CN202147457U - 一种高耐湿热太阳电池背膜 - Google Patents

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张育政
夏文进
王鸣光
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Abstract

一种高耐湿热太阳电池背膜，包括基层、位于基层内表面的EVA胶膜层以及依次覆合在基层外表面的高分子粘接剂层、PEN层、硅钛化成膜层、含氟涂层和氟硅氧烷化成膜层。本实用新型在含氟涂层和基层之间设置PEN层，同时在基层内表面设置EVA胶膜层形成基材，使得本实用新型对水蒸气具有更好的阻隔效果，防潮性能好，电气性能和耐候性能更好；而且本实用新型与其他封装材料（如硅胶等）具有绝佳的粘结强度。

Description

一种高耐湿热太阳电池背膜
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳电池背膜，尤其涉及一种高耐湿热太阳电池背膜。
背景技术：
太阳电池板通常是一个叠层结构，一般是由几种高分子材料复合制成，但这种技术制成的太阳能电池背膜涂层面上有波形，导致涂层间不紧致，器件耐久性不高。且背膜完成后还需再与EVA胶膜封装，增加了太阳电池组件的价格工序，密封性能不高。如中国专利申请号为CN201010270646.3号、公开日为2011年4月6日、公开号为CN102005491A的发明专利申请，公开了高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法，该背膜包括自上而下依次 设置的第一基层、第一高氟合晶涂层、第二基层、PET层、第三基层、第二高氟合晶涂层和第四基层的七层结构，第一基层下表面和第二基层上表面之间涂覆设置第一高氟合晶涂层，第三基层下表面和第四基层上表面之间涂覆设置第二高氟合晶涂层，第二基层的下表面和第三基层的上表面之间涂覆设置PET层，所述的第一高氟合晶涂层和第二高氟合晶涂层内分别加入以任意比例混合的纳米碳化硅和纳米氮化铝的混合物。上述方案通过制造高精密无波纹涂覆技术制成7层结构的太阳光伏高氟合晶涂层背膜，采用等离子体硅化钛纳米处理技术处理，使各层表面亲水化，提高各层间的附着力与粘结性。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。这种背板与EVA的粘接性能降低了，使得背板与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性能缺陷，提供一种具有高耐候性、耐腐蚀性、良好的水汽阻隔性能的太阳电池背膜。
按照本实用新型提供的一种高耐湿热的高耐湿热太阳电池背膜，包括基层、位于基层内表面的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜层以及依次覆合在基层外表面的高分子粘接剂层、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）层、硅钛化成膜层、含氟涂层和氟硅氧烷化成膜层。
按照本实用新型提供的一种高耐湿热太阳电池背膜还具有如下附属技术特征：
所述基层为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基层。
所述基层为PE（聚乙烯）超细闭孔式发泡层。
所述基层的厚度为0.1毫米－10毫米。
所述EVA胶膜层的厚度为0.01毫米－0.1毫米。
所述高分子粘接剂层的厚度为0.005毫米－0.01毫米。
所述PEN层的厚度为0.012毫米－0.05毫米。
所述氟硅氧烷化成膜层和硅钛化成膜层的厚度均为0.01微米－5微米。
所述含氟涂层的上表面经等离子氟硅烷化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层。
所述含氟涂层的下表面或PEN层的上表面经等离子硅钛化处理形成所述硅钛化成膜层。
所述含氟涂层为四氟乙烯基膜层或三氟氯乙烯基膜层。
所述含氟涂层的厚度为5微米-200微米。
按照本实用新型提供的一种高耐湿热太阳电池背膜与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型通过在基层的外表面用高分子粘接剂层粘合PEN层（PE/PEN层）；其次，在所述PEN层（PE/PEN层）与含氟涂层之间设置硅钛化成膜层，同时在含氟涂层外表面设置氟硅氧烷化成膜层形成基材，以及在基层的内表面设置EVA胶膜层，使得本实用新型的阻隔性能大大提高，尤其对水蒸气具有更好阻隔，耐湿热老化性能更好。
附图说明：
图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式：
参见图1，按照本实用新型提供的一种高耐湿热太阳电池背膜，包括基层1、位于基层1内表面的EVA胶膜层2以及依次覆合在基层外表面的高分子粘接剂层3、PEN层4、硅钛化成膜层5、含氟涂层6和氟硅氧烷化成膜层7。本实用新型在所述基层1内表面和含氟涂层6间设置PEN层4，同时在所述基层1的外表面设置EVA胶膜层2。使得本实用新型在使用时阻隔性更好，整体的防潮性能、耐水解老化性能和耐候性能更好；尤其对水蒸气具有更好阻隔，同时具有高粘结性且不易分层的特性。
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7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1和含氟涂层6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1可以为PET基层，其中PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在本实用新型给出的上述基层1中，所述基层1的厚度为0.1mm－10mm，其中非发泡基层的优选厚度为0.2-0.3mm，具体数值为0.2mm、0.22mm、0.25mm、0.28mm、0.3mm。发泡基层的厚度为1－3mm，具体数值为1mm、2mm、3mm。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述PEN层4中也可以含有PE（聚乙烯）和PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）的任意比例的混合物。因此，在本实用新型中，所述PEN层4也可以被称为PE/PEN层4。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述含氟涂层6为四氟乙烯基膜层，这种膜层可以选用JOLYWOOD FFC膜，也可以为四氟乙烯（TFE）均聚物膜层。
本实用新型的含氟涂层6也可以为四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜层，即THV膜层。
本实用新型的含氟涂层6还可以为三氟氯乙烯基膜层。
本实用新型给出的上述实施例中，所述氟硅氧烷化成膜7是通过在所述含氟涂层6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7。
实用新型给出的上述实施例中，所述硅钛化成膜层5是通过在所述含氟涂层6内表面或PE/PEN层4的外表面经等离子硅钛化处理形成的一层成膜层，即本实用新型中所称的硅钛化成膜层5。这里采用的具体加工工艺为：
（1）对基层1上表面喷涂或滚涂高分子粘接剂，使得在基层上表面上形成高分子粘接剂层3；
（2）对高分子粘接剂层3上覆合PE/PEN层4，形成基材；
（3）对含氟涂层6的两个表面进行等离子处理，活化含氟涂层6表面；
（4）对活化后含氟涂层6的两个表面分别喷涂或滚涂或浸渍氟硅氧烷化合物和硅钛化合物，经20－200摄氏度加热1－600秒，使得在含氟涂层的两个表面上分别形成氟硅氧烷化成膜层7和硅钛化成膜层5；
（5）将基材的PE/PEN层4的上表面加热至50－200摄氏度后覆合含氟涂层6上的硅钛化成膜层5；
（6）在基层1的下表面采用流延工艺流延出EVA胶膜层2。
经过上述加工工艺完成背膜的加工，这种背膜可以作为成品销售，并用于太阳能电池板中，与太阳能电池板中的其他组件相粘结。
或者，这种七层结构也可以采用如下的加工工艺进行生产：
（1）对基层1上表面喷涂或滚涂高分子粘接剂，使得在基层上表面形成高分子粘接剂层3；
（2）对高分子粘接剂层3上覆合PE/PEN层4，形成基材；
（3）对含氟涂层6的上表面进行等离子处理，活化含氟涂层6上表面；
（4）对活化后含氟涂层6的上表面喷涂或滚涂或浸渍氟硅氧烷化合物，经20－200摄氏度加热1－600秒，使含氟涂层6的上表面形成氟硅氧烷化成膜层7。
（5）对PE/PEN层4的上表面进行等离子处理，活化PE/PEN层4表面；
（6）对PE/PEN层4上表面喷涂或滚涂或浸渍硅钛化合物，经20－200摄氏度加热1－600秒，使得在PE/PEN层4的上表面上形成硅钛化成膜层5；
（7）将含氟涂层6的下表面加热至50－200摄氏度后覆合PE/PEN层4上的硅钛化成膜层5；
（8）在基层1的下表面采用流延工艺流延出EVA胶膜层2。
在上述加工工艺中采用的氟硅氧烷化合物和硅钛化合物的分子式分别为：R-F-Si(OR)3和SiOx、TiO2，这两种化合物均可以从市场上买到成品。
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 75以上
对EVA的粘结度 N/10mm 20－40 20－40 50-100
水蒸气透过率 g/m2.d 1.6 4.3 0.1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 (12)

1.一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：包括基层、位于基层内表面的EVA胶膜层以及依次覆合在基层外表面的高分子粘接剂层、PEN层、硅钛化成膜层、含氟涂层和氟硅氧烷化成膜层。
2.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述基层为PET基层。
3.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述基层为PE超细闭孔式发泡层。
4.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述基层的厚度为0.1毫米－10毫米。
5.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述EVA胶膜层的厚度为0.01毫米－0.1毫米。
6.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述高分子粘接剂层的厚度为0.005毫米－0.01毫米。
7.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述PEN层的厚度为0.012毫米－0.05毫米。
8.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述氟硅氧烷化成膜层和硅钛化成膜层的厚度均为0.01微米－5微米。
9.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述含氟涂层的上表面经等离子氟硅烷化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层。
10.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述含氟涂层的下表面或PEN层的上表面经等离子硅钛化处理形成所述硅钛化成膜层。
11.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述含氟涂层为四氟乙烯基膜层或三氟氯乙烯基膜层。
12.如权利要求1所述的一种高耐湿热太阳电池背膜，其特征在于：所述含氟涂层的厚度为5微米-200微米。
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