CN204614798U - 一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板。它由第一耐候层，基底层，粘结层，阻隔层和第二耐候层组成。本实用新型在原有的光伏背板的基础上，增加了金属材质的阻隔层，所制得背板不仅具有极高的水汽阻隔性，还具有很好的阻燃性、导热性，同时在耐候性、绝缘性以及与EVA的粘结性等方面也具有优异的表现，可广泛应用于太阳能电池组件中。

Description

一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板

技术领域

本实用新型涉及一种高水汽阻隔性的太阳能光伏背板。

背景技术

随着太阳能光伏发电行业的快速发展，对太阳能光伏背板性能提出越来越高的要求。太阳能背板位于组件背面的最外层，对电池片起到保护和支撑作用。一般来讲背板应具有可靠的电气绝缘性，水汽阻隔性和良好的耐老化性。为了使太阳能电池保持最佳的工作状态并维持25年的使用寿命，优异的水汽阻隔性成为衡量背板性能好坏的重要指标之一。若太阳能背板水汽阻隔性能不良，水汽通过背板渗透进入封装体系内部会影响EVA的粘结性，造成背板与EVA脱层，使电池片被氧化从而严重降低电池片发电效率和组件的使用寿命。

现今市场上，背板材料的水汽阻隔性能仍旧处于比较低的水平。常规的晶硅背板的水汽渗透率仅能控制在2.5g/m²·24h以内。近年来，业内专家一直在致力于提高光伏背板的水汽阻隔性，希望将光伏背板的阻水率提高至1.0g/m²·24h以内的水平。现有技术公开号为JP2013047310A的日本专利利用复合阻燃层和溶胀性粘土矿物水汽阻隔层制备阻燃性和水汽阻隔性良好的背板，但工艺复杂，成本较高。高阻隔性的光伏背板很少有报道，也至今未得到工业化大规模推广。

因此，开发出一种既具有较高的水汽阻隔性，又具有背板材料所必须的耐候性、绝缘性以及与EVA粘结性等优良性能，同时还具有阻燃和导热性能等附加功能的光伏背板是太阳能电池封装行业最迫切解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供了一种高水汽阻隔性太阳能背板，以满足组件对于低水汽透过率光伏背板的要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板，由第一耐候层、基底层、粘结层、阻隔层和第二耐候层依次粘结而成。

进一步地，所述阻隔层为铝箔、铁箔、锡箔、锌箔、镍箔、铜箔、银箔、铂箔、金箔中的一种，厚度为5～100μm，并且每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过添加阻隔层，可以显著降低背板的水汽透过率，使得背板水汽渗透率控制在0.5g/m²·24h以内，显著提高了背板的水汽阻隔性能；

2.本实用新型的高水汽阻隔性光伏背板还具有很好的阻燃性能，背板的阻燃等级高达VTM-0级；

3.本实用新型的高水汽阻隔性光伏背板产品还具有优异的电气绝缘性，耐候性和与EVA优异的粘结性；

4.本实用新型背板通过首先将基底层与阻隔层粘结，然后双面涂覆的制作工艺简便易行，非常适合工业化的生产。

5.本实用新型将阻隔层设计于基底层与耐候层之间，能将空气中的水汽有效阻隔在背板的最外缘，有效增强了背板中其他部分以及组件中的其他部分的耐候性能。

6.本实用新型将阻隔层设计为金属箔，有效提升了背板的导热性能，形成了背板与空气间的强热交换，达到了很好的散发热量的效果，极大的有利于光伏组件运行过程中的光电转换效率的提高。

附图说明

图1为本实用新型背板的横截面示意图；

其中1为第一耐候层，2为基底层，3为粘结层，4为阻隔层，5为第二耐候层。

具体实施方案

本实用新型一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板，由第一耐候层、基底层、粘结层、阻隔层和第二耐候层依次粘结而成；在电池组件封装时，电池片封装在第一耐候层的那一侧。本实用新型是在现有的光伏背板的基础上，增加了一个阻隔层，能有效降低背板的水汽透过率，使得背板水汽渗透率控制在0.5g/m²·24h以内，显著提高了背板的水汽阻隔性能。为保证阻隔效果，阻隔层每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm。

本实用新型中的耐候层、基底层、粘结层、阻隔层均为太阳能光伏背板领域中的常用产品，在本实用新型中不作详细说明。以下结合实例对本实用新型所述的结构及其有益效果作进一步具体描述，但需要指出的是，本实用新型保护的范围显然并不局限于此，任何在本实用新型基础上的改动和变形，都在本实用新型的保护范围之内。

实施例1：

本实施例采用250μm的PET作为基底层，铝箔层的厚度为5μm。

粘结层配方如下：(质量份数)

丙烯酸树脂LR7765(日本三菱)  100；

固化剂TPA90SB(日本旭化成)  3；

溶剂乙酸乙酯               20；

第一耐候层配方如下：(质量份数)

第二耐候层配方如下：(质量份数)

背板制作过程：选取250μm厚的PET基材裁剪至合适大小，采用表面处理至50～60dyne/cm。选用5μm铝箔(每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm)裁剪至合适大小。在PET基材表面涂覆粘结层，然后用覆膜机将铝箔与PET进行覆膜，得到PET-粘结层-铝箔的三层复合结构。在PET面涂覆第一耐候层，在120℃的热风干燥2～5min成膜，制成约15μm厚的粘结性耐候内涂层，采用同样的工艺，在铝箔面涂覆耐候性外层，在120℃的热风干燥2～5min成膜，制成约50μm厚的耐候性外层。

实施例2

背板制作：除了采用厚度为22μm的锡箔(每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm)，基底层、粘结层配方、第一耐候层配方、第二耐候层配方以及制作过程均与实施例1相同。本实施例控制涂覆工艺制得第一耐候层为50μm，第二耐候层为15μm。

实施例3

背板制作：除了采用厚度为47μm的铝箔(每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm)，基底层、粘结层配方、第一耐候层配方、第二耐候层配方以及制作过程均与实施例1相同。本实施例控制涂覆工艺制得第一耐候层为30μm，第二耐候层为40μm。

实施例4

背板制作：除了采用厚度为86μm的铜箔(每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm)，基底层、粘结层配方、第一耐候层配方、第二耐候层配方以及制作过程均与实施例1相同。本实施例控制涂覆工艺制得第一耐候层为100μm，第二耐候层为5μm。

实施例5

背板制作：除了采用厚度为100μm的铝箔(每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm)，基底层、粘结层配方、第一耐候层配方、第二耐候层配方以及制作过程均与实施例1相同。本实施例控制涂覆工艺制得第一耐候层为5μm，第二耐候层为100μm。

对比实施例1

采用250μm的PET作为基底层，第一耐候层和第二耐候层配方与实施例1相同。背板制作过程：选取250μm厚的PET基材裁剪至合适大小，采用表面处理至50～60dyne/cm。在PET一面涂覆第一耐候层，在120℃的热风干燥2～5min成膜，制成约15μm厚的粘结性第一耐候层，采用同样的工艺，在PET另一面涂覆第二耐候层，在120℃的热风干燥2～5min成膜，制成约50μm厚的耐候性外层。对比实施例1中制得的背板除了没有铝箔层和粘结层，其他的材料与制作工艺与实施例1均相同。

对比实施例2：

市场上购得光伏背板BEC-301，结构为FEVE/PET/FEVE，厚度290±10微米。

对比实施例3：

市场上购得光伏背板VTPE，结构为PVF/PET/PE，厚度350±10微米。

对比实施例4：

市场上购得光伏背板BEF-302，结构为PVDF/PET/PVDF，厚度310±10微米。

光伏背板的各项性能指标是通过以下的方法来进行测定的：

黄变指数：按照GB2409-80进行检测。

附着力：按照GB/T 9286-1998和ISO 2409-1992进行测试。

与EVA的剥离强度：按GB/T 2790-1995进行剥离强度测试。

击穿电压：按照GB1408-2006和HG/T 3330进行测试。

水汽渗透率：参照标准ASTM F1249-2006《用调制红外线传感器测定塑料膜和薄板水蒸气透过性的试验方法》，在40℃，相对湿度100％测试。

阻燃等级：参照GB2409-84和ANSI/UL-94-1985进行阻燃等级测试。

湿热实验：按IEC 61215-2005的规定进行，在85℃±2℃，湿度(85±5)％RH的温湿度箱中进行加速老化。记录样品经老化1000h后的黄变指数(△YI)，附着力和剥离强度。同时测试其水汽渗透率与阻燃等级。

导热系数：参照GB/T 3399-82进行导热系数的测试。

表1：制得的高阻水性光伏背板的性能参数

以上测试数据表明，通过本实用新型制作的背板能够显著降低水汽透过率，提高背板的阻燃等级，增加背板的导热性能，同时本实用新型背板在耐候性、绝缘性以及与EVA粘结性方面也具有优异的表现，是一种综合性能优异的光伏背板材料。另外，本实用新型工艺简便，产品性能控制稳定，适合大规模生产。

Claims (2)

1.一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板，其特征在于，由第一耐候层、基底层、粘结层、阻隔层和第二耐候层依次粘结而成。

2.根据权利要求1所述的高水汽阻隔性太阳能光伏背板，其特征在于，所述阻隔层为铝箔、铁箔、锡箔、锌箔、镍箔、铜箔、银箔、铂箔、金箔中的一种，厚度为5~100μm，并且每平方米的针孔个数不多于50个，孔径不大于0.3mm。