[发明专利]一种太阳能电池的背板膜

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的背面的保护、支撑膜，特别是一种太阳能电池的背板膜；本发明还涉及制备上述太阳能电池背板膜中的接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法。

背景技术

 太阳能电池背板膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，需具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性；通常由内、外层的耐候层和中间的阻湿层组成。

目前，常用的太阳能电池背板膜主要有TPT、TPE、全PET和PET/聚烯烃结构几种。其中：T指美国杜邦公司的聚氟乙烯（PVF）薄膜；P指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，即PET薄膜，又名聚酯薄膜或涤纶薄膜；E指乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)；聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。TPT为常用的三层结构(PVF/PET/PVF)，其外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。TPE为PVF/PET/EVA通过粘接剂粘接而成的三层结构。全PET为几层经过特殊处理的PET薄膜粘接而成。PET/聚烯烃结构与全PET相似，只是内层采用聚烯烃。

因加工工艺问题，PVF的供应商很少，基本为杜邦垄断。许多公司争相使用其它氟材料薄膜来替代PVF薄膜。目前，已经商品化的背板使用的氟塑料薄膜主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（ECTFE）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）。

然而，这些氟塑料的表面自由能很低，与其他材料的粘接性能很差，用其制备的背板膜，不但氟塑料薄膜层与其它膜层之间的粘合强度不够，而且背板模与太阳能电池的硅板表面的EVA胶膜的粘接强度也偏差，在层与层之间、背板膜与EVA胶膜之间易造成气泡存留；对太阳能电池的使用寿命产生不良影响。

为了提高氟塑料膜与EVA胶膜之间的粘接性能，改善太阳能电池的使用寿命，有不少厂家选择了对背板膜的氟塑料的表面进行改性的做法。然而，纵观现有改性手段，要么工艺复杂、成本高；要么工艺较简单，但效果不理想，改性后的氟塑料与EVA胶膜的粘接性能不稳定，随时间的延长，背板膜与EVA胶膜的粘接性能逐渐衰减。

发明内容

本发明的目的在于给出一种与EVA胶膜间的粘接性能优良且稳定，使用寿命长的太阳能电池背板膜。

本发明的另一目的在于给出一种制备接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法。

发明所述的太阳能电池的背板膜，包括内、外层的作为耐候性膜的氟塑料膜和中间层的阻湿膜，阻湿膜与内、外层的耐候性膜间通过粘合剂粘接；其特征在于：所述作为耐候性膜的氟塑料膜为接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜。

所述作为内、外层耐候性膜的氟塑料膜均可为聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的一种。

所述阻湿膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。

所述粘接剂为环氧类粘合剂、丙烯酸酯类粘合剂、EVA胶水、聚氨酯类粘合剂。

所述氟塑料膜接枝的丙烯酸类物质可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯中的一种或多种。

所述太阳能电池的背板膜中，内、外层作为耐候性膜的接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜厚度可为10～100um；阻湿膜的厚度可为15～200um，阻湿膜与氟塑料膜之间的粘合剂层厚度可为10～30um。

一种制备所述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的方法，其特征是，包括如下步骤：

a、 用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重； 

b、配制丙烯酸类单体浓度为3～30%的溶液，并加入浓度为0～0.1mol/L的硫酸铜和浓度为0～1.0 mol/L的无机酸；将氟塑料膜没入上述溶液中，匀速通过电子加速器，辐照至既定的剂量10～250kGy，进行共辐照接枝； 

c、 将辐照接枝后的氟塑料膜，在40～80℃的溶剂中浸泡除去均聚物和未反应的单体，而后再干燥至恒重。

    所述步骤b中的无机酸可为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。

    所述步骤b中的丙烯酸类单体溶液所用的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。    

所述步骤c中，除去均聚物和未反应的单体的溶剂可为水、乙醇、丙酮、异丙醇中一种或多种。

所述接枝了丙烯酸类物质的氟塑料膜的制备方法，也可包括如下步骤：

a、 用丙酮将氟塑料膜擦洗干净，干燥至恒重；