高的固含量可能导致柔性背板的透光性和柔韧性等受到影响，固含量为20-40％柔性背板的性能较佳，通过乙酸乙酯调整固含量，使柔性背板具有更好的透光性与柔韧性，柔韧性的增加可以使柔性背板更加耐用，使柔性背板的寿命增加。
第二方面，本申请提供一种柔性轻质化太阳能电池板组件的制备方法，采用如下的技术方案：
一种柔性轻质化太阳能电池板组件的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的表面均进行电晕处理；
步骤:2：将复合EVA胶膜和第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜，按照第一复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的顺序依次叠放，再于100-110℃下真空层压3-5min，再于140-150℃下热压复合8-12min，复合压力为130-150N，制得柔性背板。
通过采用上述技术方案，先按照限定的电压、电流、电晕速度对复合聚酰亚胺薄膜进行电晕处理，使复合聚酰亚胺薄膜先具有优良的耐老化性能和耐候性能，在将三张复合聚酰亚胺薄膜复合，而复压可以使背板中的气泡挤出，适当的复合压力和复合速度也可以有效的增加背板的剥离强度，本方法具有使柔性背板具有更高的剥离强度的效果，使柔性背板在长时间使用后，仍具有较好的剥离强度，有效提高了柔性背板的使用寿命。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜三层薄膜复合作为柔性背板，由于复合聚酰亚胺薄膜内含有氟原子和金属氧化物，可以增加复合聚酰亚胺薄膜的拉伸强度、耐辐射性，在复合聚酰亚胺薄膜中加入纳米金属氧化物，可以有效的提高复合聚酰亚胺薄膜的抗紫外性能，吸收掉紫外线，纳米金属氧化物还可以降低复合聚酰亚胺薄膜的吸水率，减缓柔性背板的老化速度。
2、本申请中优选采用复合EVA胶黏剂，在聚丙烯酸酯多元醇中加入紫外吸收剂UV-326、光稳定剂292和抗氧化剂1035，可以使胶黏剂具有抗紫外性能、抗老化性能、耐候性，提升了背板的性能，并且有效减缓背板的变黄速率，提高了背板的使用寿命，并且复合EVA胶膜中添加氧化铝为填料，提高了剥离强度，延长柔性背板的使用寿命。
3、本申请的方法，通过控制涂胶量、电晕处理的电流、电压、电晕速度，还有复合压力，以提高复合聚酰亚胺薄膜和复合EVA胶黏剂之间的粘黏性，以提高柔性背板的剥离强度，增加柔性背板的使用寿命。
具体实施方式
原料
Figure BDA0003554549670000051
Figure BDA0003554549670000061
制备例
制备例1
第一复合聚酰亚胺薄膜的制备，包括以下步骤：
步骤1：将5kg的4,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐加入反应釜中，加热至60℃，持续搅拌3h,转速600r/min，然后加入7.5kg的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，保持60℃温度下，并持续搅拌3h，制得聚酰胺酸；
步骤2：向步骤1的反应釜中继续加入0.5kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料；
步骤3：将膜料涂膜于玻璃板上，膜料用量为75g/m2，按照以下温度梯度放入碳材料专业炉中加热，进行亚胺化反应：80℃下加热1h，120℃下加热2h，160℃下加热2h，280℃下加热1h，冷却后放入去离子水中水浴脱膜，制成复合聚酰亚胺薄膜，厚度控制在45-48μm。
制备例2
复合EVA胶膜的制备，包括以下步骤：
步骤1：将10kg的EVA树脂、3kg的氧化铝、0.2kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
步骤2：将步骤1中的EVA膜料放入厚度2mm的膜框中，然后将膜框放入烘箱中保温，温度120℃，时间10min，保温结束后，将膜框放入平板硫化机中进行模压，压强10Mpa，温度110℃，时间3min；
步骤3：步骤2中的膜框自然冷却至室温，取出膜框中的胶膜，制得复合EVA胶膜。
制备例3
制备例3与制备例1的区别在于：
步骤1：将7.5kg的24,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐加入反应釜中，加热至60℃，持续搅拌3h，然后加入5kg的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，保持温度并持续搅拌3h，制得聚酰胺酸。
制备例4
制备例4与制备例1的区别在于：
步骤1：将5kg的24,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐加入反应釜中，加热至60℃，持续搅拌3h，然后加入5kg的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，保持温度并持续搅拌3h，制得聚酰胺酸。
制备例5
制备例5与制备例1的区别在于：
步骤2：向步骤1中反应釜中继续加入0.75kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料。
制备例6
制备例6与制备例1的区别在于：
步骤2：向步骤1中反应釜中继续加入1kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料。
制备例7
制备例7与制备例1的区别在于：
步骤1：将5kg的24,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐加入反应釜中，加热至60℃，持续搅拌3h，然后加入5kg的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，保持温度并持续搅拌3h，制得聚酰胺酸；
步骤2：向步骤1中反应釜中继续加入0.8kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料。
制备例8
制备例8与制备例1的区别在于：
步骤2：向步骤1中反应釜中继续加入0.25kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料。
制备例9
制备例9与制备例1的区别在于：
步骤2：向步骤1中反应釜中继续加入1.25kg的二氧化钛和0.5kg的KH570，搅拌均匀，制得膜料。
制备例10
制备例10与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、6kg的氧化铝、0.2kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例11
制备例11与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、4kg的氧化铝、0.2kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例12
制备例12与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、2kg的氧化铝、0.2kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例13
制备例13与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、7kg的氧化铝、0.2kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例14
制备例14与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、3kg的氧化铝、0.4kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例15
制备例15与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、3kg的氧化铝、0.3kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例16
制备例16与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、4kg的氧化铝、0.4kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例17
制备例17与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、3kg的氧化铝、0.1kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
制备例18
制备例18与制备例2的区别在于：
步骤1：将10kg的EVA树脂、3kg的氧化铝、0.5kg的TX117、0.1kg的偶联剂KH-560、0.1kg的紫外吸收剂UV-326、0.02kg的光稳定剂292、0.1kg的抗氧化剂1035加入开炼机中开练挤出，温度120℃，时间10min，制得EVA膜料；
实施例
实施例一
一种柔性轻质化太阳能电池板组件的制备，包括以下步骤：
步骤1：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为50V，电流为1A，电晕速度为1m/min；
步骤2：将制备例2中的复合EVA胶膜和第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜，按照第一复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的顺序依次叠放，利用层压机先于110℃下真空层压5min，再于150℃下热压复合10min，层压成型得柔性背板。
实施例二
实施例二与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例3中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
实施例三
实施例三与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例4中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
实施例四
实施例四与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例5中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
实施例五
实施例五与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例6中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
实施例六
实施例六与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例7中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
实施例七
实施例七与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例10中的复合EVA胶膜。
实施例八
实施例八与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例11中的复合EVA胶膜。
实施例九
实施例九与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例7中的第一复合聚酰亚胺薄膜；将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例11中的复合EVA胶膜。
实施例十
实施例十与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例14中的复合EVA胶膜。
实施例十一
实施例十一与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例15中的复合EVA胶膜。
实施例十二
实施例十二与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例16中的复合EVA胶膜。
实施例十三
实施例十三与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例11中的复合EVA胶膜；步骤1：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为50V，电流为2A，电晕速度为1m/min。
实施例十四
实施例十四与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为50V，电流为1.5A，电晕速度为1m/min。
实施例十五
实施例十五与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为150V，电流为1.5A，电晕速度为1m/min。
实施例十六
实施例十六与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为100V，电流为1.5A，电晕速度为1m/min。
实施例十七
实施例十七与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为100V，电流为1.5A，电晕速度为3m/min。
实施例十八
实施例十八与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为100V，电流为1.5A，电晕速度为2m/min。
实施例十九
实施例十九与实施例一的不同之处在于：将步骤2中的复合压力改为150N。
实施例二十
实施例二十与实施例一的不同之处在于：将步骤2中的复合压力改为140N。
实施例二十一
实施例二十一与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例7中的第一复合聚酰亚胺薄膜；将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例11中的复合EVA胶膜；将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为100V，电流为1.5A，电晕速度为2m/min；将步骤2中的涂胶量改为7g/m2。
对比例
对比例一
对比例一与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例8中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
对比例二
对比例二与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜替换为制备例9中的第一复合聚酰亚胺薄膜。
对比例三
对比例三与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例12中的复合EVA胶膜。
对比例四
对比例四与实施例一的不同之处在于：将制备例2中的复合EVA胶膜替换为制备例13中的复合EVA胶膜。
对比例五
对比例五与实施例一的不同之处在于：将步骤2中的复合EVA胶膜替换为制备例16中的复合EVA胶膜。
对比例六
对比例六与实施例一的不同之处在于：将步骤2中的复合EVA胶膜替换为制备例17中的复合EVA胶膜。
对比例七
对比例七与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为50V，电流为3A，电晕速度为1m/min。
对比例八
对比例八与实施例一的不同之处在于：将制备例1中的第一复合聚酰亚胺薄膜的制备放入电晕机中进行电晕处理，电压为200V，电流为1A，电晕速度为1m/min
对比例九
对比例九与实施例一的不同之处在于：步骤1中的第一复合聚酰亚胺薄膜未进行电晕处理。
检测方法/试验方法
1.热性能：GB/T 31984-2015《光伏组件用乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯含量测试方法热重分析法(TGA)》，对实施例1-21和对比例1-9进行测定，采用Q50型热分析仪检测，厂家：上海莱睿科学仪器有限公司，型号：Q50TA。
2.剥离强度：ASTM D1876-08《胶黏剂抗剥离性试验方法》，对实施例1-21和对比例1-9进行测定，采用QUV/SPRAY紫外老化箱对柔性背板紫外老化2000h，然后用胶粘剂180度剥离强度试验机检测第一复合聚酰亚胺薄膜和第二、三复合聚酰亚胺薄膜之间的剥离强度。
3.吸水率：GB/T 1034-2008《塑料吸水性的测定》，对实施例1-21和对比例1-9进行测定。
4.介电常数：GB/T 31838.6-2021《固体绝缘材料介电和电阻特性第6部分：介电特性(AC方法)相对介电常数和介质损耗因数(频率0.1Hz～10MHz)》，对实施例1-21和对比例1-9进行测定,采用宽频介电谱分析仪进行检测，厂家：深圳市扎克贸易有限公司，型号：Alpha-A。
表1实施例1-6与对比例1-2的性能测试
Figure BDA0003554549670000131
表2实施例1、6-12与对比例3-6的性能测试
Figure BDA0003554549670000132
表3实施例1、13-18与对比例7-9的性能测试
Figure BDA0003554549670000133
Figure BDA0003554549670000141
表4实施例1、9、19-21与对比例1-2的性能测试
Figure BDA0003554549670000142
结合实施例1-6和对比例1-2并结合表1可以看出，通过对比实施例1-3可得出，24,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐和4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯的含量对柔性背板的热性能有影响，其中当24,4’-(六氟异丙酸)二酞酸酐和4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯的比例为1:1时热性能最佳，通过对比实施例1、4、5和对比例1-2可得出，二氧化钛的量会影响柔性背板的热性能、吸水率和抗紫外性能，过量的二氧化钛对热性能、吸水率的提升不明显，而过量的二氧化钛会导致介电常数下降，结合综合考虑，当二氧化钛的量为0.8％时，柔性背板的性能最佳，所以实施例6中结合了实施例3和5所制得的柔性背板性能较佳。
结合实施例1、6-9和对比例3-4并结合表2可以看出，通过对比实施例1、7和8、对比例3和4可得出，复合EVA胶膜中氧化铝的含量会影响复合聚酰亚胺薄膜和复合EVA胶膜之间的剥离强度，过高的氧化铝的含量过高，复合EVA胶膜中的EVA链段与复合聚酰亚胺薄膜的接触面积减小，从而导致剥离强度下降，而过低的氧化铝的含量会导致粘黏度太低，剥离强度不够，实施例8中，柔性背板的剥离强度最佳，所以实施例9中结合了实施例8与实施例6所制得的柔性背板性能最佳。
结合实施例1、10-12和对比例5-6并结合表2可以看出，通过对比实施例1、10-12和对比例5、6可得出，复合EVA胶膜中交联剂的含量会影响复合聚酰亚胺薄膜和复合EVA胶膜之间的剥离强度，而交联剂的含量越高则剥离强度越高，而交联剂的含量达到一定量时，剥离强度则增大缓慢，结合综合考虑，实施例10的效果最佳，而结合实施例9，实施例12的柔性背板性能最佳。
结合实施例1、13-18和对比例7-9并结合表3可以看出，电压、电流和电晕速度的大小会对柔性背板的剥离强度有影响，并且能较少的增加柔性背板的热性能，柔性背板的剥离强度会随着电压、电流和电晕速度的增大而增大，然后又降低，过高的电压、电流和电晕速度会使复合聚酰亚胺薄膜表面分子链讲解，从而降低其自粘性，所以实施例18中的电压、电流和电晕速度为最佳值，所制得的柔性背板性能最佳。
结合实施例1、19-21并结合表4可以看出，通过实施例1、19和20可得出，复合压力的大小也会对剥离强度产生影响，复合压力越大剥离强度越高，但是复合压力超过一定值时，会使胶层的厚度降低，从而减小剥离强度，所以实施例20中的复合压力值为最佳，结合以上所以对比，实施例20综合实施例9、15、18、20所制得的柔性背板的性能为本申请中最佳方案。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种柔性轻质化太阳能电池板组件，包括依次层叠设置的透光盖板、柔性封装胶膜、太阳能电池片、胶黏剂、柔性背板，其特征在于：所述柔性背板包括第一复合聚酰亚胺薄膜和从下至上依次层叠设置于第一复合聚酰亚胺薄膜的复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜，第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的材质均相同；所述第一复合聚酰亚胺薄膜包括以下重量份的原料制备而成：10-15份的聚酰胺酸、0.4-1.2份的纳米金属氧化物、0.2-0.5份的硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述聚酰胺酸包括5-7.5份的4,4’-（六氟异丙酸）二酞酸酐和5-7.5份的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯。
3.根据权利要求1所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述纳米金属氧化物为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种组合，所述硅烷偶联剂为KH550和KH570中的一种或多种组合，所述聚酰胺酸、纳米金属氧化物的质量比为聚酰胺酸：纳米金属氧化物=1:0.04-0.08。
4.根据权利要求1所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述第一复合聚酰亚胺薄膜包括以下重量份的原料制备而成:12-14份的聚酰胺酸、0.7-1.2份的纳米金属氧化物、0.4-0.5份的硅烷偶联剂。
5.根据权利要求2所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述第一复合聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：聚酰胺酸的制备，按配比将计量准确的4,4’-（六氟异丙酸）二酞酸酐搅拌加热至60-70℃，保温3-3.5h并持续搅拌，然后加入计量准确的4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯，继续保温3-3.5h并持续搅拌，制得聚酰胺酸；
步骤2：按配比将计量准确的纳米金属氧化物、硅烷偶联剂与步骤1制得的聚酰胺酸混合，搅拌均匀，得膜料；
步骤3：将膜料涂膜于玻璃板上，膜料的用量为70-80g/m2，按照以下温度梯度加热进行亚胺化反应： 75-85℃下加热1-1.5h，120-130℃下加热2-2.5h，150-160℃下加热2-2.5h，240-280℃下加热1-1.5h，冷却后水浴脱膜，于100-110℃下烘干20-30min，制成第一复合聚酰亚胺薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述第一复合聚酰亚胺薄膜表面进行电晕处理，电压50-150V，电流1-2A，电晕速度为1-3m/min。
7.根据权利要求1所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述复合EVA胶膜包括以下重量份的原料制备而成：10-15份的EVA树脂、3-6份的填料、0.2-0.4份的交联剂、0.1-0.2份的偶联剂KH-560、0.1-0.2份的紫外吸收剂UV-326、0.01-0.03份的光稳定剂292、0.05-0.1份的抗氧化剂1035。
8.根据权利要求7所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述填料为纳米氧化铝、纳米氧化锌的一种或多种组合，所述交联剂为TX117和TX29-C90的一种或多种组合。
9.根据权利要求8所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件，其特征在于：所述复合EVA胶膜的制备，包括以下步骤：
步骤1：按配比将计量准确的填料、EVA树脂、交联剂、偶联剂KH-560、紫外吸收剂UV-326、光稳定剂292、抗氧剂1035混合开练挤出，温度100-125℃，时间5-15min，制得EVA膜料；
步骤2：将步骤1制得的EVA膜料倒入厚度为2-3mm的膜框中，于温度105-120℃下，保温10-15min，然后于压力10-15Mpa压膜3-5min，冷却后制得复合EVA胶膜。
10.一种权利要求1-8中任一项所述的一种柔性轻质化太阳能电池板组件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的表面均进行电晕处理；
步骤:2：将复合EVA胶膜和第一复合聚酰亚胺薄膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、第三复合聚酰亚胺薄膜，按照第一复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第二复合聚酰亚胺薄膜、复合EVA胶膜、第三复合聚酰亚胺薄膜的顺序依次叠放，再于100-110℃下真空层压3-5min，再于140-150℃下热压复合8-12min，复合压力为130-150N，制得柔性背板。
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