本發(fā)明涉及太陽能電池背板膜技術領域，具體涉及一種三層共擠高反射型太陽能電池背板膜及其制備方法。

背景技術：

太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，太陽能電池由低鐵鋼化玻璃、硅片、eva膠和背膜經過層壓制備。目前太陽能電池主要是晶硅型太陽能，由于發(fā)電效率一直在13-15％的范圍內，影響了光伏的電價成本，因此通過技術提升，如通過高反射背板提升發(fā)電效率具有極其重要的現實意義。

目前太陽能背板的結構主要是tpt或kpf結構，其中t是杜邦pvf膜，p是bopet薄膜，k是pvdf膜，f是氟涂料。這些傳統(tǒng)背板均需要離線涂布或離線復合的技術路線，多次加工路線將導致背板膜的生產成本較高。本發(fā)明提供三層共擠直接制備高反射型太陽能背板，具有極高的市場前景。

技術實現要素：

為了簡化太陽能背板膜的制備方法及提高背板膜的反射率，本發(fā)明提供一種三層共擠高反射型太陽能電池背板膜及其制備方法。本發(fā)明提供的太陽能電池背板膜具有高反射率、良好的電絕緣性，能夠有效地提升太陽能電池發(fā)電效率，該背板一步成型，制備方法工藝簡單，具有極好的性價比。太陽能電池背板膜也簡稱為太陽能背板膜，太陽能背板或背板膜。本發(fā)明提供的技術方案能夠減少太陽能背板膜生產中的加工路線，并提升太陽能電池的發(fā)電效率。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用下述技術方案：

本發(fā)明提供一種高反射型太陽能電池背板膜，所述的高反射型太陽能電池背板膜為aba三層結構，所述的a層的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)中的一種，含量為93-98.8％；所述的b層的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)中的一種，含量為51-92％；所述的百分比為重量百分比。

進一步的，所述的背板膜a層優(yōu)選為pet或pen，特性粘度為0.7-0.9dl/g。

進一步的，所述的背板膜b層優(yōu)選為pet，特性粘度為0.7-0.9dl/g。

進一步的，所述的太陽能背板膜的厚度為150-350μm，其中一層a層占背板膜總厚度的6-20％，b層占背板膜總厚度的60-88％。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜a層還包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體(sbs)、或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)中的一種，含量為1-5％，所述的百分比為重量百分比。

sbs熱塑性彈性體是苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜a層還包括無機粒子，所述無機粒子選自二氧化硅、碳酸鈣、或硫酸鋇中的一種，含量為0.2-2％，所述的百分比為重量百分比。

進一步的，在背板膜的a層中，所述的無機粒子的粒徑為0.2-7μm。

進一步的，在背板膜的a層中，所述的無機粒子的粒徑為2-7μm。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜b層還包括無機粒子，所述無機粒子選自金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、硫酸鋇、或碳酸鈣的一種，含量為5-35％，所述的百分比為重量百分比。

進一步的，在背板膜的b層中，所述的金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、硫酸鋇、或碳酸鈣的粒徑為0.2-7um。

進一步的，在背板膜的b層中，所述的金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、硫酸鋇、或碳酸鈣的粒徑為0.2-0.7um。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜b層還包括碳化二亞胺、或聚碳化二亞胺中的一種，含量為0.5-2％，所述的百分比為重量百分比。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜b層還包括增韌劑，所述增韌劑選自mah-g-poe、mah-g-pp、或gma-g-poe中的一種，含量為0.5-2％，所述的百分比為重量百分比。

mah-g-poe是馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，接枝率≥0.5％。mah-g-pp是馬來酸酐接枝聚丙烯，接枝率≥0.5％。gma-g-poe是甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚烯烴彈性體，接枝率≥0.5％。

進一步的，在所述的高反射型太陽能電池背板膜中，所述的背板膜b層還包括納米蒙脫土，含量為2-10％，所述的百分比為重量百分比。

進一步的，納米蒙脫土的平均晶片厚度小于25nm。

進一步的，所述的太陽能背板膜的厚度為250-350μm，其中一個a層的厚度占總厚度的10-20％，b層的厚度占總厚度的60-80％。

進一步的，a層原料配比為：94-96％pen或pet切片，特性粘度0.8-0.9dl/g，2.5-3.5％sbs，1.5-2.5％二氧化硅(粒徑3-5μm)。b層原料配比為：91-93％pet切片，特性粘度0.8-9dl/g，4.5-5.5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.3-0.5μm)，0.4-0.6％碳化二亞胺，0.4-0.6％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，1.7-2.3％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250-350μm，其中一個a層的厚度占總厚度10-20％，b層的厚度占總厚度60-80％。所述技術方案對應實施例7-9。

進一步的，所述的a層原料配比優(yōu)選為95％pet切片，特性粘度0.85dl/g，3％sbs，2％二氧化硅(粒徑3μm)。b層原料配比優(yōu)選為：92％pet切片，特性粘度0.9dl/g，5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.5μm)，0.5％碳化二亞胺，0.5％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，2％納米蒙脫土。背板膜的厚度優(yōu)選為350μm，其中一個a層的厚度占總厚度優(yōu)選為20％，b層的厚度占總厚度優(yōu)選為60％。所述技術方案對應實施例7。

本發(fā)明還提供一種制備所述的高反射型太陽能電池背板膜的方法，所述方法包括下述步驟：

將a層和b層的原料分別加入a層擠出機和b層擠出機，熔融、aba三層共擠出；冷卻鑄片；縱向拉伸，橫向拉伸；熱定型處理，收卷；分切，得到所述高反射型太陽能電池背板膜。

所述的背板膜一步成型，通過aba三層共擠并且雙向拉伸制備得到。

進一步的，在上述制備方法中，a層擠出機和b層擠出機所用的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為240-300℃，主機轉速為200-800rpm，過濾器濾網孔徑為20-100μm。

進一步的，在所述鑄片步驟中，冷卻鑄片溫度為15-20℃。

進一步的，在拉伸成膜步驟中，縱向拉伸溫度為80-95℃，縱向拉伸比為2.5-3.2，橫向拉伸溫度為100-125℃，橫向拉伸比為2.8-3.2。

進一步的，在熱定型處理中，熱定型溫度為250-280℃，熱定型時間為0.5-2min。

為了提升太陽能電池的發(fā)電效率，本發(fā)明提供一種三層共擠高反射型太陽能電池背板膜及其制備方法。該背板膜通過aba三層共擠并且雙向拉伸制備得到。

本發(fā)明所述的背板膜a層提供機械性能，背板膜b層提供反射率，絕緣性和阻水性能。與現有技術相比，本發(fā)明提供的太陽能背板膜具有更高的反射率，更好的電絕緣性能和更好的耐候性，能夠提升太陽能電池發(fā)電效率。其制備方法工藝簡單，易于操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的三層共擠高反射型太陽能背板膜的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供一種三層共擠高反射型太陽能背板膜，所述太陽能背板膜為aba三層結構，1為背板膜的a層，2為背板膜的b層。其中，所述的太陽能背板的厚度為150-350μm，其中a層占背板膜總厚度6-20％，b層占背板膜總厚度60-88％。背板膜總厚度是指aba三層結構的總厚度。

本發(fā)明提供的三層共擠高反射型太陽能背板膜的制備方法包括如下步驟：將a層和b層的原料分別加入a層擠出機和b層擠出機，熔融、aba三層共擠出，冷卻鑄片，縱向拉伸，橫向拉伸，熱定型處理，收卷，分切，得到所述三層共擠高反射率太陽能背板膜。

進一步的，a層擠出機和b層擠出機所用的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為240-300℃，主機轉速200-800rpm，過濾器濾網孔徑為20-100μm。

進一步的，在鑄片步驟中，冷卻鑄片溫度為15-20℃。

進一步的，拉伸成膜步驟中，縱向拉伸溫度為80-95℃，縱向拉伸比為2.5-3.2，橫向拉伸溫度為100-125℃，橫向拉伸比為2.8-3.2，熱定型溫度為240-280℃，熱定型時間為0.5-2min。

按照上述方法制得三層共擠高反射型太陽能電池背板膜，其性能測試方法如下：

拉伸強度和斷裂伸長率：按照gb/t1040-2006標準，采用美國英斯特朗公司生產的instron萬能材料試驗機，測試背膜的拉伸強度和斷裂伸長率。

水蒸氣透過率：按照gb/t1037-1988標準測試，采用tsy-w2水蒸氣透過率測試儀對背膜進行測試。

熱收縮率：按照gb/t13542.4-2009標準測試，將樣品放置在150℃烘箱內30min，測定其熱收縮率。

擊穿電壓測試：按照gb/t13542.2-2009標準測試，采用擊穿強度測試儀對背板用聚酯薄膜進行測試。測得的擊穿電壓值越高，說明絕緣性越好。

局部放電壓測試：按照iec60664-1-2007標準測試，采用gyjf-ii局部放電測試儀進行測試。測得的局放電壓值越高，說明絕緣性越好。

耐候性測試：將樣品放置在pct測試烘箱中，pct測試條件為121℃，100％rh，2atm。60h后取出測試薄膜的斷裂伸長率。斷裂伸長率越高，說明耐候性越好。

反射率：按照gb/t3979-2008標準，采用colorquestxe分光測色儀(hunterlab公司制)，在d65光源條件下，通過積分球d/8°結構測試其反射率，反射率數據為400-1100nm每隔10nm波長的反射率的加權平均值，權值對應d65光源的能量分布曲線。

實施例1

本發(fā)明提供一種三層共擠高反射型太陽能電池背板膜，所述的高反射型太陽能電池背板膜為aba三層結構，a層原料配比為：98％pet切片，特性粘度0.75dl/g，1％sbs，1％二氧化硅(粒徑2μm)。b層原料配比為：88.5％pet切片，特性粘度0.75dl/g，5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.2μm)，1％碳化二亞胺，0.5％mah-g-poe(接枝率≥0.5％)，5％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占背板膜總厚度10％，b層的厚度占背板膜總厚度80％。

按照下述方法制備上述背板膜：

熔融擠出：將a層和b層的原料分別加入a層擠出機和b層擠出機，熔融擠出，a層擠出機和b層擠出機所用的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為250-280℃，主機轉速500-700rpm，過濾器濾網孔徑為25-50μm；

冷卻鑄片：鑄片所述步驟中，冷卻鑄片溫度為15-20℃。

拉伸成膜：縱向拉伸，橫向拉伸。縱向拉伸溫度為80-95℃，縱向拉伸比為2.5-3.2，橫向拉伸溫度為115-120℃，橫向拉伸比為2.8-3。

熱定型處理：熱定型有4-6段，各段溫度分別為240-250℃，熱定型時間為1-2min。

收卷，分切，得到所述三層共擠高反射率型太陽能背板膜。所得背板膜相關性能見表1。

實施例2

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能電池背板膜，其中，a層原料配比為：96％pet切片，特性粘度0.75dl/g，2％mbs，2％碳酸鈣(粒徑4μm)。b層原料配比為：85.5％pet切片，特性粘度0.75dl/g，10％銳鈦型鈦白粉(粒徑為0.2μm)，1％碳化二亞胺，0.5％mah-g-poe(接枝率≥0.5％)，3％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占總厚度9％，b層的厚度占總厚度82％。所得背板膜相關性能見表1。

實施例3

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能背板膜，其中，a層原料配比為：97％pet切片，特性粘度0.8dl/g，2％mbs，1％硫酸鋇(粒徑5μm)。b層原料配比為：83％pet切片，特性粘度0.8dl/g，10％硫酸鋇(粒徑為0.7μm)，1.5％聚碳化二亞胺，0.5％mah-g-pp(接枝率≥0.5％)，5％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占總厚度10％，b層的厚度占總厚度80％。所得背板膜的相關性能見表1。

實施例4

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能背板膜，其中，a層原料配比為：97％pbt切片，特性粘度0.8dl/g，2％mbs，1％二氧化硅(粒徑4μm)。b層原料配比為：59％pbt切片，特性粘度0.8dl/g，30％碳酸鈣(粒徑為0.7μm)，1.5％碳化二亞胺，1.5％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，8％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占總厚度10％，b層的厚度占總厚度80％。所得背板膜相關性能見表1。

實施例5

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能背板膜，a層原料配比為：93％pen切片，特性粘度0.9dl/g，5％sbs，2％二氧化硅(粒徑4μm)。b層原料配比為：87％pet切片，特性粘度0.85dl/g，5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.2μm)，1％碳化二亞胺，2％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，5％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占總厚度12％，b層的厚度占總厚度76％。所得背板膜相關性能見表1。

實施例6

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能背板膜，a層原料配比為：98.8％pen切片，特性粘度0.7dl/g，1％sbs，0.2％二氧化硅(粒徑7μm)。b層原料配比為：51％pet切片，特性粘度0.7dl/g，35％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.4μm)，2％碳化二亞胺，2％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，10％納米蒙脫土。背板膜的厚度為150μm，其中一個a層的厚度占總厚度6％，b層的厚度占總厚度88％。所得背板膜相關性能見表1。

實施例7

按照實施例1所述方法制備高反射型太陽能背板膜，a層原料配比為：95％pen切片，特性粘度0.9dl/g，3％sbs，2％二氧化硅(粒徑3μm)。b層原料配比為：92％pet切片，特性粘度0.9dl/g，5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.5μm)，0.5％碳化二亞胺，0.5％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，2％納米蒙脫土。背板膜的厚度為350μm，其中一個a層的厚度占總厚度20％，b層的厚度占總厚度60％。所得背板膜相關性能見表2。

實施例8

按照實施例7所述方法制備高反射型太陽能背板膜，a層原料配比為：94％pen切片，特性粘度0.85dl/g，3.5％sbs，2.5％二氧化硅(粒徑5μm)。b層原料配比為：91％pet切片，特性粘度0.80dl/g，5.5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.3μm)，0.6％碳化二亞胺，0.6％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，2.3％納米蒙脫土。背板膜的厚度為250μm，其中一個a層的厚度占總厚度10％，b層的厚度占總厚度80％。所得背板膜相關性能見表2。

實施例9

按照實施例7所述方法制備高反射型太陽能背板膜，a層原料配比為：96％pen切片，特性粘度0.80dl/g，2.5％sbs，1.5％二氧化硅(粒徑4μm)。b層原料配比為：93％pet切片，特性粘度0.85dl/g，4.5％金紅石型鈦白粉(粒徑為0.4μm)，0.4％碳化二亞胺，0.4％gma-g-poe(接枝率≥0.5％)，1.7％納米蒙脫土。背板膜的厚度為300μm，其中一個a層的厚度占總厚度15％，b層的厚度占總厚度70％。所得背板膜相關性能見表2。

對比例1四川東材科技集團股份有限公司太陽能背板用聚酯膜ds11，厚度為250μm。

表1實施例1-5提供的三層共擠高反射型太陽能背板膜及對比例1提供的背板膜的性能測試表

表2實施例6-9提供的三層共擠高反射型太陽能背板膜的性能測試表

由上面表1和表2中所示性能檢測結果可知，本發(fā)明提供的太陽能背板膜具有較高的反射率，較好的電絕緣性能和較好的耐候性。其中，實施例7-9提供的太陽能背板膜具有較高的反射率，較好的電絕緣性能和較好的耐候性，綜合性能較好；進一步的，實施例7提供的太陽能背板膜的綜合性能最好，具有更高的反射率，更好的電絕緣性能和更好的耐候性。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡是根據本發(fā)明內容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內。