CN202523728U - 太阳能电池背板膜及太阳能电池模块 - Google Patents

太阳能电池背板膜及太阳能电池模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种新型的太阳能电池背板膜及太阳能电池模块，包括一PVC层和至少一PMMA层，中间无需胶水或其他介质，两层直接热合即为完成品，克服了传统粘接剂复合膜易分层鼓泡的弊端。这种膜的性能，如水蒸气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性、耐湿热老化性及阻燃性等都能满足太阳能电池背板膜的性能要求，使用寿命可达15年以上，可作为传统TPT太阳能电池背板膜的替代品。

Description

太阳能电池背板膜及太阳能电池模块
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池组件的封装，特别涉及一种太阳能电池背板膜及太阳能电池模块。 
背景技术
随着太阳能电池产业的蓬勃发展，作为应用于太阳能电池的封装材料之一的背板膜越来越受到业界关注。如图1所示，太阳能电池背板膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，必须具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性等。 
现在市场上常用的太阳能电池背板膜主要是TPT、TPE膜，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分为聚氟乙烯(PVF)，P指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，又名聚酯薄膜(BOPET)，E表示乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)。这些背板膜虽然能基本满足太阳能电池背板的各项性能要求，但生产技术难度大，导致成本高、量产少。 
以背板膜TPT为例，其一般常用三层结构，即PVF/BOPET/PVF。其中作为外层保护层和内层的PVF原材料生产技术难度大，目前很大一部分依靠进口，另外此类氟材料是一种坚韧的热塑性工程塑料，具有很低的表面自由能，生产时需要与PET等聚合物材料进行热压粘合，如果氟材料表面不进行表面处理，很难有粘结强度。并且，业界也在不断争相开发其它氟材料薄膜来替代PVF薄膜，例如氟塑料薄膜有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(ECTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)等。 
作为中间层聚酯薄膜BOPET，是TPT膜的重要成分材料，厚度一般为250微米，主要作用及功能是水蒸气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性、耐湿热老化性及阻燃性等。由于太阳能背板聚酯薄膜技术也存在难度高的问题，目前国内主要只有东材科技和常州裕兴等少数企业可进行量产，合计产量仅有1.5万吨/年左右，而目前国内市场需求量为3万多吨。这些条件都给生产该产品建立了较高的技术准入门槛。太阳能背板50%以上依赖进口，价格较高且供货期不能保证。 
另外，为实现上述三层结构之间的良好复合，需要使用胶粘剂（例如EVA）涂布在上述三层结构的T、P之间。然而，为了便于涂布，这些胶粘剂中均添加有溶剂，在涂布过程中，容易因溶剂挥发不充分或涂布不均匀而产生气泡，由此致使上述背板膜具有易分层鼓泡的弊端。 
为此有必要开发一种既能基本满足太阳能电池背板的各项性能要求，又能避免产生分层鼓泡的新型太阳能电池背板膜。 
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种符合太阳能电池发电器件的性能要求且能避免产生分层鼓泡的新型太阳能电池背板膜以及太阳能电池模块。 
为实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能电池背板膜，包括：PVC基层、以及位于所述PVC基层外侧的PMMA外层薄膜，所述PVC基层与所述PMMA外层薄膜热压结合为一体。 
根据上述技术构思，该太阳能电池背板膜还包括通过热压复合在所述PVC基层的内侧的PMMA内层薄膜。 
根据上述技术构思，所述PMMA内层薄膜的厚度为0.1mm以下。 
根据上述技术构思，所述PMMA内层薄膜与PMMA外层薄膜的厚度均为0.1mm以下。 
根据上述技术构思，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。 
本实用新型还提供一种太阳能电池模块，包括一太阳能电池背板膜，所述太阳能电池背板膜包括：PVC基层、以及位于所述PVC基层外侧的PMMA外层薄膜，所述PVC基层与所述PMMA外层薄膜热压结合为一体，所述PVC基层与所述太阳能电池模块内的封胶粘接。 
根据上述技术构思，所述PMMA外层薄膜的厚度为0.1mm以下；和/或，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。 
本实用新型还提供一种太阳能电池模块，包括一太阳能电池背板膜，所述太阳能电池背板膜包括：PVC基层、位于所述PVC基层外侧的 PMMA外层薄膜、以及位于所述PVC基层的内侧的PMMA内层薄膜，所述PVC基层、所述PMMA外层薄膜和所述PMMA内层薄膜热压结合为一体，其中所述PMMA内层薄膜与所述太阳能电池内的封胶粘接。 
根据上述技术构思，所述PMMA内层薄膜与PMMA外层薄膜的厚度均为0.1mm以下；和/或，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。 
相比于现有技术，本实用新型的有益技术效果是： 
1、该太阳能电池背板膜的水蒸气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性、耐湿热老化性及阻燃性等都能满足太阳能电池背板膜的性能要求。 
2、该太阳能电池背板膜的PVC基层与PMMA外层薄膜热压结合为一体，中间无需胶水或其他介质，能克服传统粘接剂背板复合膜易分层鼓泡的弊端。 
3、使用本实用新型的太阳能电池背板膜，可使成本降低。 
4、该太阳能电池背板膜，生产工艺简单，不良产品比率低。 
附图说明
图1为示出了太阳能电池背板的太阳能电池模块示意图； 
图2为本实用新型实施例1的结构示意图； 
图3为本实用新型实施例2的结构示意图； 
其中，附图标记说明如下： 
1外层 
2基层 
3内层 
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，然而所述实施例仅为提供说明与解释之用，不能用来限制本实用新型的专利保护范围。本实用新型所用术语“外”是指太阳能电池背板膜应用于太阳能电池后会与外界环境（水、气、光等）接触的一侧，“内”则与“外”相对。 
第一实施例 
如图2所示的太阳能电池背板膜，外层1为高耐候PMMA（甲基丙烯酸甲酯）薄膜，基层2为使用高耐候的PVC，将外层1和基层2进行热压复合。在该热压复合中，加热辊的温度可以为120-180℃并且加热辊的转动速度为10-15m/min，然而热压复合的条件并不以此为限，任何适合外层1和基层2的复合条件均可以应用于此。外层1和基层2经过热压复合后即形成双层结构的太阳能电池背板膜。该双层结构的太阳能电池背板膜的PVC层可以进一步与太阳能电池模块中的EVA（乙烯-醋酸乙烯树脂）封胶（图1）粘接，并配合其他封装组件形成如图1所示的太阳能电池模块。 
由于作为太阳能电池背板膜的材料需要具有一定的柔软性，而PMMA的硬度较大，一旦PMMA膜的厚度增大其柔软性便降低。因此，厚度较大的PMMA可能无法作为太阳能电池背板膜应用。所以在该双层结构的太阳能电池背板膜中，外层1的厚度可以为0.1mm以下。而基于加工工艺和生产成本的综合考虑，基层2厚度可以为0.10-0.35mm。 
成型后的组件经试验表明符合太阳能发电器件的性能要求，使用寿命可在15年以上。而且，PMMA层和PVC层之间经热压复合后即自行粘合在一起，达到良好的粘接强度，不需要如现有技术的TPT或TPE等背板膜那样使用胶粘剂，从而避免了传统背板膜易分层鼓泡的弊端。 
第二实施例 
如图3所示的太阳能电池背板膜，外层1与内层3均为高耐候PMMA层，中间的基层2为PVC层，首先PMMA与PVC热压成型，即为半成品，然后再与PMMA压合成型，即形成三层结构的太阳能电池背板膜。PMMA层与该背板膜所应用的太阳能电池模块内的封胶粘接。 
在该三层结构的太阳能电池背板膜中，基于与实施例1相同的原因，外层1与内层3的厚度均可以为0.1mm以下，基层2厚度可以为0.10-0.35mm。 
成型后的组件经试验表明符合太阳能发电器件的性能要求，使用寿命可在15年以上。而且，两PMMA层和中间的PVC层经热压复合后即自行粘合在一起，达到良好的粘接强度，不需要如现有技术的TPT或TPE等背板膜那样使用胶粘剂，从而避免了传统背板膜易分层鼓泡的弊端。 
虽然已经参照典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性，而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体 实施而不脱离实用新型的精神实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内防范地解释，因此，落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。 

Claims (9)

1.一种太阳能电池背板膜，其特征在于，所述太阳能电池背板膜包括：PVC基层、以及位于所述PVC基层外侧的PMMA外层薄膜，所述PVC基层与所述PMMA外层薄膜热压结合为一体。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板膜，其特征在于，还包括通过热压复合在所述PVC基层的内侧的PMMA内层薄膜。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池背板膜，其特征在于，所述PMMA内层薄膜的厚度为0.1mm以下。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池背板膜，其特征在于，所述PMMA内层薄膜与PMMA外层薄膜的厚度均为0.1mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池背板膜，其特征在于，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。
6.一种太阳能电池模块，包括一太阳能电池背板膜，其特征在于，所述太阳能电池背板膜包括：PVC基层、以及位于所述PVC基层外侧的PMMA外层薄膜，所述PVC基层与所述PMMA外层薄膜热压结合为一体，所述PVC基层与所述太阳能电池模块内的封胶粘接。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述PMMA外层薄膜的厚度为0.1mm以下；和/或，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。
8.一种太阳能电池模块，包括一太阳能电池背板膜，其特征在于，所述太阳能电池背板膜包括：PVC基层、位于所述PVC基层外侧的PMMA外层薄膜、以及位于所述PVC基层的内侧的PMMA内层薄膜，所述PVC基层、所述PMMA外层薄膜和所述PMMA内层薄膜热压结合为一体，其中所述PMMA内层薄膜与所述太阳能电池内的封胶粘接。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述PMMA内层薄膜与PMMA外层薄膜的厚度均为0.1mm以下；和/或，所述PVC基层的厚度为0.10-0.35mm。 
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