CN206806348U - 聚酯薄膜太阳能电池背板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚酯薄膜太阳能电池背板，包括用于耐紫外线的第一聚酯薄膜耐候层、用于耐水解的第二聚酯薄膜耐候层以及用于与太阳能EVA膜粘接的涂布层，第一聚酯薄膜耐候层与第二聚酯薄膜耐候层同时挤出并固定连接，涂布层是在线涂布并固定在第二聚酯薄膜耐候层的另一面，第一聚酯薄膜耐候层的厚度在20～30μm，第二聚酯薄膜耐候层的厚度在180～270μm，涂布层的厚度在100～500nm。本实用新型无氟环保可回收，优异耐候性能，通过在线涂布实现太阳能电池背板的一体化成型，不会存在分层开裂的情况，无需再进行复合或涂覆，无需使用胶黏剂，大大简化了太阳能背板的生产工艺，显著降低成本。

Description

聚酯薄膜太阳能电池背板

技术领域

本实用新型涉及一种聚酯薄膜太阳能电池背板，属于太阳能电池背板技术领域。

背景技术

太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，作为直接与外界环境大面积接触的光伏封装材料，不但要具有保护功能，还应具备长久可靠的绝缘性能、长期耐候老化、水蒸气阻隔等性能。

由于组件厂商对电池组件的使用寿命要求越来越高，具有高耐候性的复合型双面氟膜背板成了顺应市场的主流产品。如CN 205666243U公开的粘结型氟合金薄膜背板，是在PET基层的上下两侧上分别结合了内层和耐候层，因而具有良好的耐候性、耐老化性、耐辐射性以及绝缘性，因内层采用了氟合金薄膜，因而与太阳能电池组件中的灌封材料之间具有极佳的粘合性，以保证长时间户外使用不脱层，延长光伏组件的使用寿命。

但现有复合型背板以PVF、PVDF或ETFE等氟膜与PET基膜通过胶黏剂复合制备，是主要的生产工艺，占市场主要份额，此种背板质量可靠，但氟膜和胶黏剂价格昂贵，且生产工艺复杂生产成本高。

为了降低成本和简化生产工艺，后续推出了氟涂层以此来减少氟膜和胶黏剂的使用，如涂覆型背板(CPC)，单面氟膜背板(TPE、KPE、KPF等)，但为保证光伏背板的长期使用，仍然使用含氟材料。

由于太阳能背板中含有卤族元素，在组件报废后，含氟聚合物回收处理面临很大的困难，由此带来的环境污染问题未来将会凸显。目前业内尚无有效的回收方案和技术，加之含氟材料的化学结构C-F键异常牢固，通常的掩埋处理方法无法降解。同时，因含氟材料在燃烧后会释放出有毒有害的气体，所以也无法用焚烧的方法处理。按照这样的情形发展下去，光伏组件带来的环境污染问题在不久的将来会变得越来越严峻。

欧洲市场预见到含氟材料会引起环境污染，所以开拓了不含氟背板的生产，因而推广使用无氟背板(PPE、AAA等)，但这些背板仍然需要复杂的生产工序或昂贵的胶黏剂，价格优势不明显，另一方面还存在一定的质量问题如分层、开裂、耐候不佳等。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种无氟环保可回收，成本优势明显，具有优异耐候性能，且加工工序简单的聚酯薄膜太阳能电池背板。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：包括用于耐紫外线的第一聚酯薄膜耐候层、用于耐水解的第二聚酯薄膜耐候层以及用于与太阳能EVA膜粘接的涂布层，所述的第一聚酯薄膜耐候层与第二聚酯薄膜耐候层同时挤出并固定连接，所述的涂布层是在线涂布并固定在第二聚酯薄膜耐候层的另一面，且第一聚酯薄膜耐候层的厚度在20～30μm，第二聚酯薄膜耐候层的厚度在180～270μm，涂布层的厚度在100～500nm。

本实用新型聚酯薄膜太阳能电池背板采用了用于耐紫外线的第一聚酯薄膜耐候层、用于耐水解的第二聚酯薄膜耐候层以及用于与太阳能EVA膜粘接的涂布层，使第一聚酯薄膜耐候层作为电池背板的外层，具有良好的抗紫外性能，而第二聚酯薄膜耐候层作为电池背板的中间层，因具有优异的耐水解性能，能在高温高湿长期使用环境中，可以长久保持电池背板的机械性能，使聚酯薄膜太阳能电池背板具有优异的耐候性能，在线涂布的涂布层能与太阳能EVA膜具有非常好的粘结力，故能提供电池背板的优异封装性能。本实用新型的聚酯薄膜太阳能电池背板替代氟材料作为太阳能背板材料，无氟环保，可回收利用，由于第一聚酯薄膜耐候层与第二聚酯薄膜耐候层同时挤出并固定连接，而涂布层是在线涂布并固定在第二聚酯薄膜耐候层的另一面作为内层，因此能通过在线涂布实现太阳能电池背板的一体化成型，不会存在电池背板分层开裂的情况。在聚酯薄膜成型收卷以后即可得到太阳能电池背板，无需再进行复合或涂覆，由于无需使用胶黏剂，大大简化了太阳能电池背板的生产工艺，能使聚酯薄膜太阳能电池背板显著降低成本，成本优势明显。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是本实用新型聚酯薄膜太阳能电池背板的结构示意图。

其中：1—第一聚酯薄膜耐候层，2—第二聚酯薄膜耐候层，3—涂布层。

具体实施方式

见图1所示，本实用新型聚酯薄膜太阳能电池背板，包括用于耐紫外线的第一聚酯薄膜耐候层1、用于耐水解的第二聚酯薄膜耐候层2以及用于与太阳能EVA膜粘接的涂布层3。

本实用新型的第一聚酯薄膜耐候层1是含有紫外吸收剂和光稳定剂的聚酯薄膜，该抗紫外吸收剂可采用苯并三唑类化合物、2-羟基二苯甲酮衍生物等，而光稳定剂采用受阻胺光稳定剂，如采用咪唑烷酮化合物、氮杂环烷酮化合物、哌啶化合物等，第一聚酯薄膜耐候层1作为电池背板外层，具有良好的抗紫外性能。本实用新型第二聚酯薄膜耐候层2含有耐水解剂的聚酯薄膜，耐水解剂可采用碳化二亚胺类化合物等，由于第二聚酯薄膜耐候层2作为电池背板的中间层，具有优异的耐水解性能，在高温高湿长期使用环境中，能长久保持电池背板的机械性能，延长光伏组件的使用寿命。本实用新型的第一聚酯薄膜耐候层1与第二聚酯薄膜耐候层2同时挤出并固定连接，无需使用胶黏剂，不仅能按常规工艺加工，简化了太阳能背板的生产工艺，并使聚酯薄膜太阳能电池背板具有优异耐候性能和机械性能。

本实用新型的涂布层3是在线涂布并固定在第二聚酯薄膜耐候层2的另一面，做为电池背板的内层与太阳能EVA膜粘接，涂布层3是含有水性聚氨酯的树脂层，含有水性聚氨酯涂布液经涂布、烘干和固化后形成该涂布层，能通过涂布层3内的聚氨酯的较多活性官能团与太阳能EVA膜具有非常好的粘结力，提供聚酯薄膜太阳能电池背板优异的封装性能，同时本实用新型的太阳能电池背板通过在线涂布实现一体化成型，在聚酯薄膜成型收卷以后即可得到太阳能电池背板。

本实用新型聚酯薄膜太阳能电池背板的第一聚酯薄膜耐候层1的厚度在20～30μm，如第一聚酯薄膜耐候层1的厚度在24～28μm，可在25μm或26μm等；第二聚酯薄膜耐候层2的厚度在180～270μm，如第二聚酯薄膜耐候层2的厚度在200～250μm，可在210μm、220μm、240μm等，涂布层3的厚度在100～500nm，如涂布层3的厚度在200～400nm，可在250nm、300nm或350nm。

本实用新型的聚酯薄膜太阳能电池背板可以按以下步骤制作：

(1)、按质量百分比，将10～20％的水性聚氨酯树脂以及2～5％的固化剂和0.5～2％的纳米二氧化硅混合均匀，再加入剩余的去离子水稀释，搅拌均匀后得到固含量在5～10％的涂布液待用。

(2)、先将紫外吸收剂、光稳定剂和聚酯切片共混、熔融挤出制备抗紫外聚酯母料；将耐水解剂和聚酯切片共混、熔融挤出制备耐水解聚酯母料。

(3)、按质量百分比，将干燥后的特性粘度在0.5～0.8dL/g的聚酯切片与3-7％的抗紫外聚酯母料混合并送入辅挤出机熔融，将干燥后的特性粘度在0.5～0.8dL/g的聚酯切片与10-20％的耐水解聚酯母料混合送入主挤出机熔融，经两层共挤、熔体管、粗过滤器、精过滤器及模头挤出，并经铸片辊冷却制得含有紫外吸收剂和光稳定剂的聚酯膜层和含有耐水解剂的聚酯膜层的两层厚片，进行3.0-3.5倍的纵向拉伸形成聚酯膜片，在线将涂布液均匀涂覆在有耐水解剂的聚酯膜层一面，将涂布后的聚酯膜片进入烘箱，在90～130℃的温度下进行横拉预热后，再经100～150℃温度、3～5倍的横向拉伸倍率下进行横向拉伸，再经190～240℃的条件下进行烘干固化和热定型处理，最后经30～110℃冷却后牵引收卷，制得本实用新型的聚酯薄膜太阳能电池背板。

Claims (7)

1.一种聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：包括用于耐紫外线的第一聚酯薄膜耐候层(1)、用于耐水解的第二聚酯薄膜耐候层(2)、以及用于与太阳能EVA膜粘接的涂布层(3)，所述的第一聚酯薄膜耐候层(1)与第二聚酯薄膜耐候层(2)同时挤出并固定连接，所述的涂布层(3)是在线涂布固定并在第二聚酯薄膜耐候层(2)的另一面，且第一聚酯薄膜耐候层(1)的厚度在20～30μm，第二聚酯薄膜耐候层(2)的厚度在180～270μm，涂布层(3)的厚度在100～500nm。

2.根据权利要求1所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述第一聚酯薄膜耐候层(1)是含有紫外吸收剂和光稳定剂的聚酯薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述第一聚酯薄膜耐候层(1)的厚度在24～28μm。

4.根据权利要求1所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述第二聚酯薄膜耐候层(2)是含有耐水解剂的聚酯薄膜。

5.根据权利要求1或4所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述第二聚酯薄膜耐候层(2)的厚度在200～250μm。

6.根据权利要求1所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述涂布层(3)是含有水性聚氨酯的涂布层。

7.根据权利要求1或6所述的聚酯薄膜太阳能电池背板，其特征在于：所述涂布层(3)的厚度在200～400nm。