CN115513322A - 一种光伏背板 - Google Patents

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CN115513322A CN202211061665.4A CN202211061665A CN115513322A CN 115513322 A CN115513322 A CN 115513322A CN 202211061665 A CN202211061665 A CN 202211061665A CN 115513322 A CN115513322 A CN 115513322A
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魏梦娟
林维红
王林
李楠楠
范云堂
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Abstract

本申请属于光伏技术领域。本申请公开了一种光伏背板，厚度为350‑400μm，包括外层、中间层和内层。其中中间层包括聚丙烯树脂，聚丙烯为均聚聚丙烯，中间层聚丙烯树脂的DSC熔融峰为163‑167℃，维卡软化点大于等于154℃。本申请还公开了一种光伏组件，其后层基板为前述的光伏背板。本申请公开的光伏背板生产成本低，具有良好的粘结性能，同时具有持久的粘结性能和耐老化性能。

Description

一种光伏背板
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏背板。
背景技术
能源问题日趋严重，太阳能作为一种可持续清洁能源备受关注，因此光伏技术一直是人们的关注重点。光伏组件是光伏发电技术的主要体现，能够进行光电转化供人们使用。
光伏背板是光伏组件中的必要组成部分，位于光伏组件的背面，对电池片起保护和支撑作用。光伏背板是光伏组件中非常关键的部件，它将组件内部与外界环境隔离，不仅关乎组件封装性能，还与组件的可靠性甚至使用寿命密切相关。
但申请人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在以下技术问题：
现有技术中的光伏背板通常粘结性能较差，而一些具有稍好粘结性能的光伏背板也存在耐久性能不佳的情况，在一段时间使用后背板的粘结性能劣化，造成光伏组件开裂损坏。
发明内容
本申请实施例通过提供一种光伏背板，解决光伏背板老化后粘结性能较差的问题，保证光伏背板具有持久的粘结性能和耐老化性能，同时也保证光伏背板具有较低的生产成本。
本申请提供了一种光伏背板，包括外层、中间层和内层，光伏背板的厚度为350-400μm；中间层包括聚丙烯树脂，聚丙烯为均聚聚丙烯，中间层聚丙烯树脂的DSC熔融峰为163-167℃，维卡软化点大于等于154℃。
进一步地，光伏背板在25℃时的弹性模量大于等于1200MPa，在120℃时的弹性模量大于等于200MPa。
进一步地，光伏背板在230℃/2.16kg试验条件下的熔融指数为2.5-8.0g/10min；光伏背板的DSC面积最大的熔融峰在163-167℃温度区间内，光伏背板的DSC结晶峰中，在75-85℃温度区间或98-105℃温度区间至少具有一个结晶峰，在120-128℃温度区间中具有一个结晶峰。
进一步地，外层包括聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，中间层包括均聚聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，内层包括聚丙烯、增韧剂、无机填料和助剂。
进一步地，外层中，聚丙烯的含量为60-90wt％，增韧剂的含量为5-50wt％，无机填料的含量为5-35wt％，相容剂的含量为0-10wt％。
进一步地，中间层中，均聚聚丙烯的含量为65-80wt％，增韧剂的含量为10-25wt％，无机填料的含量为25-40wt％，相容剂的含量为5-15wt％。
进一步地，内层中，聚丙烯的含量为40-60wt％，增韧剂的含量为25-50wt％，无机填料的含量为10-18wt％。
进一步地，增韧剂包括POE、EPDM、LDPE、LLDPE、MLLDPE、mPP、EVA、CPE、SBS、TPE或PIB中的至少一种；
进一步地，无机填料包括钛白粉、硫酸钡、滑石粉、水滑石、云母粉、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、硅灰石或分子筛中的至少一种；
进一步地，相容剂包括酸酐接枝聚丙烯、酸酐改性的聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、甲基丙烯酸丁酯接枝聚丙烯或硅烷偶联剂中的至少一种；
进一步地，助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或成核剂中的至少一种。
进一步地，中间层的热变形温度大于等于108℃，内层的DSC熔融峰为小于等于145℃。
进一步地，光伏背板为三层结构，光伏背板依次由外层、中间层和内层组成，外层的厚度为20-80μm，中间层的厚度为200-360μm，内层的厚度为20-80μm。
进一步地，光伏背板还包括粘结层，粘结层设于中间层的两侧；粘结层的原料包括粘结树脂、无机填料和助剂；外层的厚度为20-40μm，中间层的厚度为190-280μm，粘结层的厚度为20-40μm，内层的厚度为20-40μm。
进一步地，粘结树脂包括酸酐改性聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或酸酐改性聚乙烯中的至少一种。
进一步地，光伏背板还包括粘结层和阻隔层，光伏背板依次包括外层、中间层、粘结层、阻隔层、粘结层、中间层和内层；粘结层包括粘结树脂、无机填料和助剂，阻隔层包括阻隔树脂、无机填料和助剂；外层的厚度为20-40μm，中间层的厚度为100-150μm，粘结层的厚度为10-20μm，阻隔层的厚度为20-50μm，内层的厚度为20-40μm。
进一步地，阻隔树脂包括EVOH、PVA、PVDC、PA6或MXD6中的至少一种。
本申请还提供了一种光伏组件，包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和后层基板，后层基板为前述的光伏背板。
综上所述，本申请实施例至少具有以下有益效果：
1.本申请实施例中光伏背板以具有高熔点的聚丙烯为主要原料，解决现有光伏背板老化后粘结性能较差的问题，保证光伏背板粘结性能的持久性，延长光伏组件的使用寿命；
2.本申请实施例中光伏背板以聚丙烯为主要原料，解决现有光伏背板防水性差的问题，提高光伏背板的使用寿命及使用性能；
3.本申请实施例中光伏背板无需复合氟膜和涂布涂料，解决现有技术中光伏背板工艺复杂的问题，简化光伏背板的生产工艺，提高生产效率，降低生产成本；
4.本申请实施例中光伏背板原料环保，无需采用含氟材料，提高光伏背板的环境友好度。
附图说明
图1为本申请实施例一种实现方式的剖面结构示意图；
图2为本申请实施例另一种实现方式的剖面结构示意图；
图3为本申请实施例另一种实现方式的剖面结构示意图；
图4为本申请比较例1中单层光伏背板的剖面结构示意图；
图5为本申请比较例2中常规PET背板的剖面结构示意图。
图中：光伏背板100，外层11，中间层12，内层13，粘结层14，阻隔层15，氟层16、胶粘剂层17、PET层18。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
本申请实施例解决了光伏背板100粘结性能差的问题，通过光伏背板100中多层复合聚丙烯层的方式，提高光伏背板100粘结性能，降低生产成本。
本申请实施例提供了一种如图1所示的光伏背板100，厚度为350-400μm，依次包括外层11、中间层12与内层13。其中，中间层12包括聚丙烯树脂，聚丙烯树脂为均聚聚丙烯，中间层12聚丙烯树脂的DSC熔融峰为163-167℃，维卡软化点大于等于154℃；光伏背板100在25℃环境下的弹性模量大于等于1200MPa，在120℃环境下的弹性模量大于等于200MPa。本申请实施例中光伏背板100的主要原料为聚丙烯，属于非极性聚合物，有良好的绝缘性和水汽阻隔性能，同时具有优异的耐水解、耐紫外、耐化学腐蚀等特性。聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性塑料，具有耐化学性好、耐热性高、电绝缘性佳、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等特点。聚丙烯可塑性高，加工性能好，且价格较低，作为光伏背板100的主要原料能大大降低光伏背板100的生产成本。聚丙烯良好的化学耐性及优秀的防水性能为光伏背板100提供优异的耐候性，保证光伏背板100具有较长的使用寿命与使用性能。并且，聚丙烯低密度高强度的特点还能降低光伏背板100的重量，有利于光伏组件的轻量化。其中，中间层12的主要原料选择均聚聚丙烯，均聚聚丙烯具有极好的各项耐性，绝缘性好，耐高温，工作温度范围广，无毒性，质量轻。采用均聚聚丙烯作为中间层12的主要原料，保证中间层12具有良好的机械性能的同时提高中间层12的使用寿命，且有利于光伏背板100轻量化的实现。本申请中选用维卡软化点高且具有较高熔融温度的均聚聚丙烯作为中间层的主要原料，能够提高中间层的耐高温性能和耐老化性能，保证光伏背板在长时间户外严苛条件下使用后仍能保持较好的粘结性能，保证光伏组件不会发生开裂等损坏的情况，保证光伏背板的使用寿命。本申请实施例提供的光伏背板100拥有出众的耐候性能，对紫外和水汽稳定性高，绝缘性能优异，机械强度高，水汽阻隔性能好，粘结性能优异的特点，保证光伏背板在光伏组件中粘结的可靠性，保证光伏组件具有良好的密封性能，提高光伏组件使用寿命。光伏背板100具有一定厚度，保证光伏背板100具有良好的水汽阻隔性能、优良的绝缘性能与优秀的机械性能。本申请实施例中光伏背板100以聚丙烯为主要原料，具有较高的弹性模量，抗冲击性能优秀，使用于光伏组件能够提高光伏组件的抗冲击性能，提升光伏组件的使用寿命。
作为一种具体实施方式，光伏背板100在230℃/2.16kg试验条件下的熔融指数为2.5-8.0g/10min；光伏背板100的DSC面积最大的熔融峰在163-167℃温度区间内，光伏背板100的DSC结晶峰中，在75-85℃温度区间或98-105℃温度区间至少具有一个结晶峰，在120-128℃温度区间中具有一个结晶峰。熔融指数标志着热塑性树脂在熔融状态下流动性的好坏，本申请实施例中光伏背板100具有较高的熔融指数，易于加工成型，能降低光伏背板100的生产成本。熔融峰和结晶峰对应光伏背板在层压过程中加热融化和冷却结晶的温度，与粘结性能能息息相关。熔融峰和结晶峰在上述范围内，能够保证光伏背板在层压后与封装胶膜等组件具有优异的粘结性能。
作为一种具体实施方式，光伏背板100对波长为400--700nm的光反射率大于等于85％。光伏背板100用于单面组件时，光伏背板100需要具有较高的反光率，提高光伏组件对光的利用率，提高光伏组件发电效率。本申请中光伏背板100具有较大的反光率，能够提高光伏组件对光的利用率。
作为一种具体实施方式，本申请实施例中，外层11包括聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，中间层12包括聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，内层13包括聚丙烯、增韧剂、无机填料和助剂。优选地，外层中，聚丙烯的含量为60-90wt％，增韧剂的含量为5-50wt％，无机填料的含量为5-35wt％，相容剂的含量为0-10wt％；中间层中，均聚聚丙烯的含量为65-80wt％，增韧剂的含量为10-25wt％，无机填料的含量为25-40wt％，相容剂的含量为5-15wt％；内层中，聚丙烯的含量为40-60wt％，增韧剂的含量为25-50wt％，无机填料的含量为10-18wt％。其中，增韧剂用于提高光伏背板100各层的柔韧性，提高光伏背板100的抗冲击性能。无机填料改善光伏背板100各层的流动性，提高机械强度，控制各层中无机填料的含量还能够调整光伏背板100的反光性能，满足光伏背板100在不同光伏组件中的使用需求。相容剂增加各层组分间的相容性，改善热稳定性，增加应力传递效率，保证光伏背板100性能的均一稳定。
作为一种具体实施方式，本申请中增韧剂为POE、EPDM、LDPE、LLDPE、MLLDPE、mPP、EVA、CPE、SBS、TPE或PIB中的至少一种，无机填料为钛白粉、硫酸钡、滑石粉、云母粉、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝、硅灰石或分子筛中的至少一种，相容剂为酸酐接枝聚丙烯、酸酐改性的聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、甲基丙烯酸丁酯接枝聚丙烯或硅烷偶联剂中的至少一种，助剂为抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或成核剂中的至少一种。调整各组分的含量，保证光伏背板100具有良好的使用性能，满足光伏背板100的各层性能需求。成核剂用于改善光伏背板100各层的结晶性能，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期，提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度及抗冲击性的效果。同时，光伏背板100中添加光稳定剂、紫外吸收剂及抗氧化剂，提高光伏背板100的耐候性，增加光伏背板100使用寿命与性能。
作为一种具体实施方式，中间层12中的聚丙烯为均聚聚丙烯，热变形温度大于等于108℃。均聚聚丙烯具有极好的各项耐性，绝缘性好，耐高温，工作温度范围广，无毒性，质量轻。本申请实施例中可以采用均聚聚丙烯作为中间层12的主要原料，保证中间层12具有良好的机械性能的同时提高中间层12的使用寿命，且有利于光伏背板100轻量化的实现。
作为一种具体实施方式，内层13的DSC熔融峰为小于等于145℃。本申请中光伏背板100的内层13具有良好的粘结性能，在DSC曲线中的熔融峰较低，能够保证光伏背板100与光伏组件的结合可靠性，提高光伏组件是使用寿命。
作为一种具体实施方式，如图1所示，光伏背板100为三层结构，光伏背板100依次由外层11、中间层12和内层13组成，外层11的厚度为20-80μm，中间层12的厚度为200-360μm，内层13的厚度为20-80μm。本申请实施例中外层11主要功能在于为光伏背板100提供优秀的耐候性、良好的光稳定性与出色的防水汽性能，保证光伏背板100在光伏组件使用时保持较好的稳定性，提高光伏背板100的使用寿命。光伏背板100的需要一定厚度的外层11保护光伏背板100，提高其使用寿命，但过厚的外层11会使光伏背板100强度下降，且不利于光伏组件轻量化的实现，因此光伏背板100的外层11厚度需要有一定限制。光伏背板100的中间层12起到支撑光伏背板100的作用，为光伏背板100提供机械性能，保证光伏背板100拥有卓越的机械强度。同时，中间层12还为光伏背板100提供优异的电绝缘性能及卓绝的水汽阻隔性能，进一步提高光伏背板100的使用性能。本申请实施例中，中间层12具有一定厚度，使其具有足够的机械强度，保证光伏背板100的整体强度满足使用要求。光伏背板100的内层13与光伏组件中的封装胶膜直接接触，内层13能够提高光伏背板100与封装胶膜的粘结性，保证光伏背板100与封装胶膜粘结的可靠性，防止光伏背板100脱胶造成光伏组件损坏。较薄的内层13粘结性较差，光伏背板100长期使用后容易导致光伏背板100分离和脱落的现象。内层13过厚，则光伏背板100受力时内层13伸长变形大，易引起应力集中、缺陷增多及内应力增大等问题，降低内层13的粘结性能。同时过厚的内层13还会降低光伏背板100的机械强度。光伏背板100的内层13厚度在上述范围内，能够保证光伏背板100与封装胶膜之间的粘结可靠性。光伏背板100以中间层12为基本骨架提高光伏背板100机械强度与防水性能；以外层11作为保护，提高光伏背板100耐候性与使用寿命；设置内层13提高光伏背板100粘结性能，保证光伏背板100粘结可靠性。本申请实施例中外层11、中间层12与内层13主要原料均为聚丙烯，各层间相容性好，长期使用可靠性与稳定性高，能够保证光伏背板100具有较长的使用寿命。
作为一种具体实施方式，本申请实施例提供的光伏背板100还包括粘结层14。如图2所示，粘结层14设于中间层12的两侧，即光伏背板包括外层11、粘结层14、中间层12、粘结层14和内层13。粘结层14包括粘结树脂、无机填料与助剂。粘结树脂包括酸酐改性聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或酸酐改性的聚乙烯中的至少一种。本申请实施例中在光伏背板100中间层12的两侧设置粘结层，增加中间层12与外层11、内层13之间的结合能力，保证光伏背板100各层间结合牢固、可靠。其中，外层11的厚度为20-40μm，粘结层14的厚度为20-40μm，中间层12的厚度为180-280μm，内层13的厚度为20-40μm。本申请中粘结层14用于提高光伏背板100的层间结合力，粘结层14的厚度在一定范围能够保证粘结层14的粘结性能。粘结层14厚度过小则粘结层14的粘结性能过低，无法保证光伏背板100各层间的结合性能，光伏背板100使用过程中容易发生层间分离或脱胶。粘结层14的厚度过大则光伏背板100机械强度下降，且光伏背板100受力时粘结层14内容易出现大量缺陷导致开胶，降低光伏背板100的使用性能。
作为一种具体实施方式，本申请实施例提供的光伏背板100还包括粘结层14与阻隔层15。本申请实施例中的光伏背板100，如图3所示，光伏背板可以依次由外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12与内层13构成。其中，粘结层14包括粘结树脂、无机填料与助剂，阻隔层15包括阻隔树脂、无机填料与助剂。粘结树脂包括酸酐改性聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或酸酐改性的聚乙烯中的至少一种。本申请实施例中的光伏背板100还可以通过设置阻隔层15的方式提高光伏背板100的气体阻隔性能，尤其是提高氧气阻隔性能。本申请中设置两层中间层12，并在两层中间层12间设置阻隔层15，防止阻隔层15接触过多水汽而失效。为防止光伏背板100出现层间脱离现象，阻隔层15两侧分别设置一层粘结层14，分别与阻隔层15两侧的中间层12粘结，保证光伏背板100具有较高的层间结合力，提高光伏背板100可靠性。
作为一种具体实施方式，如图3所示，光伏背板100依次包括外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12和内层13，外层11的厚度为20-40μm，中间层12的厚度为100-150μm，粘结层14的厚度为10-20μm，阻隔层15的厚度为20-50μm，内层13的厚度为20-40μm。本申请实施例中，中间层12具有足够的厚度保证其机械强度及防水性能，能够起到支撑光伏背板100并防止水汽侵蚀阻隔层15的作用。中间层12的厚度限制在一定范围内，保证机械强度与防水性能的同时，满足光伏背板100轻量化及低成本的要求。本申请实施例中，阻隔层15具有一定厚度，保证光伏背板100具有良好的气体阻隔性能，但阻隔层15厚度过大会导致光伏背板100机械强度下降，成本提高。同时，控制粘结层14的厚度，保证阻隔层15在光伏背板100中结合的可靠性。
作为一种具体实施方式，本申请实施例中阻隔树脂包括EVOH、PVA、PVDC、PA6或MXD6中的至少一种。EVOH树脂是一种性能优秀的阻隔树脂，具有优秀的热稳定性能，机械强度高，耐磨性好，耐候性佳，且具有良好的绝缘性能。EVOH树脂对气体有很强的阻隔作用，能够阻隔气体，大大提高光伏背板100的气体阻隔性能。并且，EVOH树脂具有高光泽和低雾度，因而具有较高的透明度，适用于制备透明光伏背板100的阻隔层15。PVA树脂具有优异的阻氧性能，优越的拉升强度与良好的耐候性，作为阻隔层15的主要材料能为其带来杰出的氧气阻隔性能。同时，PVA树脂还是一种环境友好度高的高分子材料，使用于光伏背板100的阻隔层15不会造成环境污染。PVDC树脂具有耐燃、耐腐蚀、气密性好等优点，其分子间凝集力强，结晶度高，兼具卓越的阻隔水汽与氧气的特性。并且，PVDC树脂优越的耐候性还能提升阻隔层15的使用寿命，提高光伏背板100使用性能。PA6与PA-MXD6都属于尼龙材料，具有密度小、韧性好、耐化学品和耐久性好的优点。其中PA-MXD6对氧气与二氧化碳都具有优良的阻隔作用，作为光伏背板100阻隔层15的主要原料可以有效地提高阻隔层15的气体阻隔性。
本申请的另一方面，还提供了一种光伏组件，包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和后层基板，后层基板为前述的光伏背板100。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种光伏背板100，厚度为350μm，如图1所示，依次由外层11、中间层12及内层13构成。外层11厚度为20μm，中间层12厚度为310μm，内层13厚度为20μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(BC245MO)，27份POE(TAFMERDF610)，7份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，11份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。中间层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(宁波富德T30S)，20份EPDM(Nordel 4725P)，16份酸酐改性的聚乙烯(FusabondE528)，25份滑石粉(3000目，广西产滑石粉)，16份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(宁波富德T30S)，100份MLLDPE(LUCENE LC100)，36份硫酸钡(3000目，沉淀法硫酸钡)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂(市售)，10份阻燃剂。
实施例2
一种光伏背板100，厚度为360μm，如图1所示，依次由外层11、中间层12及内层13构成。外层11厚度为80μm，中间层12厚度为200μm，内层13厚度为80μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(BC245MO)，31份LLDPE(
Figure BDA0003826475960000111
LLDPE 218NJ)，9份硅烷偶联剂(KH570)，30份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。中间层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(宁波富德T30S)，20份EPDM(Nordel 4725P)，16份酸酐改性的聚乙烯(FusabondE528)，25份水滑石(STABACE HT-1)，16份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂(市售)，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(宁波富德T30S)，100份MLLDPE(LUCENE LC100)，36份硫酸钡(3000目，沉淀法硫酸钡)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，10份阻燃剂。
实施例3
一种光伏背板100，厚度为400μm，如图1所示，依次由外层11、中间层12及内层13构成。外层11厚度为20μm，中间层12厚度为360μm，内层13厚度为20μm。
实施例3中各层的组分及含量与实施例1相同。
实施例4
一种光伏背板100，厚度为350μm，如图2所示，依次由外层11、粘结层14、中间层12、粘结层14及内层13构成。外层11厚度为40μm，两层粘结层14厚度均为40μm，中间层12厚度为190μm，内层13厚度为40μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP456J)，50份PIB(大林PB2400)，15份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，50份云母粉(3000目)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，8份阻燃剂，0.6份成核剂。中间层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP550J)，19份MLLDPE(LUCENE SM100)，6份酸酐改性的聚丙烯(BYNEL 50E806)，38份硅灰石(1250目)，10份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.5份成核剂。内层包括以下重量份的原料：400份聚丙烯(HP456J)，120份LDPE(SEETEC BF415)，19份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(Bynel20E482)，36份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.5份抗氧剂，12份阻燃剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份酸酐改性聚丙烯(BYNEL 50E806)，15份分子筛(久宙JZ-AZ)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。
实施例5
一种光伏背板100，厚度为370μm，如图2所示，依次由外层11、粘结层14、中间层12、粘结层14及内层13构成。外层11厚度为20μm，两层粘结层14厚度均为20μm，中间层12厚度为290μm，内层13厚度为20μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP456J)，50份EVA(UE630)，15份甲基丙烯酸丁酯接枝聚丙烯(自制，接枝率2.8％)，50份云母粉(3000目)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，8份阻燃剂，0.6份成核剂。中间层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP550J)，19份MLLDPE(LUCENE SM100)，6份酸酐改性的聚丙烯(BYNEL50E806)，38份二氧化硅(HY-G12)，10份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.5份成核剂。内层包括以下重量份的原料：400份聚丙烯(HP456J)，120份LDPE(SEETEC BF415)，19份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(Bynel20E482)，36份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.5份抗氧剂，12份阻燃剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(Lotader AX8840)，15份分子筛(久宙JZ-AZ)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。
实施例6
一种光伏背板100，厚度为360μm，如图2所示，依次由外层11、粘结层14、中间层12、粘结层14及内层13构成。外层11厚度为30μm，两层粘结层14厚度均为30μm，中间层12厚度为240μm，内层13厚度为30μm。
实施例6中各层的组分及含量与实施例4相同。
实施例7
一种光伏背板100，厚度为400μm，如图3所示，依次由外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12及内层13构成。外层11厚度为40μm，中间层12厚度为140μm，两层粘结层14厚度均为10μm，阻隔层15厚度为20μm，中间层12厚度为140μm，内层13厚度为40μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(BD712CF)，12份SBS(T171E)，5份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，12份硫酸钡(3000目，沉淀法硫酸钡)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。中间层(设于外层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HD915CF)，18份PIB(大林PB2400)，12份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，29份滑石粉(3000目)，7份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份乙烯-丙烯酸共聚物(Escor 5100)，4份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，5份阻燃剂。阻隔层包括以下重量份的原料：100份EVOH(EVAL L171B)，4份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.1份抗氧剂，0.1份紫外吸收剂，0.1份光稳定剂。中间层(设于内层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HD915CF)，13份EPDM(Nordel 4725P)，20份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(Bynel 20E482)，33份碳酸钙(粒径60-80nm)，0.15份抗氧剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(CP800M)，50份mPP(LUCENE MH7700)，75份MLLDPE(LUCENE LC100)，25份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，25份分子筛(久宙JZ-AZ)。
实施例8
一种光伏背板100，厚度为400μm，如图3所示，依次由外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12及内层13构成。外层11厚度为20μm，中间层12厚度为150μm，两层粘结层14厚度均为15μm，阻隔层15厚度为30μm，中间层12厚度为150μm，内层13厚度为20μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(BD712CF)，12份CPE(亚星135A)，5份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，12份氢氧化铝(ATH-1T)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。中间层(设于外层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HD915CF)，22份PIB(大林PB2400)，12份酸酐改性的聚乙烯(FusabondE528)，29份滑石粉(3000目)，7份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份乙烯-丙烯酸共聚物(Escor 5100)，6份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，5份阻燃剂。阻隔层包括以下重量份的原料：100份PA-MXD6(
Figure BDA0003826475960000151
PA 3426)，4份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.1份抗氧剂，0.1份紫外吸收剂，0.1份光稳定剂。中间层(设于内层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HD915CF)，13份TPE(科元1320)，20份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(Bynel20E482)，33份碳酸钙(粒径60-80nm)，0.15份抗氧剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(CP800M)，50份mPP(LUCENE MH7700)，75份MLLDPE(LUCENE LC100)，25份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，25份分子筛(久宙JZ-AZ)。
实施例9
一种光伏背板100，厚度为370μm，如图3所示，依次由外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12及内层13构成。外层11厚度为40μm，中间层12厚度为100μm，两层粘结层14厚度均为20μm，阻隔层15厚度为50μm，中间层12厚度为100μm，内层13厚度为40μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(K8003)，18份PIB(大林PB2400)，3份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，14份滑石粉(3000目)，6份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。中间层(设于外层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP456J)，36份LDPE(SEETEC BF415)，7份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，36份滑石粉(3000目)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，7份阻燃剂，0.6份成核剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，5份碳酸钙(粒径60-80nm)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。阻隔层包括以下重量份的原料：100份PVDC(PVDC MA 119)，8份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。中间层(设于内层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯、(HP456J)，38份EPDM(Nordel4725P)，15份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，62份硅灰石(1250目)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，7份阻燃剂，0.6份成核剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(T30S)，50份MLLDPE(LUCENE LC100)，17份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，20份分子筛(久宙JZ-AZ)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，8份阻燃剂。
实施例10
一种光伏背板100，厚度为380μm，如图3所示，依次由外层11、中间层12、粘结层14、阻隔层15、粘结层14、中间层12及内层13构成。外层11厚度为40μm，中间层12厚度为100μm，两层粘结层14厚度均为20μm，阻隔层15厚度为60μm，中间层12厚度为100μm，内层13厚度为40μm。
其中，外层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(K8003)，18份PIB(大林PB2400)，3份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，18份滑石粉(3000目)，12份硅灰石(1250目)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂，0.4份成核剂。中间层(设于外层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(HP456J)，36份LDPE(SEETEC BF415)，7份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，36份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，7份阻燃剂，0.6份成核剂。粘结层包括以下重量份的原料：100份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，5份碳酸钙(粒径60-80nm)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。阻隔层包括以下重量份的原料：80份PA-MXD6(
Figure BDA0003826475960000161
PA 3426)，8份滑石粉(3000目)，0.2份抗氧剂，0.2份紫外吸收剂，0.2份光稳定剂，5份阻燃剂。中间层(设于内层一侧)包括以下重量份的原料：100份聚丙烯、(HP456J)，38份EPDM(Nordel 4725P)，15份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，62份硅灰石(1250目)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，7份阻燃剂，0.6份成核剂。内层包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(T30S)，50份MLLDPE(LUCENE LC100)，17份酸酐改性的聚乙烯(Fusabond E528)，20份分子筛(久宙JZ-AZ)，0.3份抗氧剂，0.3份紫外吸收剂，0.3份光稳定剂，8份阻燃剂。
比较例1
一种单层光伏背板200，厚度为300μm，如图4所示，为单层结构，包括以下重量份的原料：100份聚丙烯(BC245MO)，18份POE(TAFMER DF610)，64份MLLDPE(LUCENE LC100)，22份钛白粉(Ti-PureTM R-101)，9份酸酐接枝聚丙烯(BYNEL 50E806)，0.4份抗氧剂，0.4份紫外吸收剂，0.4份光稳定剂，9份阻燃剂，0.7份成核剂。
比较例2
市售常规PET材质的光伏背板100，如图5所示，依次包括氟层16、胶粘剂层17、PET层18、胶粘剂层17及氟层16。
上述实施例和对比例中，除已标注的原料之外，成核剂为成核剂STAB NA-18，紫外吸收剂为紫外吸收剂UV-531，光稳定剂为光稳定剂Chimassorb 2020，阻燃剂为阻燃剂FLAMESTAB NOR116，抗氧剂为抗氧剂1010。
聚丙烯中，T30S的DSC熔融峰为164°，维卡软化点为155℃；HP550J的DSC熔融峰为164°，维卡软化点为155℃；HD915CF的DSC熔融峰为164°，维卡软化点为155℃；HP456J的DSC熔融峰为164°，维卡软化点为155℃。
性能测试：
层间剥离强度测试：GBT 31034-2014；
PCT96层间剥离强度测试：GBT 31034-2014；
封装胶膜剥离强度测试：GBT 31034-2014；
水汽透过率测试：GBT 31034-2014电解传感器法；
熔融指数测试：GB/T 3682-2000温度230度，负荷2.16kg；
DSC测试：20℃平衡，以20℃/min的速度升温至200℃，维持3分钟以消除热历史，以10℃/min的速度降温到20℃，再以10℃/min的速度升温到200℃。
弹性模量测试：采用DMA Q800仪器进行测试，选择拉伸模式，频率1HZ，应变1％。
性能测试结果：
上述实施例1-10和对比例1-2中光伏背板的性能测试结果如表1所示。
表1实施例1-10和对比例1-2中光伏背板的性能测试结果
Figure BDA0003826475960000181
Figure BDA0003826475960000191
如上表1所示，本申请实施例1-4中的光伏背板具有优异的层间抗剥离性能，也优异的与封装胶膜抗剥离性能。与对比例2相比，实施例1-4中的光伏背板具有更好的层间抗剥离性能，其各层之间粘结性能更优不易发生剥离；同时也具有更低的水汽透过率，能够光伏组件的使用寿命。与对比例1相比，实施例1-4中的光伏背板具有更高的弯曲模量，具有更好的抗弯曲性能。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种光伏背板，其特征在于：
包括外层、中间层和内层，所述光伏背板的厚度为350-400μm；
所述中间层包括聚丙烯树脂，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，所述中间层聚丙烯树脂的DSC熔融峰为163-167℃，维卡软化点大于等于154℃。
2.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述光伏背板在230℃/2.16kg试验条件下的熔融指数为2.5-8.0g/10min；所述光伏背板的DSC面积最大的熔融峰在163-167℃温度区间内，所述光伏背板的DSC结晶峰中，在75-85℃温度区间或98-105℃温度区间至少具有一个结晶峰，在120-128℃温度区间中具有一个结晶峰。
3.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述外层包括聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，所述中间层包括均聚聚丙烯、增韧剂、无机填料、相容剂和助剂，所述内层包括聚丙烯、增韧剂、无机填料和助剂；
优选地，所述外层中，所述聚丙烯的含量为100份，所述增韧剂的含量为12-50份，所述无机填料的含量为11-50份，所述相容剂的含量为3-15份；所述中间层中，所述均聚聚丙烯的含量为100份，所述增韧剂的含量为13-38份，所述无机填料的含量为33-62份，所述相容剂的含量为6-20份；
所述内层中，所述聚丙烯的含量为100份，所述增韧剂的含量为67-125
份，所述无机填料的含量为20-36份。
4.根据权利要求3所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述增韧剂包括POE、EPDM、LDPE、LLDPE、MLLDPE、mPP、EVA、CPE、SBS、TPE或PIB中的至少一种；
所述无机填料包括钛白粉、硫酸钡、滑石粉、水滑石、云母粉、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、硅灰石或分子筛中的至少一种；
所述相容剂包括酸酐接枝聚丙烯、酸酐改性的聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、甲基丙烯酸丁酯接枝聚丙烯或硅烷偶联剂中的至少一种；所述助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或成核剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述中间层的热变形温度大于等于108℃，所述内层的DSC熔融峰为小于等于145℃。
6.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述光伏背板为三层结构，所述光伏背板依次由所述外层、所述中间层和所述内层组成，所述外层的厚度为20-80μm，所述中间层的厚度为200-360μm，所述内层的厚度为20-80μm。
7.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述光伏背板还包括粘结层，所述粘结层设于所述中间层的两侧；所述粘结层的原料包括粘结树脂、无机填料和助剂；所述外层的厚度为20-40μm，所述中间层的厚度为190-280μm，所述粘结层的厚度为20-40μm，所述内层的厚度为20-40μm。
8.根据权利要求7所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述粘结树脂包括酸酐改性聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或酸酐改性聚乙烯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述光伏背板还包括粘结层和阻隔层，所述光伏背板依次包括外层、中间层、粘结层、阻隔层、粘结层、中间层和内层；所述粘结层包括粘结树脂、无机填料和助剂，所述阻隔层包括阻隔树脂、无机填料和助剂；所述外层的厚度为20-40μm，所述中间层的厚度为100-150μm，所述粘结层的厚度为10-20μm，所述阻隔层的厚度为20-50μm，所述内层的厚度为20-40μm。
10.根据权利要求9所述的一种光伏背板，其特征在于：
所述阻隔树脂包括EVOH、PVA、PVDC、PA6或MXD6中的至少一种。
11.一种光伏组件，包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和后层基板，其特征在于：
所述后层基板为权利要求1-10任一所述的光伏背板。
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