專利名稱：一種eva膠一體化太陽(yáng)電池背膜及加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于太陽(yáng)電池中的組件，尤其涉及一種太陽(yáng)電池背膜，同時(shí)涉及一種加工該背膜的工藝。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)電池板通常是一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，主要包括玻璃表層、EVA密封層、太陽(yáng)電池片、 EVA密封層和太陽(yáng)電池背膜，其中太陽(yáng)電池片被兩層EVA密封層密封包裹。太陽(yáng)電池背膜的主要作用是提高太陽(yáng)電池板的整體機(jī)械強(qiáng)度，另外可以防止水汽滲透到密封層中，影響電池片的使用壽命。為了提高背膜的整體性能，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了大量針對(duì)背膜進(jìn)行改進(jìn)的方案。例如，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710185202.8號(hào)
公開日為2008年5月14日、公開號(hào)為CN101177514的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種太陽(yáng)電池背板及其制備方法，該背板包括基材和含氟聚合物層，含氟聚合物層各組分按重量份數(shù)計(jì)為含氟樹脂25 45份；改性樹脂1. 5 3份；聚合物填料0. 5 3份；無機(jī)填料0. 1 1份；溶劑50 70份。上述方案的生產(chǎn)成本低，性能優(yōu)良，其剝離強(qiáng)度高，阻水性能好，耐候性好。再例如，EP1938967號(hào)歐洲專利申請(qǐng)，
公開日為2008年7月2日，國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/JP2006/312501，國(guó)際公布號(hào)為 W02007/010706，公布日為2007年1月25日，公開了一種具有良好不透水板的太陽(yáng)電池背板，該太陽(yáng)電池背板組件至少在防水板的一個(gè)表面上具有固化涂料膜，該固化涂料膜包括具有可固化功能團(tuán)的含氟聚合體的涂料。上述方案通過制造一種含氟涂料，并將含氟涂料涂覆在基材上，從而提高背板的整體性能。雖然氟材料能夠提高背板的整體性能，但由于氟材料本身特性，其存在表面能高，表面憎水，粘結(jié)性能差。這種背板與EVA的粘接性能降低了，使得背板與EVA的粘接加工工藝變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種具有高粘結(jié)性、且具有高耐候性、耐化學(xué)性、高的電氣絕緣性能，高的防水性的太陽(yáng)電池背膜，同時(shí)該背膜是一種可取代常規(guī)太陽(yáng)電池組件層壓時(shí)靠近背膜一面放置的EVA封裝膠膜的以氟膜或含氟涂層為耐候?qū)拥奶?yáng)電池背膜，應(yīng)用時(shí)可顯著提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠加工具有高粘結(jié)性且操作簡(jiǎn)便的太陽(yáng)電池背膜的加工工藝。按照本發(fā)明提供的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，包括氟膜或含氟涂層、基層、 高透光熱固型EVA層，所述氟膜或含氟涂層與所述基層之間具有高分子膠粘劑層，所述基層與所述高透光熱固型EVA層之間具有高分子膠粘劑層，所述氟膜或含氟涂層的兩面具有氟硅氧烷化成膜層。按照本發(fā)明提供的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜還具有如下附屬技術(shù)特征所述基層的兩面具有氮硅氧烷化成膜層。所述氟硅氧烷化成膜層的厚度為0. 01微米-5微米。
所述氮硅氧烷化成膜層的厚度為0. 01微米-5微米所述基層為PET基層；或所述基層是PET與PBT或PEN熱融共混而成的高分子合金材料基層，其中PBT或PEN的含量以重量計(jì)為1-50份；或所述基層是在PET中加入選自二氧化硅、氧化鈦、氧化鋁或氧化鋯的無機(jī)氧化物形成，其中無機(jī)氧化物的含量以重量計(jì)為 1-35 份。所述基層的厚度為0. 1毫米-10毫米。所述氟膜或含氟涂層為二氟乙烯均聚物膜層或四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜層。所述氟膜或含氟涂層中氟樹脂的含量以重量計(jì)為30-95份，所述的氟膜或含氟涂層的厚度為0.01毫米-0.1毫米。所述的高分子膠粘劑層的厚度為0. 005毫米-0. 03毫米，所述的高透光熱固型EVA 層的厚度為0.01毫米-1.0毫米。所述基層兩面經(jīng)等離子氮硅氧烷化處理形成所述氮硅氧烷化化成膜層。所述氟膜或含氟涂層兩面經(jīng)等離子氟硅氧烷化處理形成所述氟硅氧烷化成膜層。按照本發(fā)明提供的一種具有高粘結(jié)性的太陽(yáng)電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟(1)、在氟膜或含氟涂層表面進(jìn)行等離子氟硅氧烷化處理，活化基材表面；(2)、對(duì)基層的兩面噴涂或滾涂高分子膠粘劑層，經(jīng)20-150攝氏度加熱1_600秒；(3)、將基層涂有高分子膠粘劑層的一面與經(jīng)過等離子氟硅氧烷化處理后氟膜或含氟涂層進(jìn)行膠粘復(fù)合，另一面與高透光熱固型EVA層進(jìn)行膠粘復(fù)合。按照本發(fā)明提供的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明將EVA膠層復(fù)合到背膜上，將兩者作出一體式結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)將背膜與其他組件進(jìn)行復(fù)合，使得太陽(yáng)電池生產(chǎn)更加簡(jiǎn)單方便。其次，本發(fā)明對(duì)氟膜或含氟涂層氟硅氧烷化處理，形成氟硅氧烷化成膜層，對(duì)于基層進(jìn)行氮硅氧烷化，形成氮硅氧烷化成膜層，使得本發(fā)明的粘結(jié)性能更好，膜層密實(shí)，提高了阻隔性能，尤其對(duì)水蒸氣的具有更好阻隔，防潮性能好，電氣性能和耐候性能更好；再次，經(jīng)過上述處理后的背膜的氟膜或含氟涂層表面與其他封裝材料(如硅膠等)具有相當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)性，而背膜的高透光熱固型EVA層表面具有與其他封裝材料絕佳的粘結(jié)強(qiáng)度。按照本發(fā)明提供的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜的加工工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)通過本發(fā)明的加工工藝制造出來的電池背膜的粘接性更好，膜層密實(shí)，提高了阻隔性能，且這種加工工藝可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)中的背膜通常在PET基層的二面是覆杜邦Tendlar薄膜，Tendlar膜是利用流延工藝成膜再經(jīng)拉伸處理。該膜是屬于非熱熔融成的膜，溶脹的粒子間有氣隙，膜的機(jī)械強(qiáng)度低，它靠溶劑型粘接劑與PET基層粘接，此類加工工藝復(fù)雜，溶劑不易徹底揮發(fā)。易形成復(fù)合膜的薄弱點(diǎn)。使膜的水蒸氣透過率高達(dá)4. 2g/m2d，造成太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率很快衰減，縮短了太陽(yáng)電池的使用壽命。參見圖1，按照本發(fā)明提供的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，包括氟膜或含氟涂層1、基層2、高透光熱固型EVA層3，所述氟膜或含氟涂層1與所述基層2之間具有高分子膠粘劑層4，所述基層2與所述高透光熱固型EVA層3之間具有高分子膠粘劑層4，所述氟膜或含氟涂層1的兩面具有氟硅氧烷化成膜層11。本發(fā)明將高透光熱固型EVA層3與基層2通過高分子膠粘劑層4復(fù)合在一起，形成一體式結(jié)構(gòu)，后期太陽(yáng)能電池加工時(shí)，直接與其他組件進(jìn)行復(fù)合，使太陽(yáng)電池的加工更加方便。同時(shí)，本發(fā)明在所述氟膜或含氟涂層1和所述基層2及氟膜或含氟涂層3外表面均設(shè)置有氟硅氧烷化成膜層11，不僅使得氟膜或含氟涂層1與基層2之間的粘結(jié)更加牢固，而且使得本發(fā)明的背膜易于與其他的太陽(yáng)電池組件粘結(jié)。同時(shí)，使得本發(fā)明的阻隔性更好，整體的防潮性能、電氣性能和耐候性能更好。參見圖1，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述基層2的兩面具有氮硅氧烷化成膜層21。所述氮硅氧烷化成膜層21能夠提高基層2與高分子膠粘劑層4的粘結(jié)，從而進(jìn)一步的提高基層2與氟膜或含氟涂層1及基層2與高透光熱固型EVA層的粘結(jié)強(qiáng)度。在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟硅氧烷化成膜層11和氮硅氧烷化成膜層 21的厚度為0. 01微米至5微米，優(yōu)選厚度為0. 1微米至2微米。具體數(shù)值可以根據(jù)基層和氟膜或含氟涂層的厚度選擇0. 05微米、0. 1微米、0. 3微米、0. 8微米、1. 2微米、1. 8微米、2 微米、2. 5微米、3微米等等。這里厚度的選擇，要滿足各層之間粘結(jié)的需求，同時(shí)要提高背膜的整體性能。在本發(fā)明中的所述基層2可以為PET基層，其中PET為聚苯二甲酸乙二醇酯。本發(fā)明的所述基層2也可以為PET與PBT熱融共混而成的高分子合金材料基層， 其中PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，通過添加PBT對(duì)PET進(jìn)行改性，從而提高所述基層的整體性能。其中PBT的含量以重量計(jì)為1-50份，優(yōu)選為8-20份。具體數(shù)值可以為1份、4份、8 份、12份、15份、18份、20份、25份、30份、40份和50份。本發(fā)明的所述基層2還可以為PET與PEN熱融共混而成的高分子合金材料基層， 其中PEN為聚萘二甲酸乙二醇酯，通過添加PEN對(duì)PET進(jìn)行改性，從而提高所述基層的整體性能。其中PEN的含量以重量計(jì)為1-50份，優(yōu)選為8-20份。具體數(shù)值可以為1份、4份、8 份、12份、15份、18份、20份、25份、30份、40份和50份。本發(fā)明的基層2經(jīng)PET與PBT或PEN合金化后，改進(jìn)了結(jié)晶性、加工性及平整性， 使基層表面等離子化均一性提高，活性基團(tuán)分散均勻，為后續(xù)硅鈦化及氟硅氧烷化大面積均勻牢固覆合有了可靠保證。本發(fā)明中的所述基層2是在PET中加入無機(jī)氧化物形成，其中無機(jī)氧化物的含量以重量計(jì)為1-35份，優(yōu)選為10-20份。具體數(shù)值可以為1份、5份、10份、12份、16份、20 份、25份、30份和35份。其中，所述無機(jī)氧化物可以為二氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯。本發(fā)明中的基層2也可以采用PE，通過超細(xì)閉孔式發(fā)泡工藝形成超細(xì)閉孔式發(fā)泡層，這里的發(fā)泡層中的發(fā)泡孔為封閉式結(jié)構(gòu)，且發(fā)泡孔為超細(xì)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的基層具有較好的支持力，且重量輕，易于彎折，可以應(yīng)用于彎曲式太陽(yáng)電池板中。在本發(fā)明給出的上述基層2中，所述基層2的厚度為0. 1毫米-10毫米，其中非發(fā)泡基層的優(yōu)選厚度為0. 2毫米-0. 3毫米，具體數(shù)值為0. 2毫米、0. 22毫米、0. 25毫米、0. 28 毫米、0. 3毫米。發(fā)泡基層的厚度為1-3毫米，具體數(shù)值為1毫米、2毫米、3毫米。在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟膜或含氟涂層1為二氟乙烯均聚物膜層。本發(fā)明的氟膜或含氟涂層1也可以為四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜層，即THV膜層。本發(fā)明的所述氟膜或含氟涂層1中氟樹脂的含量以重量計(jì)為30-95份，優(yōu)選為 50-80份。具體數(shù)值為30份、40份、50份、60份、70份、80份、95份。所述的氟膜或含氟涂層的厚度為0. 01毫米-0. 1毫米。優(yōu)選為0. 05毫米-0. 08毫米，具體可以選為0. 01毫米、 0. 03毫米、0. 05毫米、0. 06毫米、0. 07毫米、0. 09毫米。該尺寸的氟膜或含氟涂層更能滿足需要。本發(fā)明中的所述的高分子膠粘劑層4的厚度為0. 005毫米-0. 03毫米，優(yōu)選為 0. 01毫米-0. 02毫米，具體可以選為0. 005毫米、0. 01毫米、0. 015毫米、0. 02毫米、0. 025 毫米、0. 03毫米。所述的高透光熱固型EVA層3的厚度為0. 01毫米-1. 0毫米。優(yōu)選為0. 1 毫米-0. 6毫米，具體可以選為0. 01毫米、0. 05毫米、0. 10毫米、0. 15毫米、0. 20毫米、0. 25 毫米、0. 30毫米、0. 35毫米、0. 40毫米、0. 50毫米、0. 55毫米、0. 65毫米、0. 75毫米、0. 85毫米、0. 90毫米。上述尺寸的選擇更能滿足背膜的耐候性需要，使得耐候性更好。所述高分子膠粘劑層4和高透過熱固型EVA層3都屬于比較成熟的現(xiàn)有產(chǎn)品，直接采用市售產(chǎn)品即可。 本發(fā)明對(duì)其具體的成分不再贅述。本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述氟硅氧烷化成膜11是通過在所述氟膜或含氟涂層1的表面經(jīng)等離子氟硅氧烷化處理形成的一層成膜層，即本發(fā)明中所稱的氟硅氧烷化成膜層11。所述氮硅氧烷化成膜層21所述基層2兩面經(jīng)等離子氮硅氧烷化處理形成所述氮硅氧烷化化成膜層21。針對(duì)實(shí)施例1，本發(fā)明提供的一種具有高粘結(jié)性的太陽(yáng)電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟(1)、在氟膜或含氟涂層表面1進(jìn)行等離子氟硅氧烷化處理，活化基材表面，該處的基材是指氟膜或含氟涂層。在基層2表面進(jìn)行等離子氮硅氧烷化處理，活化基層2表面， 所采用的等離子處理工藝可以為現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的等離子處理工藝。在此，將氟硅氧烷化合物通過噴涂、滾涂或浸漬的方式涂覆在氟膜或含氟涂層的表面，從而使氟膜或含氟涂層的表面形成氟硅氧烷化成膜層。將氮硅氧烷化合物通過噴涂、滾涂或浸漬的方式涂覆在基層2的表面，從而使基層2的表面形成氮硅氧烷化成膜層。(2)、對(duì)活化后基層2的兩面噴涂或滾涂高分子膠粘劑層，經(jīng)100攝氏度加熱烘烤 20秒；(3)、將基層涂有高分子膠粘劑層的一面與經(jīng)過等離子氟硅氧烷化處理后氟膜或含氟涂層進(jìn)行膠粘復(fù)合，另一面與高透光熱固型EVA層進(jìn)行膠粘復(fù)合。經(jīng)過上述加工，本發(fā)明將EVA與基層制成一體式的太陽(yáng)電池背膜結(jié)構(gòu)。上述加工工藝可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。這種背膜可以作為成品銷售，并用于太陽(yáng)電池板中，與太陽(yáng)電池板中的其他組件相粘結(jié)。本發(fā)明中所采用的氟硅氧烷化合物和氮硅氧烷化合物可以從市場(chǎng)上購(gòu)買到成品。 這些化合物為有機(jī)化合物，可以是固體或液體，與其他液體進(jìn)行配比。它的特性使其具有一端親有機(jī)物，另一端可以親無機(jī)物，從而有效的提高了各層之間的粘結(jié)力。本發(fā)明在步驟O)中，所采用的加熱溫度可以在20-150攝氏度，加熱烘烤的時(shí)間可以為1-600秒，優(yōu)選范圍加熱溫度為60-100攝氏度，加熱時(shí)間為10-60秒。其中，數(shù)值選擇可以根據(jù)各層的材料不同，選用不同的加熱溫度和時(shí)間。另外，加熱溫度越高，所采用的加熱時(shí)間越短。參見圖2，在本發(fā)明給出的另外一種實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同之處在于，本實(shí)施例中基層2的兩面不具有氮硅氧烷化成膜層21，基層2是直接在與高分子膠粘劑層3進(jìn)行復(fù)合。相應(yīng)的加工工藝中，去掉了在對(duì)基層2的兩面進(jìn)行等離子氮硅氧烷化處理。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。本發(fā)明采用上述加工工藝可以實(shí)現(xiàn)背膜加工的連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明的產(chǎn)品與國(guó)外的同類產(chǎn)品相比，各項(xiàng)數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于包括氟膜或含氟涂層、基層、高透光熱固型EVA層，所述氟膜或含氟涂層與所述基層之間具有高分子膠粘劑層，所述基層與所述高透光熱固型EVA層之間具有高分子膠粘劑層，所述氟膜或含氟涂層的兩面具有氟硅氧烷化成膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述基層的兩面具有氮硅氧烷化成膜層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述氟硅氧烷化成膜層的厚度為0. 01微米-5微米。
4.如權(quán)利要求2所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述氮硅氧烷化成膜層的厚度為0. 01微米-5微米
5.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述基層為PET 基層；或所述基層是PET與PBT或PEN熱融共混而成的高分子合金材料基層，其中PBT或 PEN的含量以重量計(jì)為1-50份；或所述基層是在PET中加入選自二氧化硅、氧化鈦、氧化鋁或氧化鋯的無機(jī)氧化物形成，其中無機(jī)氧化物的含量以重量計(jì)為1-35份。
6.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述基層的厚度為0. 1毫米-10毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述氟膜或含氟涂層為二氟乙烯均聚物膜層或四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物所形成的膜層。
8.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述氟膜或含氟涂層中氟樹脂的含量以重量計(jì)為30-95份，所述的氟膜或含氟涂層的厚度為0. 01毫米-0. 1毫米。
9.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述的高分子膠粘劑層的厚度為0. 005毫米-0. 03毫米，所述的高透光熱固型EVA層的厚度為0. 01毫米-1.0毫米。
10.如權(quán)利要求2所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述基層兩面經(jīng)等離子氮硅氧烷化處理形成所述氮硅氧烷化化成膜層。
11.如權(quán)利要求1所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，其特征在于所述氟膜或含氟涂層兩面經(jīng)等離子氟硅氧烷化處理形成所述氟硅氧烷化成膜層。
12.—種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜的加工工藝，其特征在于主要包括以下步驟(1)、在氟膜或含氟涂層表面進(jìn)行等離子氟硅氧烷化處理，活化基材表面；(2)、對(duì)基層的兩面噴涂或滾涂高分子膠粘劑層，經(jīng)20-150攝氏度加熱1-600秒；(3)、將基層涂有高分子膠粘劑層的一面與經(jīng)過等離子氟硅氧烷化處理后氟膜或含氟涂層進(jìn)行膠粘復(fù)合，另一面與高透光熱固型EVA層進(jìn)行膠粘復(fù)合。
13.如權(quán)利要求12所述的一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜的加工工藝，其特征在于 在步驟(1)中，在基層表面進(jìn)行等離子氮硅氧烷化處理，活化基層表面；在步驟( 中，對(duì)活化后基層的兩面噴涂或滾涂高分子膠粘劑層，經(jīng)20-150攝氏度加熱1-600秒。
全文摘要
一種EVA膠一體化太陽(yáng)電池背膜，包括氟膜或含氟涂層、基層、高透光熱固型EVA層，所述氟膜或含氟涂層與所述基層之間具有高分子膠粘劑層，所述基層與所述高透光熱固型EVA層之間具有高分子膠粘劑層，所述氟膜或含氟涂層的兩面具有氟硅氧烷化成膜層。本發(fā)明將EVA層復(fù)合到背膜上，將兩者作出一體式結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)安裝時(shí)需要單獨(dú)將EVA與背膜進(jìn)行復(fù)合的問題，使得太陽(yáng)電池生產(chǎn)更加簡(jiǎn)單方便。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102555377SQ20101062377
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者司瓊, 夏文進(jìn), 張育政, 林建偉, 王志 申請(qǐng)人:蘇州中來光伏新材股份有限公司