[发明专利]一种太阳能电池封装膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池封装膜及其制备方法。

技术背景

太阳能电池背板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、耐老化性能。由于背板在光伏组件中起着决定太阳能电池使用寿命的重要作用，近年来随着光伏行业的兴起，背板行业也成为人们关注的热点。太阳能光伏电池背板目前比较常用的结构有TPT结构和TPE结构，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分为聚氟乙烯(PVF)薄膜、P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，E指乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)薄膜，三层薄膜间用合适的粘结剂粘结。TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构，TPE结构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构。但是，PVF加工存在困难且工艺麻烦，常用的PVF在国际上被美国杜邦公司垄断。

针对现有技术的不足，专利CN101177514A(CN200710185202.8)提供一种太阳能电池背板，该背板包括基材和含氟聚合物层，含氟聚合物层包括含氟树脂、改性树脂、聚合物填料、无机填料和溶剂。该发明是将含氟塑料与聚合物填料、无机填料等在溶剂中进行混合，制备含氟塑料溶液，然后涂覆到基材表面以制备复合膜，但该方法存在溶剂残留及溶剂污染等问题，并且对涂覆技术要求极高。

发明内容

本发明提供一种结构简单、性能指标高、易于加工制造的太阳能电池封装膜及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

太阳能电池封装膜，包括耐候层和聚酯基层，聚酯基层两侧通过涂布胶黏剂粘结层与耐候层复合；所述耐候层为含氟材料层，是通过将氟塑料与无机填料、功能助剂混合后挤出造粒，再通过流延或吹膜的方式制得的含氟薄膜；其中，所述氟塑料为改性氟乙烯树脂，占耐候层质量的70-90wt％；所述无机填料为含钛、铝、锡、硅元素的氧化物，占耐候层质量的10-30wt％；所述的功能助剂占耐候层质量的0-2wt％。

所述的改性氟乙烯树脂是由单体氟乙烯(CFH＝CH₂)、乙烯(C₂H₄)、CF₂＝CXY、CF₂＝CFR_f共聚而成的共聚物，具有如下式所示的组成结构：

其中：X，Y分别是H、F、Cl中的一种，Rf为全氟烷基或全氟烷氧基。所述结构式的共聚物中氟乙烯的含量为60-95mol％，优选含量为65-80mol％；C₂H₄含量为1-15mol％，优选含量为3-10mol％；CF₂＝CXY含量为0-30mol％，优选含量为3-15mol％；CF₂＝CFR_f含量为0-15mol％，优选含量为3-10mol％。

根据本发明优选的，CF₂＝CXY代表偏氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯或三氟乙烯，其中进一步优选三氟氯乙烯或偏氟乙烯。

根据本发明优选的，CF₂＝CFR_f代表含有3个碳以上的全氟烯烃或全氟烯醚单体，包括六氟丙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚，其中进一步优选为六氟丙烯或全氟丙基乙烯基醚。

根据本发明优选的，所述的改性氟乙烯树脂共聚物分子量范围在10-40万为宜。

所述的功能助剂包括抗氧剂、抗老化剂、光稳定剂、光吸收剂、偶联剂之一或组合，其中抗氧剂、光稳定剂、光吸收剂、偶联剂均按本领域常规选择。抗氧剂选自受阻酚类、光稳定剂选自受阻胺类、光吸收剂选自苯酮类或苯并三唑类、偶联剂选自硅烷类偶联剂。

所述的功能助剂的进一步优选如下：抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂BHT；光稳定剂770或光稳定剂622LD；光吸收剂UV-P或光吸收剂UV-O；硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH550。

根据本发明优选的，所述无机填料为纳米级的二氧化钛、二氧化硅或三氧化二铝。

所述的聚酯基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等具有良好机械性能的聚合物或其共混物，厚度为50-250μm。

所述的含氟材料层厚度为5-30μm；含氟材料层是将氟塑料与聚合物填料、无机填料、功能助剂的共混塑料层。

所述胶黏剂为环氧胶、丙烯酸胶或聚氨酯胶中的一种，胶黏剂粘结层厚度为2-25μm。