CN211743169U - 一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件，所述太阳能电池背板包括依次连接的第一耐候层、基体层、第二耐候层和耐磨层；太阳能电池背板具有较好的粘结性能和耐老化性能的前提下，具有较好的耐候性和耐磨性，以及较久的使用寿命。

Description

一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件

技术领域

本实用新型属于电池领域，涉及一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件，尤其涉及一种表面耐磨型的太阳能电池背板以及太阳能电池组件。

背景技术

太阳能电池(太阳能芯片、光电池)，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能电池包括太阳能电池背板，也称为太阳能电池背板膜，包括涂胶复合式背板膜，即在PET聚酯薄膜两面复合氟膜或者EVA胶膜，如TPT、TPE以及KPK等结构；还包括涂覆背板膜，即在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。虽然目前太阳能电池背板发展相对成熟，但是常规太阳能电池背板的空气面为氟膜或含氟涂层，长期户外使用容易受到风沙侵蚀，造成划伤，磨损，漏涂，影响背板的长期老化性能，进而影响组件的性能和使用寿命。

CN208521948U公开了一种太阳能电池背板，所述背板从外到内依次为外侧耐候层、基材层和内侧耐候层，所述外侧耐候层为微孔发泡氟材料层，所述内侧耐候层为涂层或聚烯烃层；在外侧耐候层、基材层和内侧耐候层之间用胶黏剂层连接。该实用新型提高了背板的耐磨性、抗冲击和抗撕裂性能，减少了背板在户外使用过程中氟膜开裂和磨损情况的发生，但是其耐磨性能仍有待提高。

CN102664204B公开了一种耐磨涂覆型太阳能电池背板，包括底层、两含氟树脂层及聚合物层。两含氟树脂层位于底层上包括具有反射率的填料以及环氧树脂。聚合物层位于两含氟树脂层之间。采用该实用新型的耐磨涂覆型太阳能电池背板具有高反射率和耐磨性，但是其耐磨性仍有待提高。

因此，提供一种满足太阳能电池组件基本性能的前提下，具有耐磨性好的太阳能电池背板非常有必要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型在于提供一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件，其中太阳能电池背板具有较好的粘结性能和耐老化性能的前提下，具有较好的耐候性和耐磨性，以及较久的使用寿命。

本实用新型的目的之一在于提供一种太阳能电池背板，所述太阳能电池背板包括依次连接的第一耐候层、基体层、第二耐候层和耐磨层。

本实用新型提供的太阳能电池背板具有较好的粘结性能和耐老化性能的前提下，具有较好的耐候性和耐磨性，以及较久的使用寿命，能够满足太阳能电池对太阳能电池用背板的需求。

本实用新型中第一耐候层的作用是提高太阳能电池板的耐候性能以及粘结性能，第二耐候层的作用是提高太阳能电池背板的耐候性，耐磨层是为了提高太阳能电池板的耐磨性能。

本实用新型中第一耐候层、第二耐候层以及耐磨层主要通过浸涂、蒸镀、压合以及蒸镀的方式在基体层表面依次形成的，即也是通过这些方式连接在一起的，本申请中对具体的制备方法不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整。

在本实用新型中，所述第一耐候层包括含氟涂层或氟膜层。

在本实用新型中，所述第一耐候层为含氟涂层，含氟涂层的厚度为0.001-0.04mm，例如可以是0.001mm、0.002mm、0.004mm、0.006mm、0.008mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm。

本实用新型中含氟涂层是由含氟涂料固化而成，含氟涂料的组成为常规组成，示例性地如：采用含氟树脂、钛白粉、助剂以及溶剂混合，涂覆在基体上固化形成的；当含氟涂层的厚度过低，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能会变差，且太阳能电池的耐候性也会受到影响；当含氟涂层的厚度过高，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能变化不会太明显，对于耐候性的影响也不会太大，但是会显著增加成本。

在本实用新型中，所述第一耐候层为氟膜层，所述太阳能电池背板还包括第一胶粘剂层，所述第一胶粘剂层位于氟膜层和基体层之间，所述第一胶粘剂层的厚度为0.003-0.025mm，例如可以是0.003mm、0.005mm、0.007mm、0.009mm、0.011mm、0.013mm、0.015mm、0.017mm、0.019mm、0.021mm、0.023mm、0.025mm。

本实用新型中氟膜层为市面上常规使用的氟膜层，但是氟膜层和基体层的粘结性能较差，通过在氟膜层和基体层之间设置第一胶粘剂层，能够保证氟膜层和基体层具有较好的粘结作用。本实用新型对第一胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，所述基体层的厚度为0.05-1.1mm，例如可以是0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.1mm。

在本实用新型中，基体层是本领域常用的基体层，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，示例性地包括PET薄膜层。

在本实用新型中，所述第二耐候层包括含氟涂层或氟膜层。

在本实用新型中，所述第二耐候层为含氟涂层，含氟涂层的厚度为0.005-0.05mm，例如可以是0.005mm、0.006mm、0.007mm、0.008mm、0.009mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm、0.045mm、0.05mm。

本实用新型中含氟涂层是由含氟涂料固化而成，含氟涂料的组成为常规组成，示例性地如：采用含氟树脂、钛白粉、助剂以及溶剂混合，涂覆在基体上固化形成的；当含氟涂层的厚度过低，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能会变差，且太阳能电池的耐候性也会受到影响；当含氟涂层的厚度过高，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能变化不会太明显，对于耐候性的影响也不会太大，但是会显著增加成本。

在本实用新型中，所述第二耐候层为氟膜层，所述太阳能电池背板还包括第二胶粘剂层，所述第二胶粘剂层位于氟膜层和基体层之间，所述第二胶粘剂层的厚度为0.003-0.025mm，例如可以是0.003mm、0.005mm、0.007mm、0.009mm、0.011mm、0.013mm、0.015mm、0.017mm、0.019mm、0.021mm、0.023mm、0.025mm。

本实用新型中氟膜层为市面上常规使用的氟膜层，但是氟膜层和基体层的粘结性能较差，通过在氟膜层和基体层之间设置第一胶粘剂层，能够保证氟膜层和基体层具有较好的粘结作用。本实用新型对第一胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，所述耐磨层的厚度为0.001-0.04mm，例如可以是0.001mm、0.002mm、0.004mm、0.006mm、0.008mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm。

本实用新型中，当耐磨层的厚度过低，则会影响太阳能电池背板的耐磨性能；当耐磨层的厚度过厚，则会影响太阳能电池的生产工艺，并显著增加生产成本。

本实用新型中，太阳能电池背板可包括依次连接的第一含氟涂层、基体层、第二含氟涂层以及耐磨层。

在本实用新型中，太阳能电池背板还可包括依次连接的第一氟膜层、第一胶粘剂层、基体层、第二含氟涂层以及耐磨层。

在本实用新型中，太阳能电池背板还可包括依次连接的第一氟膜层、第一胶粘剂层、基体层、第二胶粘剂层、第二氟膜层以及耐磨层。

在本实用新型中，太阳能电池背板还可以包括依次连接的第一含氟涂层、基体层、第二胶粘剂层、第二氟膜层以及耐磨层。

本实用新型的目的之二在于提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括依次相连的正面玻璃层、第一封装层、电池片层、第二封装层以及背板层，所述背板层为目的之一所述的太阳能电池背板，所述太阳能电池组件的第二封装层和背板层中的第一耐候层相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中太阳能电池背板包括连接在一起的第一耐候层、基体层、第二耐候层和耐磨层，使得到的太阳能电池背板具有较好的粘结性能和耐老化性能的前提下，具有较好的耐候性和耐磨性，以及较久的使用寿命。

附图说明

图1是实施例1中的太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为第一含氟涂层，2为基体层，3为第二含氟涂层，4为耐磨层；

图2是实施例1中的太阳能电池组件的结构示意图；

其中，100为正面玻璃层，101为第一封装层，102为电池片层，103为第二封装层，104为背板层；

图3是实施例7中的太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为第一氟膜层，2为基体层，3为第二氟膜层，4为耐磨层，5为第一胶粘剂层，6为第二胶粘剂层；

图4是实施例8中的太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为第一含氟涂层，2为基体层，3为第二氟膜层，4为耐磨层，6为第二胶粘剂层；

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图1所示，包括自下而上连接在一起的第一含氟涂层1、基体层2、第二含氟涂层3和耐磨层4；其中第一含氟涂层(氟碳涂层，来源我司自有)的厚度为0.01mm，基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.262mm；第二含氟涂层的厚度为0.02mm；耐磨层(有机硅耐磨涂层，来源我司自有)的厚度为0.005mm。

本实施例还提供一种太阳能电池组件，如图2所示，包括依次相连的正面玻璃层(100)、第一封装层(101)、电池片层(102)、第二封装层(103)以及背板层(104)；其中背板层为上述太阳能电池背板，其中太阳能电池背板的第一含氟涂层和太阳能电池组件的第二封装层相连。

实施例2

与实施例1的区别仅在于，第一含氟涂层的厚度为0.008mm，基体层的厚度为0.262mm，第二含氟涂层的厚度为0.015mm，耐磨层的厚度为0.005mm；其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

本实施例中太阳能电池组件的结构与实施例1相同。

实施例3

与实施例1的区别仅在于，第一含氟涂层的厚度为0.005mm，基体层的厚度为0.262mm，第二含氟涂层的厚度为0.008mm，耐磨层的厚度为0.005mm；其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

实施例4

与实施例1的区别仅在于，第一含氟涂层的厚度为0.008mm，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

实施例5

与实施例1的区别仅在于，第二含氟涂层的厚度为0.008mm，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

实施例6

与实施例1的区别仅在于，耐磨层的厚度为0.002mm，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

实施例7

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图3所示，太阳能电池背板包括自下而上依次连接的第一氟膜层1、第一胶粘剂层5、基体层2、第二胶粘剂层6、第二氟膜层3和耐磨层4；其中第一氟膜层(型号PV1010，来源杭州福膜)的厚度为0.025mm；第一胶粘剂层(聚酯型胶粘剂，来源我司自有)的厚度为0.013mm；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.25mm；第二胶粘剂层(聚酯型胶粘剂，来源我司自有)的厚度为0.013mm；第二氟膜层(型号PV1010，来源杭州福膜)的厚度为0.025mm；耐磨层(有机硅耐磨涂层，来源我司自有)的厚度为0.005mm。

本实施例中太阳能电池组件的结构与实施例1相同，其中上述太阳能电池背板的第一氟膜层和太阳能电池组件的第二封装层相连。

实施例8

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图4所示，太阳能电池组件包括自下而上连接在一起的第一含氟涂层1、基体层2、第二胶粘剂层6、第二氟膜层3和耐磨层4；其中，第一含氟涂层(氟碳涂层，来源我司自有)的厚度为0.005mm；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.262mm；第二胶粘剂层(聚氨酯型胶粘剂，来源我司自有)的厚度为0.013mm；第二氟膜层(型号PV1010，来源杭州福膜)的厚度为0.025mm；耐磨层(有机硅耐磨涂层，来源我司自有)的厚度为0.005mm。

本实施例中太阳能电池组件的结构与实施例1相同，其中上述太阳能电池背板的第一含氟涂层和太阳能电池组件的第二封装层相连。

对比例1

与实施例1的区别仅在于，不包括耐磨层，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

对比例2

与实施例7的区别仅在于，不包括耐磨层，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

对比例3

与实施例8的区别仅在于，不包括耐磨层，其余组成以及连接关系均与实施例1相同。

将实施例1-8和对比例1-3得到的太阳能电池板进行如下性能测试，测试标准或测试方法如下：

BS/EVA粘结力：背板与EVA剥离力的测试方法参照GB-T2790胶粘剂180°剥离强度试验方法；

耐黄变：经过UV300KWh后的黄变系数，测试方法为UV老化测试箱测试，辐照能量300KWh；

耐磨性能测试：参照ASTM F2496耐磨擦拭标准，负重500g，0#钢丝绒来回擦拭，观察表面是否有明显划痕。

测试结果见表1：

表1

通过表1可知，本实用新型得到的太阳能电池背板具有较好的粘结性能、耐老化性能以及耐磨性能；其中BS/EVA剥离力可达100N/cm以上，空气面耐黄变系数低达0.7，耐磨性能可达1000次以上；通过实施例1和实施例4-5的对比可知，当第一含氟涂层或第二含氟涂层的厚度过低，则会影响太阳能电池背板的粘结性能；通过实施例1和实施例6的对比可知，当耐磨层的厚度过低，则会影响太阳能电池的耐磨性能；通过实施例1和对比例1的对比可知，当不包括耐磨层，则太阳能电池的耐磨性会大大降低；通过实施例7和对比2的对比可知，实施例8与对比例3的对比可知，以及实施例9和对比例4的对比可知，当太阳能电池背板不包括耐磨层，太阳能电池的耐磨性会大大降低。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池背板，其特征在于，所述太阳能电池背板包括依次连接的第一耐候层(1)、基体层(2)、第二耐候层(3)和耐磨层(4)；

所述耐磨层为有机硅耐磨涂层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一耐候层(1)包括含氟涂层或氟膜层。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一耐候层(1)为含氟涂层，含氟涂层的厚度为0.001-0.04mm。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一耐候层(1)为氟膜层，所述太阳能电池背板还包括第一胶粘剂层(5)，所述第一胶粘剂层(5)位于氟膜层和基体层(2)之间，所述第一胶粘剂层(5)的厚度为0.003-0.025mm。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述基体层(2)的厚度为0.05-1.1mm。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第二耐候层(3)包括含氟涂层或氟膜层。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第二耐候层(3)为含氟涂层，含氟涂层的厚度为0.005-0.05mm。

8.根据权利要求6所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第二耐候层(3)为氟膜层，所述太阳能电池背板还包括第二胶粘剂层(6)，所述第二胶粘剂层(6)位于氟膜层和基体层(2)之间，所述第二胶粘剂层(6)的厚度为0.003-0.025mm。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述耐磨层(4)的厚度为0.001-0.04mm。

10.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括依次相连的正面玻璃层(100)、第一封装层(101)、电池片层(102)、第二封装层(103)以及背板层(104)，所述背板层(104)为权利要求1-9任一项所述的太阳能电池背板，所述太阳能电池组件的第二封装层(103)和背板层(104)中的第一耐候层(1)相连。

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