CN201931669U - 一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜 - Google Patents
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Abstract
一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：包括高透光氟树脂聚合物层、基层、聚烯烃粘结层，所述高透光氟树脂聚合物层与所述基层之间具有高分子胶粘剂层，所述基层与所述聚烯烃粘结层之间具有高分子胶粘剂层，所述高透光氟树脂聚合物层的两面具有氟硅氧烷化成膜层。本实用新型将聚烯烃粘结层复合到背膜上，将两者作出一体式结构，从而利于与EVA进行粘结，使得太阳电池生产更加简单方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于太阳电池中的组件，尤其涉及一种具有高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，同时涉及一种加工该背膜的工艺。
背景技术：
太阳能电池板通常是一个叠层结构，主要包括玻璃表层、EVA密封层、太阳能电池片、EVA密封层和太阳能电池背膜，其中太阳能电池片被两层EVA密封层密封包裹。太阳能电池背膜的主要作用是提高太阳能电池板的整体机械强度，另外可以防止水汽渗透到密封层中，影响电池片的使用寿命。为了提高背膜的整体性能，现有技术中出现了大量针对背膜进行改进的方案。例如，中国专利申请号为CN200710185202.8号、公开日为2008年5月14日、公开号为CN101177514的发明专利申请，公开了一种太阳能电池背板及其制备方法，该背板包括基材和含氟聚合物层，含氟聚合物层各组分按重量份数计为：含氟树脂25～45份；改性树脂1.5～3份；聚合物填料0.5～3份；无机填料0.1～1份；溶剂50～70份。上述方案的生产成本低，性能优良，其剥离强度高，阻水性能好，耐候性好。虽然氟材料能够提高背板的整体性能，但由于氟材料本身特性，其存在表面能高，表面憎水，粘结性能差。使得这种背板与EVA的粘接性能降低了，背板与EVA的粘接加工工艺变得复杂。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有高粘结性、且具有高耐候性、耐化学性、高的电气绝缘性能，高的防水性的太阳电池背膜。
按照本实用新型提供的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，包括高透光氟树脂聚合物层、基层、聚烯烃粘结层，所述高透光氟树脂聚合物层与所述基层之间具有高分子胶粘剂层，所述基层与所述聚烯烃粘结层之间具有高分子胶粘剂层，所述高透光氟树脂聚合物层的两面具有氟硅氧烷化成膜层。
按照本实用新型提供的一种具有高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜还具有如下附属技术特征：
所述基层的两面具有氮硅氧烷化成膜层。
所述氟硅氧烷化成膜层的厚度为0.01微米-5微米。
所述氮硅氧烷化成膜层的厚度为0.01微米-5微米。
所述基层为PET基层，所述基层的厚度为0.1毫米-10毫米。
所述高透光氟树脂聚合物层为PVDF聚偏氟乙烯树脂。
所述的高透光氟树脂聚合物层的厚度为0.01毫米-0.05毫米。
所述的聚烯烃粘结层的厚度为0.01毫米-0.1毫米，所述的高分子胶粘剂层的厚度为0.005毫米-0.03毫米。
所述基层两面经等离子氮硅氧烷化处理形成所述氮硅氧烷化化成膜层。
所述高透光氟树脂聚合物层两面经等离子氟硅氧烷化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层。
按照本实用新型提供的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型将聚烯烃粘结层复合到背膜上，将两者作出一体式结构，从而利于与EVA进行粘结，使得太阳电池生产更加简单方便。其次，本实用新型对高透光氟树脂聚合物层氟硅氧烷化处理，形成氟硅氧烷化成膜层，对基层进行氮硅氧烷化处理，形成氮硅氧烷化成膜层，使得本实用新型的粘结性能更好，膜层密实，提高了阻隔性能，尤其对水蒸气的具有更好阻隔，防潮性能好，电气性能和耐候性能更好；再次，经过上述处理后的背膜的高透光氟树脂聚合 物层表面与其他封装材料(如硅胶等)具有相当的粘结性，而背膜的聚烯烃粘结层表面具有与其他封装材料(如EVA等)绝佳的粘结强度。
附图说明：
图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式：
现有技术中的背膜通常在PET基层的二面是覆杜邦Tendlar薄膜，Tendlar膜是利用流延工艺成膜再经拉伸处理。该膜是属于非热熔融成的膜，溶胀的粒子间有气隙，膜的机械强度低，它靠溶剂型粘接剂与PET基层粘接，此类加工工艺复杂，溶剂不易彻底挥发。易形成复合膜的薄弱点。使膜的水蒸气透过率高达4.2g/m2d，造成太阳电池的光电转换效率很快衰减，缩短了太阳电池的使用寿命。
参见图1，按照本实用新型提供的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，包括高透光氟树脂聚合物层1、基层2、聚烯烃粘结层3，所述高透光氟树脂聚合物层1与所述基层2之间具有高分子胶粘剂层4，所述基层2与所述聚烯烃粘结层3之间具有高分子胶粘剂层4，所述高透光氟树脂聚合物层1的两面具有氟硅氧烷化成膜层11。本实用新型将聚烯烃粘结层3与基层2通过高分子胶粘剂层4复合在一起，形成一体式结构，后期太阳能电池加工时，能够提高其与EVA的粘结强度，使其具有更高的粘结性。同时，本实用新型在所述高透光氟树脂聚合物层1和所述基层2及高透光氟树脂聚合物层1外表面均设置有氟硅氧烷化成膜层11，不仅使得高透光氟树脂聚合物层1与基层2之间的粘结更加牢固，而且使得本实用新型的背膜易于与其他的太阳电池组件粘结。同时，使得本实用新型的阻隔性更好，整体的防潮性能、电气性能和耐候性能更好。
参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，所述基层2的两面具有氮硅氧烷化成膜层21。所述氮硅氧烷化成膜层21能够提高基层2与高分子胶粘剂层4的粘结，从而进一步的提高基层2与高透光氟树脂聚合物层1及基层2与聚烯烃粘结层3的粘结强度。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述氟硅氧烷化成膜层11和氮硅氧烷化成膜层21的厚度为0.01微米至5微米，优选厚度为0.1微米至2微米。具体数值可以根据基层和高透光氟树脂聚合物层的厚度选择0.05微米、0.1微米、0.3微米、0.8微米、1.2微米、1.8微米、2微米、2.5微米、3微米等等。这里厚度的选择，要满足各层之间粘结的需求，同时要提高背膜的整体性能。
在本实用新型中的所述基层2可以为PET基层，其中PET为聚苯二甲酸乙二醇酯。
在本实用新型给出的上述基层2中，所述基层2的厚度为0.1毫米-10毫米，其中非发泡基层的优选厚度为0.2毫米-0.3毫米，具体数值为0.2毫米、0.22毫米、0.25毫米、0.28毫米、0.3毫米。发泡基层的厚度为1-3毫米，具体数值为1毫米、2毫米、3毫米。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述高透光氟树脂聚合物层1为PVDF树脂，该树脂为偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物。
所述的高透光氟树脂聚合物层的厚度为0.01毫米-0.05毫米。具体可以选为0.01毫米、0.02毫米、0.03毫米、0.04毫米、0.05毫米。该尺寸的高透光氟树脂聚合物层更能满足需要。
本实用新型中的所述的高分子胶粘剂层4的厚度为0.005毫米-0.03毫米，优选为0.01毫米-0.02毫米，具体可以选为0.005毫米、0.01毫米、0.015毫米、0.02毫米、0.025毫米、0.03毫米。所述的聚烯烃粘结层3的厚度为0.01毫米-0.1毫米。优选为0.04毫米-0.06毫米，具体可以选为0.01毫米、0.02毫米、0.04毫米、0.05毫米、0.06毫米、0.08毫米、0.10毫米。上述尺寸的选择更能满足背膜的耐候性需要，使得耐候性更好。所述高分子胶粘剂层4和聚烯烃粘结层3都属于比较成熟的现有产品，直接采用市售产品即可。本实用新型对其具体的成分不再赘述。
本实用新型给出的上述实施例中，所述氟硅氧烷化成膜11是通过在所述高透光氟树脂聚合物层1的表面经等离子氟硅氧烷化处理形成的一 层成膜层，即本实用新型中所称的氟硅氧烷化成膜层11。所述氮硅氧烷化成膜层21所述基层2两面经等离子氮硅氧烷化处理形成所述氮硅氧烷化化成膜层21。
针对实施例1，本实用新型提供的一种具有高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜可以通过以下方式获得：
(1)、在高透光氟树脂聚合物层表面1进行等离子氟硅氧烷化处理，活化基材表面，该处的基材是指高透光氟树脂聚合物层。在基层2表面进行等离子氮硅氧烷化处理，活化基层2表面，所采用的等离子处理工艺可以为现有技术中比较成熟的等离子处理工艺。在此，将氟硅氧烷化合物通过喷涂、滚涂或浸渍的方式涂覆在高透光氟树脂聚合物层的表面，从而使高透光氟树脂聚合物层的表面形成氟硅氧烷化成膜层。将氮硅氧烷化合物通过喷涂、滚涂或浸渍的方式涂覆在基层2的表面，从而使基层2的表面形成氮硅氧烷化成膜层。
(2)、对活化后基层2的两面喷涂或滚涂高分子胶粘剂层，经100摄氏度加热烘烤20秒；
(3)、将基层涂有高分子胶粘剂层的一面与经过等离子氟硅氧烷化处理后高透光氟树脂聚合物层进行胶粘复合，另一面与聚烯烃粘结层进行胶粘复合。
经过上述加工，本实用新型将用于与EVA粘结的聚烯烃粘结层与基层制成一体式的太阳电池背膜结构。上述加工工艺可以实现连续化生产，提高了生产效率。这种背膜可以作为成品销售，并用于太阳电池板中，与太阳电池板中的其他组件相粘结。
本实用新型中所采用的氟硅氧烷化合物和氮硅氧烷化合物可以从市场上购买到成品。这些化合物为有机化合物，可以是固体或液体，与其他液体进行配比。它的特性使其具有一端亲有机物，另一端可以亲无机物，从而有效的提高了各层之间的粘结力。
本实用新型在步骤(2)中，所采用的加热温度可以在20-150摄氏度，加热烘烤的时间可以为1-600秒，优选范围加热温度为60-100摄氏 度，加热时间为10-60秒。其中，数值选择可以根据各层的材料不同，选用不同的加热温度和时间。另外，加热温度越高，所采用的加热时间越短。
参见图2，在本实用新型给出的另外一种实施例中，与实施例1不同之处在于，本实施例中基层2的两面不具有氮硅氧烷化成膜层21，基层2是直接在与高分子胶粘剂层3进行复合。相应的加工工艺中，去掉了在对基层2的两面进行等离子氮硅氧烷化处理。其他结构与实施例1相同。
本实用新型采用上述加工工艺可以实现背膜加工的连续化生产，提高了生产效率。
本实用新型的产品与国外的同类产品相比，各项数据如下：
| 特性 | 单位 | 日本产品 | 美国产品 | 本实用新型 |
| 表面张力 | mN/cm | 30-40 | 40 | 60以上 |
| 对EVA的粘结度 | N/10mm | 20-40 | 20-40 | 80-150 |
| 水蒸气透过率 | g/m2.d | 1.6 | 4.3 | 1以下 |
通过以上对比可以看出，本实用新型在各项指标上，明显优于国外同类产品。
Claims (10)
1.一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：包括高透光氟树脂聚合物层、基层、聚烯烃粘结层，所述高透光氟树脂聚合物层与所述基层之间具有高分子胶粘剂层，所述基层与所述聚烯烃粘结层之间具有高分子胶粘剂层，所述高透光氟树脂聚合物层的两面具有氟硅氧烷化成膜层。
2.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述基层的两面具有氮硅氧烷化成膜层。
3.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述氟硅氧烷化成膜层的厚度为0.01微米-5微米。
4.如权利要求2所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述氮硅氧烷化成膜层的厚度为0.01微米-5微米。
5.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述基层为PET基层，所述基层的厚度为0.1毫米-10毫米。
6.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述高透光氟树脂聚合物层为PVDF聚偏氟乙烯树脂。
7.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述的高透光氟树脂聚合物层的厚度为0.01毫米-0.05毫米。
8.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述的聚烯烃粘结层的厚度为0.01毫米-0.1毫米，所述的高分子胶粘剂层的厚度为0.005毫米-0.03毫米。
9.如权利要求2所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述基层两面经等离子氮硅氧烷化处理形成所述氮硅氧烷化化成膜层。
10.如权利要求1所述的一种高耐候性高粘结性的含氟太阳电池背膜，其特征在于：所述高透光氟树脂聚合物层两面经等离子氟硅氧烷化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层。
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|---|---|---|---|---|
| CN104205358A (zh) * | 2012-04-09 | 2014-12-10 | 乐金华奥斯有限公司 | 太阳能电池密封材料用eva薄片及其制备方法 |
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2010
- 2010-12-31 CN CN 201020701134 patent/CN201931669U/zh not_active Expired - Lifetime
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