太陽能電池背板膜用聚酯切片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚酯切片的制備方法，具體涉及一種太陽能電池背板膜用聚酯切 片的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池主要由鋼化玻璃、EVA膠、電池片、背板等經(jīng)層壓制備而成。太陽能電池 易被水蒸氣、酸性氣體等腐蝕，造成其性能下降。背板具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化 性，對電池片起支撐和保護作用，保證太陽能電池的長期使用壽命及穩(wěn)定性。
[0003] 現(xiàn)有的太陽能電池背板膜主要有涂膠復合式背板膜及涂覆背板膜，常見的背板結(jié) 構(gòu)主要有TPT、TPE等，其中T代表含氟膜、E代表EVA膜，P代表PET膜。
[0004] PET膜通常具有較好的機械性能、光學性能以及耐化學性能等，但在耐濕熱性、水 蒸氣透過性等方面處于劣勢，難以滿足太陽能電池背板膜的使用要求。
[0005] 中國專利文獻CN101733925A公開了一種用于光伏電池背板的聚酯薄膜的制備方 法，該聚酯薄膜是由自制聚酯切片、自制母料以及含二氧化硅的PET聚酯切片共混制得，其 中，自制母粒是在自制聚酯切片的基礎上加入聚碳化二亞胺(抗水解劑)和紫外線吸收劑等 制得。該文獻的不足在于:抗水解劑和紫外線吸收劑的加入不僅存在對環(huán)境污染以及對人 體有害等問題，而且在一定程度上還會降低材料的光學性能和力學性能。
[0006] 中國專利文獻CN101967272A公開了一種太陽能電池背板膜用聚酯薄膜的制造方 法，該聚酯薄膜是由改性聚酯樹脂切片與母料聚酯切片共混制得，其中，改性聚酯樹脂切片 是由多種二元酸、多種二元醇、少量高支鏈的多元醇以及少量多烯高級脂肪酸或醇制得，母 料聚酯切片為含有硫酸鋇、二氧化鈦或者二氧化硅的聚酯母料切片。該文獻的不足在于:改 性聚酯樹脂切片價格相對較高，導致生產(chǎn)成本較高。
[0007] 另外，上述兩篇文獻還存在一個共同問題：即需要采用兩種或者兩種以上的聚酯 切片共混制備聚酯薄膜，這樣極易產(chǎn)生分散不均勻的現(xiàn)象，從而導致產(chǎn)品間存在性能差異。
[0008] 中國專利文獻CN103314032A公開了一種聚酯樹脂的制造方法、聚酯薄膜、聚酯薄 膜的制造方法、太陽能電池背板及太陽能電池模塊，該文獻是先通過酯化工序和縮聚工序 制得特性粘度為〇.63dl/g左右、末端羧基含量為25mol/t左右的聚酯樹脂，然后再通過固相 聚合制得特性粘度為〇.70dl/g~0.90dl/g、末端羧基含量<20mol/t的聚酯樹脂。該文獻的 不足在于：（1)固相聚合反應條件較為苛刻，需要嚴格控制乙二醇與水的含量，而且聚合時 間長達25h左右；（2)由于固相聚合前的聚酯樹脂末端羧基含量在20mol/t以上，從而使得固 相聚合后的聚酯樹脂末端羧基含量大多都在lOmol/t以上，從而影響了所制備的聚酯薄膜 的耐濕熱老化性能、耐光老化性能等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種反應條件簡單、生產(chǎn)成本較低、對環(huán)境 和人體友好、能夠直接單獨制備聚酯薄膜且無需添加抗水解劑和紫外線吸收劑即能具有較 好的耐濕熱性和抗老化性的太陽能電池背板膜用聚酯切片的制備方法。
[0010] 實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是:一種太陽能電池背板膜用聚酯切片的制備方 法，它是由特性粘度為0.60dl/g~0.64dl/g、末端羧基含量為12~18mol/t的聚酯切片半成 品經(jīng)固相縮聚制得特性粘度為〇.75dl/g~0.80dl/g、末端羧基含量為5~lOmol/t的太陽能 電池背板膜用聚酯切片。
[0011] 所述固相縮聚包括先在140°C~160°C的溫度下進行預結(jié)晶，然后在215°C~235°C 的溫度以及50Pa~200Pa的壓力下進行固相縮聚反應6~10h。
[0012]所述特性粘度為0.60dl/g~0.64dl/g、末端羧基含量為12~18mol/t的聚酯切片 半成品的制備方法具有以下步驟:①將納米級添加劑的水溶液進行超聲波分散后加入到乙 二醇溶液中，加熱至100°c~105°C進行溶劑置換除水，得到含有納米級添加劑的乙二醇懸 浮液;②將微米級添加劑、表面處理劑以及乙二醇混合，依次通過膠體磨、球磨分散得到含 有微米級添加劑的乙二醇懸浮液;③將步驟①得到的含有納米級添加劑的乙二醇懸浮液、 步驟②得到的含有微米級添加劑的乙二醇懸浮液與對苯二甲酸以及乙二醇加入到漿料釜 中，混合攪拌得到含有對苯二甲酸和乙二醇的漿液;④先將步驟③得到的含有對苯二甲酸 和乙二醇的漿液與酯化助劑加入到酯化釜中，經(jīng)酯化反應制得末端羧基含量< 600mol/t的 酯化物;然后再經(jīng)預縮聚以及終縮聚制得所述特性粘度為〇. 60dl/g~0.64dl/g、末端羧基 含量為12~18mol/t的聚酯切片半成品。
[0013] 上述步驟①中所述的納米級添加劑為納米級二氧化娃、納米級碳酸媽、納米級硫 酸鋇以及納米級三氧化二錯中的一種;納米級添加劑的粒徑為50nm~IOOnm;納米級添加劑 的添加量以聚酯切片總量計為500ppm~2000ppm。進一步地，所述的納米級添加劑優(yōu)選為納 米級球狀二氧化硅。
[0014] 上述步驟②中所述的微米級添加劑為微米級二氧化鈦、微米級碳酸鈣以及微米級 硫酸鋇中的一種;微米級添加劑的粒徑為〇. 3μπι~Ιμπι;微米級添加劑的添加量以聚酯切片 總量計為3000ppm~5000ppm;所述的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑。進一步地，所述的微米級添 加劑優(yōu)選為微米級銳鈦型二氧化鈦。
[0015] 上述步驟④中所述的酯化助劑包括催化劑和熱穩(wěn)定劑;所述的催化劑為鈦銻復合 催化劑，其中銻含量為80~150ppm，鈦含量為10~20ppm;所述的熱穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯;所 述的酯化反應溫度為230°C~250°C，酯化反應時間為3.5h~5h。
[0016]上述步驟④中所述的預縮聚包括先在上流式預縮聚反應器(UFPP)中反應0.5h~ 1.2h，然后在預縮聚釜中，在255°C~265°C的溫度以及300Pa~500Pa的壓力下進行預縮聚 反應Ih~1 · 5h〇
[0017] 上述步驟④中所述的終縮聚反應溫度為280°C~285°C，壓力為70Pa~120Pa。
[0018]本發(fā)明具有的積極效果：（1)本發(fā)明的液相聚合通過同時添加納米級無機物以及 微米級無機物進行改性，從而能夠大大促進結(jié)晶能力，減少非晶部分的含量，從而可以制得 末端羧基含量在20mol/t以下的聚酯切片半成品，對該半成品只需通過常規(guī)固相聚合即可 制得末端羧基含量在lOmol/t以下的聚酯切片成品，不僅反應條件簡單，而且生產(chǎn)成本較 低。（2)本發(fā)明制得的聚酯切片無需添加抗水解劑和紫外線吸收劑等即可單獨制得水蒸氣 阻隔性能、耐濕熱老化性能、耐光老化性能均較好的適用于太陽能電池背板的聚酯薄膜，不 僅對環(huán)境和人體友好，而且避免了共混制膜易產(chǎn)生分散不均、產(chǎn)品性能容易存在差異的問 題。
【具體實施方式】
[0019] (實施例1) 本實施例的太陽能電池背板膜用聚酯切片的制備方法具有以下步驟： ①將粒徑為50nm的球狀二氧化硅的水溶液進行超聲波分散后加