CN116042025B - 一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板 - Google Patents

一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。以重量份计，所述涂料组合物包括20～40份功能树脂、3～10份固化剂、20～40份无机反射颜料和1～10份消色颜料；所述无机反射颜料与消色颜料的质量比为(2～5):1。本发明中，所述涂料组合物通过无机反射颜料与消色颜料以特定比例复配，同时搭配其它各组分，使得包括所述涂料组合物的太阳能电池背板在展现黑色外观的同时，对红外波段也具有很高的反射率，尤其是对750～1200nm波段的反射率可达65％以上，显著提高了黑色太阳能组件的发电功率；同时所述背板的耐老化性能和粘结性能优异。

Description

一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色 太阳能电池背板
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。
背景技术
太阳光主要由紫外光(280～380nm)，可见光(380～780nm)，近红外光(780～2500nm)三个部分组成，三个部分所占的太阳光能量比例大约为5％、45％、50％，并且400～1600nm波长范围的太阳光占太阳光能量的90％左右，晶硅太阳能电池主要就是吸收400～1100nm波长范围的太阳光发生光生伏特效应，产生电流。
传统的白色太阳能电池背板，其主要功能颜料为二氧化钛，二氧化钛是一种高反射颜料，能反射90％的可见光和近红外光，因此白色太阳能电池背板不仅能将晶硅电池所需的太阳光反射到电池片上，提升太阳光的利用效率，同时也能将不需要的近红外光反射出电池组件，有效降低了组件温度，提升了发电效率。但是，白色太阳能电池背板与晶硅电池颜色相差较大，影响美观，随着市场对美学需求的愈演愈烈，黑色太阳能电池背板受到更多客户的青睐。
然而，现有的黑色太阳能电池背板，为了呈现黑色外观，需要吸收几乎所有的可见光，并且对近红外波段也有极强的吸收，不仅降低了晶硅电池对太阳光的吸收效率，而且降低了太阳能电池背板对太阳热的反射效率，大大提高了组件的温度，降低了组件发电功率，据估算，每升高1℃，晶硅电池的发电效率降低0.4％。
因此，开发一种能显著降低组件温度、提高组件发电效率、且耐候性好的黑色太阳能电池背板，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种涂料组合物及其制备方法、包含其的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。所述涂料组合物通过无机反射颜料与消色颜料以特定比例复配，同时搭配其它各组分，使得包括所述涂料组合物的太阳能电池背板在展现黑色外观的同时，对红外波段也具有很高的反射率，尤其是对750～1200nm波段的反射率可达65％以上，显著提高了黑色太阳能组件的发电功率；同时所述背板的耐老化性能和粘结性能优异。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种涂料组合物，以重量份计，所述涂料组合物包括20～40份功能树脂、3～10份固化剂、20～40份无机反射颜料和1～10份消色颜料；所述无机反射颜料与消色颜料的质量比为(2～5):1。
本发明中，通过利用高反射率的无机红外反射颜料，可有效提高黑色太阳能电池背板对近红外波段的反射率；使得太阳能电池背板能够吸收400～750nm波段的太阳光，呈现黑色外观，同时能将750～1200nm波段的太阳光反射到晶硅电池上，增加了太阳光的利用效率，提高了电池片发电效率；同时，搭配特定含量的消光颜料，二者相互配合，进一步提高了黑色太阳能电池背板的反射率和发电效率；并且所述黑色太阳能电池背板的耐老化性能优异，粘结性能好。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物包括20～40份功能树脂，例如可以为21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份等。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物包括3～10份固化剂，例如可以为4份、5份、6份、7份、8份、9份等。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物包括20～40份无机反射颜料，例如可以为21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份等。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物包括1～10份消色颜料，例如可以为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份等。
优选地，所述无机反射颜料与消色颜料的质量比为(2～5):1，例如可以为2.2:1、2.4:1、2.6:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1、4.8:1等。
本发明中，当所述无机反射颜料与消色颜料不在上述特定的质量比时，会造成无法形成黑色太阳能背板或反射效率差。
优选地，所述无机反射颜料包括铬钴蓝、钴蓝、钴绿、铁铬黑、铁锌铬黑、锌铁黄、钛铬棕或钛镍黄中的至少一种，进一步优选为铬钴蓝、钴蓝、钴绿中的至少一种。
优选地，所述消色颜料包括蒽醌红、DPP红、苝红、喹吖啶酮红、苯并咪唑酮黄、异吲哚啉黄、异吲哚啉酮黄、喹吖酮黄、喹嗯咪唑酮黄、酞青蓝、蒽醌蓝、氧化铁黄、铬黄、苯胺黄、氧化铁红、镉红、苯胺红、铁蓝或群青中的至少一种。
优选地，所述功能树脂包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂、氟碳树脂中的至少一种。
优选地，所述固化剂包括异氰酸酯类固化剂、咪唑类固化剂、酰肼类固化剂、胺类固化剂或二聚氰胺类固化剂中的至少一种。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物还包括1～6份助剂，例如可以为2份、3份、4份、5份等。
优选地，所述助剂包括催化剂、分散剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、防沉剂或消光剂中的至少一种。
优选地，以重量份计，所述涂料组合物还包括10～20份溶剂，例如可以为12份、14份、16份、18份等。
优选地，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、环己烷、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮或甲基异丁酮中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的涂料组合物的制备方法，所述制备方法包括：
将功能树脂、无机反射颜料、消色颜料与配方量40～50％的溶剂以及任选的配方量40～50％的助剂第一次混合搅拌、研磨，得到分散液；将所述分散液与固化剂、剩余溶剂以及剩余任选的助剂第二次混合搅拌，得到所述涂料组合物。
优选地，所述第一次混合搅拌的时间为1～4h，例如可以为2h、3h、4h等；所述研磨的次数为1～4次，例如可以为2次、3次、4次等；所述第二次混合搅拌的时间为30～60min，例如可以为35min、40min、45min、50min、55min等。
第三方面，本发明提供一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板包括依次层叠的耐候层、粘结层、基材层和黑色功能涂料层；所述黑色功能涂料层的材料包括如第一方面所述的涂料组合物。
优选地，所述耐候层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯层、聚氟乙烯层和聚偏氟乙烯薄膜层中的至少一种。
优选地，所述耐候层的厚度为0.01～0.05mm，例如可以为0.02mm、0.03mm、0.04mm等。
优选地，所述粘结层包括聚氨酯胶黏剂层、丙烯酸树脂胶黏剂层、环氧树脂胶黏剂层或聚酯胶黏剂层中的至少一种。
优选地，所述粘结层的厚度为0.005～0.03mm，例如可以为0.01mm、0.02mm、0.025mm等。
优选地，所述基材层包括PET基材层。
优选地，所述基材层的厚度为0.05～1mm，例如可以为0.06mm、0.08mm、0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm等。
优选地，所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板对750～1200nm波段的反射率≥65％，例如可以为66％、67％、68％、70％、75％、80％、85％、90％、95％等。
需要说明的是，本发明所述的高耐候是指本发明提供的太阳能电池背板耐光、耐UV、耐高温、耐湿热、不迁移；高反射是指本发明提供的黑色高反射太阳能电池背板对太阳光近红外波段很高的反射率，尤其是对750～1200nm波段的太阳光的反射率在65％以上。
第四方面，本发明提供一种根据第三方面所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将所述涂料组合物涂覆于基材层的一个表面，干燥，得到表面层叠有黑色功能涂料层的基材层；
(2)在步骤(1)得到的基材层的另一个表面涂覆胶黏剂，干燥，得到粘结层；在所述粘结层表面贴合耐候薄膜，固化，得到所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。
优选地，步骤(1)所述基材层为表面经过电晕处理的基材层。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为100～150℃，例如可以为110℃、120℃、130℃、140℃等；时间为1～30min，例如可以为2min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、28min等。
优选地，步骤(2)所述干燥的温度为80～100℃，例如可以为85℃、90℃、95℃等；时间为1～10min，例如可以为2min、4min、6min、8min等。
优选地，步骤(2)所述固化的温度为40～80℃，例如可以为45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃等；时间为1～3天，例如可以为1天、2天、3天等。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的涂料组合物，采用无机反射颜料替代常规配方中的有机颜料，通过无机反射颜料与消色颜料按照特定比例进行复配，同时搭配其它各组分，不仅能够使得太阳能电池背板取得黑色外观，同时对红外波段也具有很高的反射率，尤其是750～1200nm波段的太阳光的反射率可达65％以上；并且解决了有机颜料不耐UV、耐湿热、易迁移的问题；且工艺简单，制得的黑色高反射太能电池背板具有良好的粘结性能、耐老化性能，能显著提高晶硅太阳能电池的发电效率，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明提供的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的结构示意图；
其中，1-基材层；2-耐候层；3-粘结层；4-黑色功能涂料层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明所有实施例和对比例用到的材料如下：
消光剂：格雷斯C805、格雷斯CP4-8991
润湿分散剂：BYK-163、EFKA-4310
流平剂：BYK-354、Efka-3777
防沉剂：BYK-410、BYK-430
消泡剂：BYK-066N、Efka-2020
实施例1
本实施例提供一种涂料组合物，以重量份计，所述涂料组合物包括35份氟碳树脂、5份异氰酸酯固化剂、30份钴绿、8份DPP红、2份异吲哚啉黄、1份消光剂格雷斯C805、3.5份润湿分散剂BYK-163、0.5份流平剂BYK-354和15份醋酸丁酯。
本实施例提供一种所述涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：
按配方量，将氟碳树脂、钴绿、DPP红、异吲哚啉黄和配方量50％的助剂、配方量50％的醋酸丁酯投入到搅拌釜中，先高速搅拌2h，再用砂磨机研磨2遍，得到分散均匀，细度合格的涂料分散液；将所述分散液与异氰酸酯固化剂、剩余助剂和醋酸丁酯混合搅拌30min，分散均匀，得到所述涂料组合物。
实施例2
本实施例提供一种涂料组合物，以重量份计，所述涂料组合物包括35份丙烯酸树脂、5份异氰酸酯固化剂、30份钴蓝、5份DPP红、5份喹吖啶酮红、1份消光剂格雷斯CP4-8991、3.5份润湿分散剂EFKA-4310、0.5份消泡剂BYK-066N、0.5份防沉剂BYK-410、0.5份流平剂Efka-3777和20份醋酸丁酯。
本实施例提供一种所述涂料组合物的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种涂料组合物，以重量份计，所述涂料组合物包括30份氟碳树脂、5份异氰酸酯固化剂、30份铬钴蓝、5份DPP红、4份酞青蓝、1.5份消光剂格雷斯C805、3份润湿分散剂BYK-163、0.5份消泡剂Efka-2020、0.5份防沉剂BYK-430、0.5份流平剂Efka-3777和10份丁酮、10份甲基异丁酮。
本实施例提供一种所述涂料组合物的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供一种涂料组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述钴绿替换等重量份的铁铬黑，其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种涂料组合物，以重量份计，所述涂料组合物包括40份氟碳树脂、5份异氰酸酯固化剂、10份炭黑、20份硫酸钡、1份二氧化硅、3份润湿分散剂和20份醋酸丁酯。
本对比例提供一种所述涂料组合物的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种黑色功能薄膜，以重量份计，所述黑色功能薄膜的材料包括40份乙烯-醋酸乙烯共聚物、40份聚乙烯、5份炭黑、10聚丙烯。
对比例3
本对比例提供一种涂料组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述钴绿替换为15份苝黑，没有DPP红和异吲哚啉黄，其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种涂料组合物，其与实施例1的区别仅在于，所述无机反射颜料与消光颜料的总量不变，质量比为8:1，其它组分、用量、配比及制备方法均与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供一种涂料组合物，其与实施例1的区别仅在于，所述无机反射颜料与消光颜料的总量不变，质量比为1:1，其它组分、用量、配比及制备方法均与实施例1相同。
应用例1
一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其结构示意图如图1所示，包括依次层叠的耐候层2(聚偏氟乙烯薄膜层，厚度为0.02mm)、粘结层3(聚酯胶黏剂层，厚度为0.01mm)、PET基材层1(厚度为0.25mm)和黑色功能涂料层4(实施例1提供的涂料组合物)。
所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的制备方法包括：
(1)将实施例1提供的涂料组合物涂覆于已进行表面电晕处理的PET基材表面，再经150℃干燥2min，制得一面层叠有黑色功能涂料层的PET基材层。
(2)在将步骤(1)得到的基材层的另一个表面涂覆聚酯胶黏剂，再经80℃干燥2min，得到粘结层；在所述粘结层表面贴合一层耐候性聚偏氟乙烯薄膜，再经80℃固化2天，得到所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。
应用例2
一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，包括依次层叠的耐候层(聚对苯二甲酸乙二醇酯层，厚度为0.02mm)、粘结层(聚酯胶黏剂层，厚度为0.01mm)、PET基材层(厚度为0.28mm)和黑色功能涂料层(实施例2提供的涂料组合物)。
所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的制备方法与应用例1相同。
应用例3
一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，包括依次层叠的耐候层(聚偏氟乙烯薄膜层，厚度为0.02mm)、粘结层(聚氨酯胶黏剂层，厚度为0.008mm)、PET基材层(厚度为0.25mm)和黑色功能涂料层(实施例3提供的涂料组合物)。
所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的制备方法与应用例1相同。
应用例4
一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其与应用例1的区别仅在于，所述黑色功能涂料层的材料为实施例4提供的涂料组合物，其它结构、材料及制备方法均与应用例1相同。
对比应用例1
一种黑色太阳能电池背板，其与应用例3的区别仅在于，所述黑色功能涂料层的材料为对比例1提供的涂料组合物，其它结构、材料及制备方法均与应用例3相同。
对比应用例2
一种黑色太阳能电池背板，包括依次层叠的耐候层(聚偏氟乙烯薄膜层，厚度为0.02mm)、第一粘结层(聚氨酯胶黏剂层，厚度为0.008mm)、PET基材层(厚度为0.25mm)、第二粘结层(聚氨酯胶黏剂层，厚度为0.008mm)和黑色功能薄膜层(对比例2提供的薄膜材料)。
所述黑色太阳能电池背板的制备方法包括：
(1)将PET基材进行电晕处理并于基材表面涂覆一层胶黏剂，经烘箱干燥后贴合一层耐候性薄膜，备用。
(2)将步骤一制得的样品在PET基材层的另一面进行电晕处理并涂覆一层胶黏剂，再经烘箱干燥后贴合一层黑色功能性薄膜，再经烘箱固化制得所述黑色太阳能电池背板。
对比应用例3～5
对比应用例3～5提供的太阳能电池背板，其与应用例1的区别仅在于，所述功能涂料层的材料分别为对比例3～5提供的涂料组合物，其它结构、材料及制备方法均与应用例1相同。
性能测试
(1)外观：参照GB/T 31034-2014晶硅太阳能电池组件用绝缘背板的测试方法，测试背板的颜色L值；L值越大表明背板颜色越黑。
(2)反射率：参照IEC-62805-2测试标准；
(3)涂层附着力：参照ASTM D3359-09胶带法测量附着力的测试方法；
(4)与EVA剥离力：参照GB-T2790胶粘剂180°剥离强度试验方法；
(5)耐湿热老化性能：参照GB/T 31034-2014晶硅太阳能电池组件用绝缘背板中85℃85％RH湿热老化的测试方法，实验条件为85℃，85％
相对湿度，时间2000小时，采用福斯特EVA层压，测试背板的老化后的黄变△E；
(6)耐紫外老化：参照GB/T 31034-2014晶硅太阳能电池组件用绝缘背板中紫外老化的测试方法，辐照能量是300KWh，测试背板的老化后的黄变△b；
(7)耐热老化：参照GB/T 31034-2014晶硅太阳能电池组件用绝缘背板中背板层压的测试方法，采用福斯特EVA层压，经过150℃48hr热烘烤后测试背板的色差△E。
具体测试结果如表1(黑色太阳能电池背板对不同波段的反射率)、表2(黑色太阳能电池背板粘接性能、老化性能测试)所示：
表1
表2
由表1和表2可知，本发明提供的涂料组合物，通过无机反射颜料与消色颜料相互配合，同时搭配其它各组分，不仅能够使得太阳能电池背板取得黑色外观，同时对红外波段也具有很高的反射率，提高了太阳能电池背板的发射效率；并且所述太阳能电池背板的粘结性能好，附着力合格，耐老化性能优异；由应用例1～3可知，包括本发明提供的涂料组合物的太阳能背板对750-1200nm波段光的反射率为65～67％，与EVA剥离力达到85～90N/cm，湿热老化后色差△E为0.4～0.5，UV老化后黄变指数△b为0.6～0.7，热老化后色差△E为0.5～0.6。
由应用例1与应用例4比较可知，无机反射颜料选用铁铬黑时，太阳能背板对750-1200nm波长范围的光的反射率下降。
相对于对比应用例1～2提供的常规黑色太能电池背板，本发明提供的高耐候黑色高反射太能电池背板对750～1200nm波段反射率可达65％以上，显著提高了太阳能组件的发电功率；并且本发明提供的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的耐候性更好。其中，对比应用例2所用的黑色功能颜料为炭黑，炭黑是一种全波段吸收颜料，既能吸收可见光呈现黑色外观，同时也能吸收红外光，会导致组件升温，影响组件的发电效率。
由应用例1与对比应用例3～5可知，所述涂料组合物中无机反射颜料与消色颜料并非特定的组合或配比，太阳能背板对750～1200nm波段的反射率下降，且耐老化性能差。
综上所述，本发明提供的涂料组合物通过无机反射颜料与消色颜料以特定比例复配，同时搭配其它各组分，使得包括所述涂料组合物的太阳能电池背板在展现黑色外观的同时，对红外波段也具有很高的反射率，尤其是对750～1200nm波段的太阳光的反射率可达65％以上，显著提高了黑色太阳能组件的发电功率；同时所述背板具有良好的粘结性能、耐UV、耐湿热、耐高温，无迁移，保证了太阳能背板户外长期耐久性的使用要求。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (20)

1.一种黑色涂料组合物，其特征在于，以重量份计，所述黑色涂料组合物由20～40份功能树脂、3～10份固化剂、20～40份无机反射颜料、1～10份消色颜料、1～6份助剂和10～20份溶剂组成；
所述无机反射颜料与消色颜料的质量比为(2～4.8):1；
所述无机反射颜料为铬钴蓝、钴蓝、钴绿中的至少一种；
所述消色颜料为蒽醌红、DPP红、苝红、喹吖啶酮红、苯并咪唑酮黄、异吲哚啉黄、异吲哚啉酮黄、酞菁蓝、蒽醌蓝、氧化铁黄、铬黄、苯胺黄、氧化铁红、镉红、苯胺红、铁蓝或群青中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的黑色涂料组合物，其特征在于，所述功能树脂包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂、氟碳树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的黑色涂料组合物，其特征在于，所述固化剂包括异氰酸酯类固化剂、咪唑类固化剂、酰肼类固化剂或胺类固化剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的黑色涂料组合物，其特征在于，所述助剂包括催化剂、分散剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、防沉剂或消光剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的黑色涂料组合物，其特征在于，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、环己烷、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮或甲基异丁酮中的至少一种。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的黑色涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将功能树脂、无机反射颜料、消色颜料与配方量40～50％的溶剂以及配方量40～50％的助剂第一次混合搅拌、研磨，得到分散液；将所述分散液与固化剂、剩余溶剂以及剩余的助剂第二次混合搅拌，得到所述黑色涂料组合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次混合搅拌的时间为1～4h，所述研磨的次数为1～4次；所述第二次混合搅拌的时间为30～60min。
8.一种高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板包括依次层叠的耐候层、粘结层、基材层和黑色功能涂料层；
所述黑色功能涂料层的材料包括如权利要求1～5任一项所述的黑色涂料组合物。
9.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述耐候层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯层、聚氟乙烯层和聚偏氟乙烯薄膜层中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述耐候层的厚度为0.01～0.05mm。
11.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述粘结层包括聚氨酯胶黏剂层、丙烯酸树脂胶黏剂层、环氧树脂胶黏剂层或聚酯胶黏剂层中的至少一种。
12.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述粘结层的厚度为0.005～0.03mm。
13.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述基材层包括PET基材层。
14.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述基材层的厚度为0.05～1mm。
15.根据权利要求8所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板，其特征在于，所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板对750～1200nm波段的反射率≥65％。
16.一种根据权利要求8～15任一项所述的高耐候、高反射黑色太阳能电池背板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述黑色涂料组合物涂覆于基材层的一个表面，干燥，得到表面层叠有黑色功能涂料层的基材层；
(2)在步骤(1)得到的基材层的另一个表面涂覆胶黏剂，干燥，得到粘结层；在所述粘结层表面贴合耐候薄膜，固化，得到所述高耐候、高反射黑色太阳能电池背板。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基材层为表面经过电晕处理的基材层。
18.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为100～150℃；时间为1～30min。
19.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥的温度为80～100℃；时间为1～10min。
20.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固化的温度为40～80℃；时间为1～3天。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116355451A (zh) * 2023-05-30 2023-06-30 苏州弘道新材料有限公司 一种高反射涂布液及其制备方法
CN116344647B (zh) * 2023-05-30 2023-08-04 苏州弘道新材料有限公司 一种高反射黑色太阳能背板及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104212276A (zh) * 2014-08-26 2014-12-17 中国建筑股份有限公司 黑色太阳热反射降温涂料及其制备方法
KR101851758B1 (ko) * 2017-01-13 2018-06-04 에스케이씨 주식회사 태양전지용 이면보호 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈
CN109713069A (zh) * 2018-12-21 2019-05-03 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种黑色高反射太阳能电池背板及其制备方法
CN114350268A (zh) * 2022-01-06 2022-04-15 苏州福斯特光伏材料有限公司 封装胶膜及光伏组件
CN114420781A (zh) * 2022-01-11 2022-04-29 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种蓝色高反射太阳能电池背板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104212276A (zh) * 2014-08-26 2014-12-17 中国建筑股份有限公司 黑色太阳热反射降温涂料及其制备方法
KR101851758B1 (ko) * 2017-01-13 2018-06-04 에스케이씨 주식회사 태양전지용 이면보호 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈
CN109713069A (zh) * 2018-12-21 2019-05-03 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种黑色高反射太阳能电池背板及其制备方法
CN114350268A (zh) * 2022-01-06 2022-04-15 苏州福斯特光伏材料有限公司 封装胶膜及光伏组件
CN114420781A (zh) * 2022-01-11 2022-04-29 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种蓝色高反射太阳能电池背板

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