CN202702763U - 太阳能电池背板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能电池背板，包括PET层（1）和PVDF层（2），PET层（1）和PVDF层（2）的层数相同，PET层（1）和PVDF层（2）的总层数为2～2200层；在最外侧的PET层（1）和PVDF层（2）上设有含氟树脂保护膜（3）。本实用新型利用改性PET及改性PVDF共挤出形成的微纳多层结构，使产品具有良好力学性能，增加层与层间的粘结性能、耐候性和对水汽及氧的阻隔性能，保证太阳能电池背板使用寿命高于25周年以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及材料科学领域，尤其是一种太阳能电池背板。
背景技术
由于采用太阳能光伏电池组件产生电能是一种清洁、绿色、可持续的电能来源方式，受到各国的重视。目前，中国是世界太阳能电池组件生产第一大国，超过全球产能的50%。太阳能电池组件是长期放置于户外工作的电器产品，环境中的水汽、氧、紫外光都会对其中的电子元件产生损害，特别是水蒸气的进入会透过太阳能背板进入到内侧，水蒸气的渗透会影响到EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）的粘结性能，导致背板与EVA脱离，进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化。因此，背板除发挥基本的保护作用，还要求具有25年以上的可靠的电绝缘性能、氧阻隔性能、水阻隔性能、耐老化性能。目前背板的生产方法主要是将聚氟乙烯（PVF）黏贴或涂覆于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基体的上下表面形成“三明治”结构。但是，这些方法生产的太阳能电池背板长期暴露于户外，容易发生层分离或破损，老化变坏。一旦PVF层遭到破坏或与PET层发生分离，容易使得背板失去对水蒸气，氧的阻隔性能，其它性能也因此变坏。同时由于以上技术在制备过程中需采用粘合剂或溶剂，成本提高，且生产过程会产生一定污染。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种太阳能电池背板，它可有效提高使用寿命，而无需使用粘结剂或附加底层，并且生产成本低廉，绿色环保，性能优异，以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样实现的：太阳能电池背板，包括PET层和PVDF层，PET层和PVDF层的层数相同，PET层和PVDF层的总层数为2～2200层；在最外侧的PET层和PVDF层上设有含氟树脂保护膜。
PET层和PVDF层的单层厚度均为50nm～10μm；含氟树脂保护膜的厚度为10～30μm。
聚偏氟乙烯（PVDF），分子式为-(C2H2F2)n-。
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），分子式为[-CH2-CH2-O-C(=O)-ph-C(=O)O-]n。
由于采用上述的技术方案，与现有技术相比，本实用新型利用改性PET及改性PVDF共挤出形成的微纳多层结构，使产品具有良好力学性能，增加层与层间的粘结性能、耐候性和对水汽及氧的阻隔性能，保证太阳能电池背板使用寿命高于25周年以上；本实用新型可工业化连续生产，成本低廉，对氧和水汽的阻隔性能优异，耐候性能优异，力学性能优异。
附图说明
附图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
附图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；
附图3为本实用新型的实施例3的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：太阳能电池背板的制备，按重量份数计算，将75份PVDF，5份聚偏氟乙烯，10份聚酰胺，0.3份金红石型二氧化钛，3份二氧化硅，0.1份抗氧剂1010及0.1份紫外吸收剂UV-531进行共混挤出造粒，获得改性PVDF材料；将75份PET，2份聚萘二甲酸乙二醇酯，10份聚碳酸酯，1份金红石型二氧化钛，5份蒙脱土，0.1份抗氧剂1010及0.1份紫外吸收剂UV-531进行共混挤出造粒，获得改性PET材料；通过现有的聚合物微纳层叠共挤装置将改性PVDF及改性PET进行共挤出，形成PET层1和PVDF层2交替的微纳结构，PET层1和PVDF层2均为500层，它们的总层数为1000层，获得太阳电池背板材料；在太阳电池背板材料的上下表层涂覆聚偏氟乙烯，并对聚偏氟乙烯进行紫外辐照固化，使其交联固化，使聚偏氟乙烯在太阳电池背板材料表面形成保护膜3，从而获得如图1所示的成品；其中PET层1和PVDF层2的单层厚度均为5μm；含氟树脂保护膜3的厚度为20μm。
本实用新型的实施例2：太阳能电池背板的制备，按重量份数计算，将70份PVDF，2份聚酰胺，3份聚乙烯，0.3份金红石型二氧化钛，0.2份二氧化硅，0.05份抗氧剂1067及0.5份紫外吸收剂UV-326进行共混挤出造粒，获得改性PVDF材料；将70份PET，2份聚萘二甲酸乙二醇酯，3份聚对苯二甲酸丁二醇酯，0.2份金红石型二氧化钛，0.3份碳酸钙，0.05份抗氧剂1067及0.5份紫外吸收剂UV-326进行共混挤出造粒，获得改性PET材料；通过现有的聚合物微纳层叠共挤装置将改性PVDF及改性PET进行共挤出，形成PET层1和PVDF层2交替的微纳结构，PET层1和PVDF层2均为1层，它们的总层数为2层，获得太阳电池背板材料；在太阳电池背板材料的上下表层涂覆聚四氟乙烯，并对聚四氟乙烯进行紫外辐照固化，使其交联固化，使聚四氟乙烯在太阳电池背板材料表面形成保护膜3，从而获得如图2所示的成品；其中PET层1和PVDF层2的单层厚度均为10μm；含氟树脂保护膜3的厚度为30μm。
本实用新型的实施例3：太阳能电池背板的制备，按重量份数计算，将80份PVDF，5份聚偏氟乙烯，5份聚酰胺，10份聚乙烯，0.5份金红石型二氧化钛，2份碳酸钙，2.8份二氧化硅，0.1份抗氧剂1024及0.1份紫外吸收剂UV-9UV-P进行共混挤出造粒，获得改性PVDF材料；将80份PET，5份聚萘二甲酸乙二醇酯，5份聚碳酸酯，5份聚对苯二甲酸丁二醇酯，2份金红石型二氧化钛，2份蒙脱土，2份滑石粉，4份碳酸钙，0.1份抗氧剂1024及0.1份紫外吸收剂UV-9UV-P进行共混挤出造粒，获得改性PET材料；通过现有的聚合物微纳层叠共挤装置将改性PVDF及改性PET进行共挤出，形成PET层1和PVDF层2交替的微纳结构，PET层1和PVDF层2均为1100层，它们的总层数为2200层，获得太阳电池背板材料；在太阳电池背板材料的上下表层涂覆聚六氟丙烯，并对聚六氟丙烯进行红外辐照固化，使其交联固化，使聚六氟丙烯在太阳电池背板材料表面形成保护膜3，从而获得如图3所示的成品；其中PET层1和PVDF层2的单层厚度均为50nm；含氟树脂保护膜3的厚度为10μm。
除了在以上实施例中使用的抗紫外剂外，还可以使用紫外吸收剂UV-327、UV-328、UV-329、光稳定剂622、770、944。
为了验证本实用新型的效果，将三个实施例获得的产品进行实验测试：
制备的样品测试结果如下表1：
表1
上表中：
1. 水蒸气透过率测试：
水蒸气透过率测试采用Mocon Permatran-W 3/33型水蒸气透过测试仪，依据标准ATSM 1249进行测试。
2. 氧气透过率测试
氧气透过率测试采用MOCON OxyTraQ 型氧气渗透率测试仪，依据标准ASTMD3985-1995进行测试。
3. 耐候性测试：
使用上海迈捷实验设备有限公司的SN-900型氙灯老化试验箱，依据标准ISO 4892-2进行测试。
4. 涂层附着力测试：
依据标准ASTM 3359进行测试。
从以上测试结果表明，采用本实用新型制备的含氟太阳能电池背板性能优异，可完全达到太阳能光伏组件背板材料的要求。
Claims (2)
1.一种太阳能电池背板，包括PET层（1）和PVDF层（2），其特征在于：PET层（1）和PVDF层（2）的层数相同，PET层（1）和PVDF层（2）的总层数为2～2200层；在最外侧的PET层（1）和PVDF层（2）上设有含氟树脂保护膜（3）。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于：PET层（1）和PVDF层（2）的单层厚度均为50nm～10μm；含氟树脂保护膜（3）的厚度为10～30μm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103832038A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 江苏昊华光伏科技有限公司 | 黑色红外反射聚偏二氟乙烯太阳能电池背板复合膜及其制造方法 |
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