專利名稱：一種太陽能電池背板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及太陽能電池背板。
背景技術(shù)：
太陽能電池板主要由前板、太陽能電池片和背板組成，其中前板是具有高透光率的鋼化玻璃，太陽能電池片由EVA包封，而背板的主要起到阻隔水蒸氣和氧氣、機(jī)械保護(hù)和絕緣作用?，F(xiàn)在，多晶硅太陽電池組件的使用要求為25年，而背板作為直接與外環(huán)境大面積接觸的光伏封裝材料，其應(yīng)具備卓越的耐長期老化、絕緣、水蒸氣阻隔等性能。如果背板在耐老化、絕緣、耐水氣等方面無法滿足環(huán)境考驗，最終將導(dǎo)致太陽電池的可靠性、穩(wěn)定性與耐久性無法得到保障，使太陽電池板提早出現(xiàn)脫層、龜裂、起泡、黃變等不良現(xiàn)象，造成電池模塊脫落、電池片滑移、電池有效輸出功率降低等不良，更危險的是電池組件會在較低電壓和電流值的情況下出現(xiàn)電打弧現(xiàn)象，引起電池組件燃燒并促發(fā)火災(zāi)，造成人員安全損害和財產(chǎn)損失。PET具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)120 °C，短期使用可耐150 °C 高溫，可耐-70 °C低溫，且高、低溫時對其機(jī)械性能影響很??；電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好；抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性好；氣體和水蒸氣滲透率低，具有優(yōu)良的阻氣、阻水等性能，所以，太陽能電池背板一般都用PET膜來作為支持體。研究表明，PET分子主鏈中含有大量的酯基，與水具有很好的親和性，容易產(chǎn)生水增塑，同時即使微量的水分也會導(dǎo)致分子主鏈的降解。PET在濕熱老化過程中老化性能的變化受三個因素影響結(jié)晶度、水增塑、水解，各因素自始至終都在起作用，不同的環(huán)境和不同的階段內(nèi)各種不同因素起主導(dǎo)作用。老化初期，結(jié)晶為主導(dǎo)因素，它增加楊氏模量、最大拉伸應(yīng)力，使材料變脆，降低沖擊強(qiáng)度，然后水增塑成為主要因素，它使材料韌性增加， 但是很快水解反應(yīng)上升為主要因素，它引起PET大分子鏈斷裂，分子量下降，從而引起機(jī)械性能的破壞。而溫度的升高則會使上述過程明顯加快，因此水和熱是導(dǎo)致PET物理機(jī)械性能急劇下降的主要原因。此外，紫外輻射也會使PET的分子量、強(qiáng)度大幅度下降，結(jié)晶度有所提高，從而使材料脆化。PVDF具有超高耐候性、抗紫外線輻射、高化學(xué)穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度和韌性、防粘性和抗沾污性強(qiáng)、耐熱性好，所以太陽能電池背板通常由中間的PET膜和上下兩層PVDF膜壓合而成?，F(xiàn)有的太陽能電池背板中PVDF膜與PET膜不容易粘結(jié)，從而使背板容易脆化，水蒸氣透過率比較高，容易發(fā)生脫膠現(xiàn)象，進(jìn)而影響太陽電池的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種耐候性強(qiáng)的太陽能電池背板及其生產(chǎn)工藝，為達(dá)到這一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟
(1)采用電暈處理PET膜的表面使之產(chǎn)生低溫等離子體，PET膜表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙，從而增加了對極性溶劑附著性；
(2)采用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑，將KS06膠水的主劑和固化劑按照50:9的重量比混合均勻，通過添加丙酮或丁酮將固含量控制在35%-45%，此時，粘合劑的黏度最佳；
(3)在PET膜的其中一面均勻地涂布粘合劑，干基涂布量>5. Og/m2 ；
(4)將烘箱溫度設(shè)置在6(T80°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜廣2分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸；
(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜和PVDF膜，PET膜的壓合面為涂布了粘合劑的一面，壓合溫度為70-750C ；
(6)重復(fù)步驟(3) (5)在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；
(7)固化壓合好的太陽能電池背板，固化條件為室溫固化15天以上，或者60°C固化7 天以上。用上述工藝生產(chǎn)得到的一種太陽能電池背板，其特征在于，包括5層結(jié)構(gòu)
第一層是PVDF膜，其與包封太陽能電池片的EVA有絕佳的相溶性，其作用為粘結(jié)EVA 并將陽光反射回太陽電池內(nèi)，同時具有強(qiáng)抗紫外線輻射力；
第二層是粘結(jié)層，粘結(jié)層由科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制后涂布而成，其作用是粘結(jié)PVDF膜與PET膜；
第三層是電暈處理過的PET膜，作為支持層；
第四層是粘結(jié)層，粘結(jié)層由科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制后涂布而成，其作用是粘結(jié)PVDF膜與PET膜；
第五層是PVDF膜，具有高耐候性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度和韌性、抗沾污性強(qiáng)、耐熱性好。所述工藝生產(chǎn)的太陽能電池背板具有如下優(yōu)點
(1)所述太陽能電池背板各層之間以及背板與EVA之間結(jié)合緊密、牢固，不易脫落；
(2)所述太陽能電池背板透光率高，與其他背板相比更加美觀；
(3)所述太陽能電池背板阻隔水蒸氣和氧氣、機(jī)械保護(hù)、抗拉伸、絕緣能力強(qiáng)；
(4)所述太陽能電池背板耐候性能優(yōu)異，對溫度、水解老化、紫外輻射都有很強(qiáng)耐性，使用壽命長。


圖1為本發(fā)明太陽能電池背板的結(jié)構(gòu)示意圖中標(biāo)號I-PVDF膜、2-粘結(jié)層、3-PET膜、4-粘結(jié)層、5-PVDF膜。
具體實施例方式實施例1
一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟 (1)采用電暈處理PET膜的表面使之產(chǎn)生低溫等離子體，PET膜表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙，從而增加了對極性溶劑附著性；
(2)采用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑，將KS06膠水的主劑和固化劑按照50:9的重量比混合均勻，通過添加丙酮將固含量控制在35% ；
(3)在PET膜的其中一面均勻地涂布粘合劑，干基涂布量5.Og/m2 ；
(4)將烘箱溫度設(shè)置在60°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜2分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸；
(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜和PVDF膜，PET膜的壓合面為涂布了粘合劑的一面，壓合溫度為70°C ；
(6)重復(fù)步驟(3) (5)在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；
(7)固化壓合好的太陽能電池背板，固化條件為室溫固化15天。實施例2:
一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟
(1)采用電暈處理PET膜的表面使之產(chǎn)生低溫等離子體，PET膜表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙，從而增加了對極性溶劑附著性；
(2)采用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑，將KS06膠水的主劑和固化劑按照50:9的重量比混合均勻，通過添加丁酮將固含量控制在40% ；
(3)在PET膜的其中一面均勻地涂布粘合劑，干基涂布量7.Og/m2 ；
(4)將烘箱溫度設(shè)置在70°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜1.5分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸；
(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜和PVDF膜，PET膜的壓合面為涂布了粘合劑的一面，壓合溫度為72°C ；
(6)重復(fù)步驟(3) (5)在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；
(7)固化壓合好的太陽能電池背板，固化條件為60°C固化7天。實施例3
一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟
(1)采用電暈處理PET膜的表面使之產(chǎn)生低溫等離子體，PET膜表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙，從而增加了對極性溶劑附著性；
(2)采用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑，將KS06膠水的主劑和固化劑按照50:9的重量比混合均勻，通過添加丙酮將固含量控制在45% ；
(3)在PET膜的其中一面均勻地涂布粘合劑，干基涂布量9.Og/m2 ；
(4)將烘箱溫度設(shè)置在80°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜1分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸；
(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜和PVDF膜，PET膜的壓合面為涂布了粘合劑的一面，壓合溫度為75°C ；
(6)重復(fù)步驟(3) (5)在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；
(7)固化壓合好的太陽能電池背板，固化條件為室溫固化20天。實施例4:
與實施例2差異在于，步驟(7)中固化條件為60°C固化9天。如圖1所示，實施例廣4得到的太陽能電池背板，從上至下包括5層結(jié)構(gòu)第一層是PVDF膜(1)；第二層是由科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水涂布而成的粘結(jié)層(2)；第三層是作為支持層的電暈處理過的PET膜(3)；第四層是與第二層相同的粘結(jié)層(4)；第五層是PVDF膜(5)。 經(jīng)過各項測試，實施例廣4生產(chǎn)得到太陽能電池背板的技術(shù)性能參數(shù)如下
(1)電氣絕緣性能測試所述太陽能電池背板擊穿電壓高于20KV、局部放電電壓高于 1000V ；
(2)耐水解老化性能測試所述太陽能電池背板在120°C、100%相對濕度的條件下處理 96小時后未脆化；
(3)尺寸穩(wěn)定性能測試所述太陽能電池背板在150°C條件下處理0.5小時，收縮率小于1% ；
(4)180°剝離強(qiáng)度測試所述太陽能電池背板與EVA的剝離強(qiáng)度高于40N/cm，所述太陽能電池背板內(nèi)PET膜與PVDF膜的剝離強(qiáng)度高于25 N/cm ；
(5)水蒸氣透過率性能測試所述太陽能電池背板水蒸氣透過率小于1.Og / m2/24h ；
(6)拉伸性能測試所述太陽能電池背板拉伸強(qiáng)度高于llOMPa，斷裂伸長度高于80%；
(7)抗紫外線性能測試所述太陽能電池背板經(jīng)過UVA-340紫外燈照射2000小時后， 無變色、無脫層現(xiàn)象，也無氣泡產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟(1)采用電暈處理PET膜的表面，使之產(chǎn)生低溫等離子體，PET膜表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙，從而增加了對極性溶劑附著性；(2)采用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑，將KS06膠水的主劑和固化劑按照50:9的重量比混合均勻，通過添加丙酮或丁酮將固含量控制在35%-45%，此時，粘合劑的黏度最佳；(3)在PET膜的其中一面均勻地涂布粘合劑，干基涂布量>5. Og/m2 ；(4)將烘箱溫度設(shè)置在6(T80°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜廣2分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸；(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜和PVDF膜，PET膜的壓合面為涂布了粘合劑的一面，壓合溫度為70-75°C ；(6)重復(fù)步驟(3) (5)在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；(7)固化壓合好的太陽能電池背板，固化條件為室溫固化15天以上，或者60°C固化7 天以上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(1)中所述電暈處理為等離子電暈處理。
3.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(4)為將烘箱溫度設(shè)置在80°C，干燥處理涂布了粘合劑的PET膜1分鐘，烘箱內(nèi)的熱空氣以旋流方式與PET膜表面接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池背板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(7)固化條件為室溫固化20天。
5.如權(quán)利要求1所述工藝生產(chǎn)得到的一種太陽能電池背板，其特征在于，所述太陽能電池背板透明美觀，包括5層結(jié)構(gòu)第一層是PVDF膜，其與包封太陽能電池片的EVA有絕佳的相溶性，作用是粘結(jié)EVA并將陽光反射回太陽電池內(nèi)，同時具有強(qiáng)抗紫外線輻射力；第二層是粘結(jié)層，粘結(jié)層由科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制后涂布而成，其作用是粘結(jié)PVDF膜與PET膜；第三層是電暈處理過的PET膜，作為支持層；第四層是粘結(jié)層，粘結(jié)層由科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制后涂布而成，其作用是粘結(jié)PVDF膜與PET膜；第五層是PVDF膜，具有高耐候性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度和韌性、抗沾污性強(qiáng)、耐熱性好。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池背板及其生產(chǎn)工藝，該工藝包括以下步驟(1)電暈處理PET膜；(2)用科菲化學(xué)股份有限公司的KS06膠水配制粘合劑；(3)在PET膜的其中一面涂布粘合劑；(4)烘干粘合劑；(5)在熱壓狀態(tài)下壓合PET膜的粘合劑涂布面和PVDF膜；(6)重復(fù)步驟(3)~(5)，在PET膜的另一面涂布粘合劑、干燥、與PVDF膜壓合；(7)固化壓合好的太陽能電池背板。本發(fā)明生產(chǎn)得到的太陽能電池背板透明美觀，電氣絕緣性能、耐水解老化性能、尺寸穩(wěn)定性能、阻隔水蒸氣性能、拉伸性能和抗紫外線性能突出，背板內(nèi)部各層之間以及背板與太陽能電池片包封材料EVA之間結(jié)合緊密牢固，延長了背板的使用壽命。
文檔編號B32B37/06GK102514343SQ2011103850
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者帥成忠, 洪向明, 陳永明 申請人:浙江帝龍光電材料有限公司