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

太阳能电池背板
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
Figure 46734DEST_PATH_IMAGE001
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 examiner, † Cited by third party
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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