CN204516787U - 一种三层结构pet薄膜及其组成的太阳能电池背板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三层结构PET薄膜及其组成的太阳能电池背板，所述PET薄膜由位于中间的中间层和位于中间层两侧的外层及内层三层PET膜共挤形成，其散热率高、反光率高，阻水性能好，长期耐老化性能好。所述的太阳电池背板以所述三层结构的PET薄膜为基层，在其一侧藉由胶粘剂层粘附一层绝缘薄膜层组成，基于PET薄膜的良好性能，所述背板与现有技术相比具有更好的耐热性和耐候性，且结构简单，返修更为容易。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种聚酯(PET)薄膜以及由该薄膜组成的太阳能电池背板，更具体的说涉及一种具有三层结构的聚酯(PET)薄膜，和由该薄膜与粘胶剂层、绝缘薄膜层组成的具有高耐候性和高粘结性的太阳能电池背板。
背景技术
太阳能电池组件通常是一个叠层结构，主要包括依次设置的玻璃层、EVA封装层、硅电池片、EVA封装层和太阳能电池组件背板，其中硅电池片被两层EVA胶膜密封包裹。太阳能电池组件背板主要作用是电气绝缘，提高太阳能电池组件的机械强度，防止水汽渗透到密封层中，影响电池片的寿命及发电效率。由于太阳能电池组件背板在太阳能电池组件的最外面，要求背板具有良好的抗环境侵蚀性能，因而制造的太阳能电池组件背板必须具有良好的耐湿热老化性，耐高温，耐水解，耐腐蚀性能，阻水以及抵御紫外光照射能力。
现有技术中，太阳能电池背板主要由0.020-0.040mm厚的含氟薄膜，0.100-0.300mm厚的聚酯(PET)薄膜基层以及0.020-0.180mm厚的EVA或聚烯烃薄膜或聚酰胺(PA)，或改性聚丙烯构成的薄膜共三层膜材料通过胶粘剂复合而成。该背板具有以下缺点：背板较厚散热效率差、耐热性较差，反光率低影响电池发电效率，耐UV性能低已引起电池片面的这层材质过早粉化，黄变开裂老化失效，组件返修困难，价格昂贵。
发明内容
本实用新型目的是克服现有技术的不足，提供一种散热率高、反光率高，长期耐老化性能好的三层结构PET薄膜，同时提供了由该PET薄膜与胶粘剂层和绝缘薄膜层组成的太阳能电池背板，该背板耐热性和耐候性优良，返修容易。
本实用新型的技术方案是：
一种三层结构PET薄膜，所述PET薄膜4由位于中间的中间层3和位于中间层3两侧的外层1及内层2三层PET膜共挤形成；所述PET薄膜4的厚度为0.050mm～1.000mm，其中外层1厚度为0.010mm～0.060mm，中间层3厚度为在0.010mm～0.980mm，内层2厚度为0.010mm～0.060mm；所述外层1的表面光泽度为1～99，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层2的表面光泽度为1～99，其中测量光泽度光线投射角为60°；表面反射率为30～99％，测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
进一步，优选的，所述薄膜3的厚度为0.050mm～0.250mm，其中外层1厚度为0.010mm～0.050mm，中间层3的厚度为0.030mm～0.230mm，内层2厚度为0.010mm～0.050mm；所述外层1的表面光泽度为10～60，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层2的表面光泽度为10～60，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层2表面反射率为60～99％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
本实用新型还提供了一种由上述三层结构PET薄膜组成的太阳能电池背板，所述背板11由所述三层结构的PET薄膜4为基层，在所述基层一侧藉由胶粘剂层5粘附一层绝缘薄膜层6组成。
进一步的，所述绝缘薄膜层6包括有机树脂和无机填料；
进一步的，所述胶粘剂层5包括粘胶剂和无机填料。
进一步，优选的，所述绝缘薄膜层6中有机树脂选自聚乙烯树脂，聚四氟乙烯树脂，聚三氟乙烯树脂，聚偏氟乙烯树脂，聚氟乙烯树脂，聚酰胺树脂，聚丙烯树脂，聚环烯烃共聚物树脂，氢化聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物橡胶弹性体树脂，氢化聚苯乙烯-聚乙烯-聚丙烯-聚苯乙烯弹性橡胶体树脂，聚烯烃弹性体树脂，甲基丙烯酸甲酯树脂，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯嵌段共聚物树脂，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，有机硅树脂和热塑性聚氨酯树脂中的一种；
进一步，优选的，所述胶粘剂层5中粘胶剂选自聚氨酯系胶粘剂，丙烯酸胶粘剂，环氧树脂胶粘剂，有机硅树脂胶粘剂和聚脲胶粘剂中的一种；
进一步，优选的，所述绝缘薄膜层6和胶粘剂层5中无机填料均选自钛白粉、三氧化二铝、氢氧化铝、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、碳黑、云母粉、硫酸钡、硅藻土、浮石粉、金刚石粉中一种或两种及以上的混合物。
进一步，所述绝缘薄膜层6中无机填料的所占质量比为X，其中0＜X≤90％；
进一步，所述胶粘剂层5中无机填料的所占质量比为Y，其中0≤Y≤90％。
更进一步，优选的，所述绝缘薄膜层6中无机填料的所占比例为X，其中0＜X≤60％；
更进一步，优选的，所述胶粘剂层5中无机填料的所占质量比为Y，其中0≤Y≤50％。
进一步，优选的，所述绝缘薄膜层6的厚度为0.010mm-0.945mm；
进一步，优选的，所述胶粘剂层5的厚度为0.001mm-0.050mm。
更进一步，优选的，所述绝缘薄膜层6的厚度为0.030mm-0.200mm；
更进一步，优选的，所述胶粘剂层5的厚度为0.003mm-0.020mm。
本实用新型的优点是：
本实用新型的三层结构PET薄膜厚度薄，具有散热率高，反光率高，长期耐老化性能好等优良性能；由其与胶粘剂层粘附绝缘薄膜层组成的太阳能电池背板能够有效降低背板的厚度，提高背板的散热效率和光反射率，从而使得背板耐热性和耐候性优良，因为结构简单，返修更为容易。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型三层结构PET薄膜的结构示意图；
图2为本实用新型的太阳能电池背板结构示意图；
图3为本实用新型的太阳能电池背板构成的太阳能电池组件结构示意图；
其中1-外层，2-内层，3-中间层，4-PET薄膜，5-胶粘剂层，6-绝缘薄膜层，7、9-EVA封装层，8-电池片，10-玻璃层，11-背板。
具体实施方式
实施例：
实施例1：
如图1所示为三层结构PET薄膜结构示意图。所述的三层结构的PET薄膜4包括位于中间的中间层3以及位于中间层两侧的外层1和内层2三层PET薄膜双向拉伸共挤，一次性连续生产制成；本例中PET薄膜4的厚度为0.050mm，其中外层1厚度为0.010mm，中间层3厚度为0.030mm，内层2厚度为0.010mm；外层1表面光泽度为60，，内层2表面光泽度为60，测量光泽度光线投射角为60°，符合GB/T9754-2007和国际标准ISO2813：1994。所述内层2表面反射率为90％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
上述外层1、内层2和中间层3均可以遮挡280-400nm紫外线99％以上，在280-400nm紫外线90KWh/m2照射后，黄变指数▽b<3，耐水解，PCT实验121℃，100％湿度，72小时后，剩余断裂伸长率均在10％以上。上述三层结构的PET薄膜4经过PCT实验，121℃，100％湿度，72小时后，外观无异常，无气泡，开裂，变色等，黄变指数▽b<3。
采用上述三层结构PET薄膜4制备太阳能电池背板，其结构如图2所示，以所述三层机构的PET薄膜4为基层，在内层2的一侧涂覆一层厚度为0.020mm的胶粘剂层5，胶粘剂层5的另一侧粘附一层厚度为0.200mm绝缘薄膜层6即组成太阳能电池背板。
上述绝缘薄膜层6中包括有机树脂和无机填料，本例中，有机树脂为聚乙烯树脂，无机填料为自钛白粉和三氧化二铝混合物，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为60％。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为聚氨酯系胶粘剂，无机填料为三氧化二铝和氢氧化铝的混合物，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为50％。
上述太阳能电池背板10的组装后的结构示意图如图3所示。背板11有涂覆耐候涂覆层6的一侧与EVA封装层7粘结，电池片8安装在两EVA封装层7和9之间，封装层9与最外层的玻璃层10粘结完成整个太阳能电池组件的安装。
本例中太阳能电池背板11反光率高达90％，热阻9m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.65)，高的耐热性：RTI＝120℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例2：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法和结构、由其组成的太阳能电池背板11以及背板11组装后的结构同实施例1。
为提高内外层以及中间层遮挡紫外线性能，它们均添加有高折射率无机填料TiO2。PET薄膜4的厚度为0.250mm，其中外层1厚度为0.010mm，中间层3厚度为0.230mm，内层2厚度为0.010mm；外层1表面光泽度为10，内层2表面光泽度为60，测量光泽度光线投射角为60°，符合GB/T9754-2007和国际标准ISO2813：1994。所述内层2表面反射率为90％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
上述外层1和内层2均可以遮挡280-400nm紫外线99％以上，在280-400nm紫外线90KWh/m2照射后，黄变指数▽b<3，耐水解，PCT实验121℃，100％湿度，72小时后，剩余断裂伸长率均在10％以上。中间层3不遮挡紫外线，耐水解，PCT实验121℃，100％湿度，36小时后，剩余断裂伸长率在10％以上；上述三层结构的PET薄膜4经过PCT实验，121℃，100％湿度，72小时后，外观无异常，无气泡，开裂，变色等，黄变指数▽b<3。
本例中由上述三层结构PET薄膜4组成的背板11结构同实施例1，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂为聚氟乙烯树脂(本例中所述的聚氟乙烯树脂还可以换成其他氟乙烯树脂如聚四氟乙烯树脂，聚三氟乙烯树脂，聚偏氟乙烯树脂)，无机填料为氢氧化铝和滑石粉混合物，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为60％，绝缘薄膜层6厚度为0.030mm。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为聚氨酯系胶粘剂，无机填料为氢氧化铝和滑石粉混合物，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为50％，胶粘剂层厚度为0.003mm。
本例中上述背板11组装后，反光率高达89％，热阻9.3m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.65)，高的耐热性：RTI＝110℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例3：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法和结构，其组成的太阳能电池背板11组装后的结构均同实施1。
为提高内外层遮挡紫外线性能，本例中外层1和内层2添加高折射率无机填料TiO2。其中PET薄膜4的厚度为1.000mm，其中外层1厚度为0.010mm，中间层3厚度为0.980mm，内层2厚度为0.010mm；外层1表面光泽度为99，内层2表面光泽度为10，测量光泽度光线投射角为60°，符合GB/T9754-2007和国际标准ISO2813：1994。所述内层2表面反射率为42％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
由上述三层结构PET薄膜4组成的太阳能电池背板11，其结构同实施例1。其中绝缘薄膜层6中的有机树脂为聚酰胺树脂，无机填料为二氧化硅，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为1％，绝缘薄膜层6厚度为0.010mm。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为0，胶粘剂层厚度为0.001mm。
本例中上述背板11组装后，其反光率高达89％，热阻10m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.7)，高的耐热性：RTI＝110℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例4：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法和结构，由其组成的太阳能电池背板11组装后的结构均同实施1。
其中，PET薄膜4的厚度为0.130mm，其中外层1厚度为0.060mm，中间层3厚度为0.010mm，内层2厚度为0.060mm；外层1表面光泽度为10，内层2表面光泽度为99，测量光泽度光线投射角为60°，符合GB/T9754-2007和国际标准ISO2813：1994。所述内层2表面反射率为99％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
由上述三层结构PET薄膜4组成的太阳能电池背板11，其结构同实施例1。其中绝缘薄膜层6中的有机树脂为聚丙烯树脂，无机填料为二氧化硅，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为90％，绝缘薄膜层6厚度为0.945mm。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为有机硅树脂胶粘剂，无机填料为云母粉和硫酸钡混合物，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为10％，胶粘剂层厚度为0.050mm。
本例中上述背板11组装后，其反光率高达91％，热阻9.5m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.68)，高的耐热性：RTI＝112℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例5：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法和结构，由其组成的太阳能电池背板11组装后的结构均同实施1。
其中，PET薄膜4的厚度为0.110mm，其中外层1厚度为0.050mm，中间层3厚度为0.010mm，内层2厚度为0.050mm；外层1表面光泽度为99，内层2表面光泽度为1，测量光泽度光线投射角为60°，符合GB/T9754-2007和国际标准ISO2813：1994。所述内层2表面反射率为30％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
由上述三层结构PET薄膜4组成的太阳能电池背板11，其结构同实施例1。其中绝缘薄膜层6中的有机树脂为聚环烯烃共聚物树脂，无机填料为硅藻土和浮石粉混合物，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为50％，绝缘薄膜层6厚度为0.200mm。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为聚脲胶粘剂，无机填料为硅藻土和浮石粉混合物，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为20％，胶粘剂层厚度为0.020mm。
本例中上述背板11组装后，其反光率高达90％，热阻9.3m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.6)，高的耐热性：RTI＝115℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例6：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11结构同实施例1。其中绝缘薄膜层6中的有机树脂为氢化聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物橡胶弹性体树脂(本例中其还可以换成氢化聚苯乙烯-聚乙烯-聚丙烯-聚苯乙烯弹性橡胶体树脂)，无机填料为金刚石粉，其中绝缘薄膜层6中所含无机填料的质量比例为10％，绝缘薄膜层6厚度为0.200mm。
上述胶粘剂层5中包括胶粘剂和无机填料，本例中，胶粘剂为聚氨酯系胶粘剂，无机填料为金刚石粉，其中胶粘剂层5中无机填料含量质量比为20％，胶粘剂层厚度为0.020mm。
本例中上述背板11组装后，其反光率高达92％，热阻9.0m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.65)，高的耐热性：RTI＝118℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例7：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成聚烯烃弹性体树脂，其他结构组成同实施例1。
本例中太阳能电池背板11反光率高达90％，热阻9m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.65)，高的耐热性：RTI＝120℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例8：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成甲基丙烯酸甲酯树脂，其他结构组成同实施例1。
本例中太阳能电池背板11反光率高达90％，热阻9m2K/W、耐侯性优异(UV-90kwh，△b＝0.65)，高的耐热性：RTI＝120℃，返修性能好，无残留。相比之下，传统的太阳能电池背板的反光率仅能达到80％，热阻较高13Km2K/W，耐候性较差(UV-90kwh，△b＝5)，耐热较低，RTI＝70℃。返修难，有残留，聚烯烃薄膜层有残留在封装EVA之上。
实施例9：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯嵌段共聚物树脂，其他结构组成同实施例1。本例中太阳能电池背板11反光率，热阻，耐侯性，耐热性以及返修性能同实施例1。
实施例10：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，其他结构组成同实施例1。本例中太阳能电池背板11反光率，热阻，耐侯性，耐热性以及返修性能同实施例1。
实施例11：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成有机硅树脂，其他结构组成同实施例1。本例中太阳能电池背板11反光率，热阻，耐侯性，耐热性以及返修性能同实施例1。
实施例12：
本例中三层结构PET薄膜4制备方法结构组成完全同实施例2。
由上述组成的三层结构的PET薄膜组成的太阳能电池背板11，其中绝缘薄膜层6中的有机树脂换成有热塑性聚氨酯树脂，其他结构组成同实施例1。本例中太阳能电池背板11反光率，热阻，耐侯性，耐热性以及返修性能同实施例1。
通过上述实施例可以看出，本发明中的三层结构的PET薄膜具有散热率高、反光率高，阻水率高，长期耐老化性能好等优良性能。以其为基层组成的太阳能电池背板，与现有技术相比具有更好的耐热性和耐候性，且结构简单，返修容易。
当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种三层结构PET薄膜，其特征在于，所述PET薄膜(4)由位于中间的中间层(3)和位于中间层(3)两侧的外层(1)及内层(2)三层PET膜共挤拉伸形成；所述PET薄膜(4)的厚度为0.050mm～1.000mm，其中外层(1)厚度为0.010mm～0.060mm，中间层(3)厚度为在0.010mm～0.980mm，内层(2)厚度为0.010mm～0.060mm；所述外层(1)的表面光泽度为1～99，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层(2)的表面光泽度为1～99，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层(2)表面反射率为30～99％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
2.根据权利要求1所述的一种三层结构PET薄膜，其特征在于，所述PET薄膜(4)的厚度为0.050mm～0.250mm，其中外层(1)厚度为0.010mm～0.050mm，中间层(3)的厚度为0.030mm～0.230mm，内层(2)厚度为0.010mm～0.050mm；所述外层(1)的表面光泽度为10～60，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层(2)的表面光泽度为10～60，其中测量光泽度光线投射角为60°；所述内层(2)表面反射率为60～99％，其中测量反射率的光线波长范围在400-1100nm。
3.如权利要求1所述的一种三层结构PET薄膜组成的太阳能电池背板，其特征在于，所述背板(11)由所述三层结构的PET薄膜(4)为基层，在所述基层一侧藉由胶粘剂层(5)粘附一层绝缘薄膜层(6)组成。
4.根据权利要求3所述的一种三层结构PET薄膜组成的太阳能电池背板，其特征在于，所述绝缘薄膜层(6)的厚度为0.010mm-0.945mm；所述胶粘剂层(5)的厚度为0.001mm-0.050mm。
5.根据权利要求3所述的一种三层结构PET薄膜组成的太阳能电池背板，其特征在于，所述绝缘薄膜层(6)的厚度为0.030mm-0.200mm；所述胶粘剂层(5)的厚度为0.003mm-0.020mm。
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| CN201420732917.6U CN204516787U (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 一种三层结构pet薄膜及其组成的太阳能电池背板 |
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|---|---|---|---|---|
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2014
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