[发明专利]新型太阳能电池背板

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及太阳能电池背板技术领域，具体是指一种新型太阳能电池背板。 

背景技术

由于太阳能电池的大量使用，各个国家、公司对太阳能电池的背板提出了许多的结构并相应的申请了许多的专利。目前比较常用的结构为TPT结构，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分为聚氟乙烯(PVF)，P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF结构，三层薄膜间用合适的粘接剂粘接。TPT结构的背板的典型生产商为欧洲的Isovolta公司。PVF薄膜的主要作用是耐候，全世界只有美国杜邦公司生产，价格高，供应垄断。为节省成本，朝向太阳能电池片的PVF层可以由耐候性差一些的塑料薄膜替代。因此原因，美国的Madico公司发明了TPE结构的背板(见专利申请WO2004/091901A2)。其中E指乙烯-醋酸乙烯树脂，简称EVA。TPE背板的结构是PVF/PET/EVA。3M公司生产的背板也是类似的结构，使用THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)薄膜为耐候层，结构为THV/PET/EVA，也申请了专利(见专利申请US2006/0280922A1)。3M的专利试图覆盖除PVF以外所有的氟塑料和所有的聚烯烃。聚烯烃的定义覆盖了所有碳-碳结构的塑料，品种非常多，各个塑料性能相差很大。氟塑料表面能低，除PVF和THV是相对而言最容易粘接的种类外，其它的氟塑料非常难以粘接。所以仅按其申请专利的表述无法实现除THV/PET/EVA以外的结构。另外一些美国公司正尝试采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)作为背板材料，但还没有商品化的产品。 

氟塑料中的PVDF学名为聚偏氟乙烯，分子结构为-(CF₂-CH₂)_n-(CH₂-CF₂)_n-。其供应商多，比如日本的大金、旭硝子、法国阿克玛、意大利苏威、中国的三爱富、东岳化工、巨化等公司。PVDF可以使用热塑性塑料的加工工艺生产成薄膜，比如流延或吹膜，也可以制成涂料，涂布成膜。PVDF薄膜有高的自清洁能力，有非常好的水、氧阻隔性。以PVDF的性能，其应非常适合做太阳能电池背板的耐候保护层。但PVDF表面能低，无法直接使用。 

聚乙烯(PE)为乙烯的聚合物，分子结构为-(CH₂-CH₂)n-。太阳能电池组件中常用 的胶膜EVA分子结构中含有大量的乙烯链段，其和PE的相容性非常好。两者在熔融状态下可以完全粘合在一起。 

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种新型太阳能电池背板，该新型太阳能电池背板采用无机材料改性的聚偏氟乙烯(PVDF)合金薄膜为耐候层。此塑料合金通过挤出流延或吹膜得到PVDF合金薄膜。其在电晕、等离子或火焰处理后，表现出高的表面能，用粘接剂与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜粘接良好。有无机材料的PVDF合金薄膜与PET薄膜的粘接强度明显高于不含无机材料的PVDF薄膜与PET薄膜的粘接强度。同时以白色聚乙烯(PE)薄膜为粘接反射层，结构新颖，材料易得，成本大大降低，且性能优良，符合对背板的要求，对太阳能行业有非常重要的意义。 

为了实现上述目的，本发明的新型太阳能电池背板，包括耐候层、第一粘接层、结构增强层、第二粘接层和粘接反射层，所述耐候层通过所述第一粘接层粘接所述结构增强层，所述结构增强层通过所述第二粘接层粘接所述粘接反射层，其特点是，所述耐候层是无机材料改性的聚偏氟乙烯(PVDF)合金层，所述粘接反射层是白色聚乙烯(PE)层。 

较佳地，所述聚偏氟乙烯合金层是聚偏氟乙烯与无机材料的共混塑料合金层。 

更佳地，所述无机材料选自结构式为AxBy的无机物中的一种或几种，其中A是(Si)、镁(Mg)、钛(Ti)、锌(Zn)、铝(Al)、钼(Mo)或钡(Ba)，B是氧(O)、硫(S)或硫酸根(SO₄)，x和y分别选自1、2或3。显然，其中Ax、By正负电荷匹配。 

更进一步地，所述无机物包括二氧化硅、二氧化钛和硫化钼，或者包括硫化锌、硫酸钡和二氧化钛，或者包括二氧化硅、三氧化二铝、硫化钼和二氧化钛。 

更佳地，所述无机材料为所述聚偏氟乙烯合金层总重量的10％～40％。 

较佳地，所述聚偏氟乙烯合金层的厚度为4～40μm。