[发明专利]太阳能电池背板用的聚偏氟乙烯薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池背板用的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜及其制造方法；更具体地讲，本发明涉及一种具有三层膜层结构的太阳能电池背板用的聚偏氟乙烯薄膜及其制造方法。

背景技术

在这些清洁和可再生能源中，太阳能是其中最重要的能源之一。目前太阳能设备常用的是太阳能电池板，它是将太阳能转化为电能的一个重要设备。太阳能背板是太阳能电池板的一个重要的组件，太阳能电池背板起着保护光伏组件中电池片的作用，防止空气中的灰尘以及湿气(尤其是阴雨天的湿气)会透过太阳能背板进入到内侧，水蒸汽的渗透会影响到粘接层的性能并导致背板剥离，进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化，导致太阳能电池的报废。太阳能电池组件封装的背板一般常用三层结构(PVDF或PVF/PET/PVDF或PVF)，其中，外层保护层PVDF(PVF)具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚酯薄膜有良好的绝缘性能，内层PVDF(PVF)需经表面处理以便具有良好的粘接性能。

例如，中国专利申请201010022009.4公开了一种太阳能电池组件背面保护层的背板材料。该太阳能电池专用背封膜是由三层层膜材料经真空热压叠层而构成的复合膜，该三层层膜材料为：外层为下列材料之一：聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟塑料、乙烯一三氟氯乙烯共聚物或三元乙丙橡胶；中层为下列材料之一：乙烯-醋酸乙烯酯或环氧树脂；内层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。该申请的背板材料具有良好的空气隔绝性能、良好的防氧化和抗潮湿性能、良好的电绝缘性能、能长期防止粘合物的水解的性能。

中国专利申请200910167211.3公开了一种太阳能电池背板膜及其生产方法。该申请的太阳能电池背板膜包括一PET薄膜基体层以及至少一聚偏氟乙烯膜层，其中，聚偏氟乙烯膜层与PET薄膜基体层通过一粘合剂层复合。该申请的太阳能电池背板膜还进一步包括一EVA膜层，该EVA膜层与PET薄膜基体层采用淋膜复合工艺复合。该申请的太阳能电池背板膜的制备方法包括：将PET薄膜基体层和聚偏氟乙烯膜层进行表面电晕处理；在PET薄膜基体层上涂布粘合剂；将PET薄膜基体层的涂胶面与聚偏氟乙烯膜层热压复合，并进行固化。该申请的太阳能背板膜具有较好的耐候性能、较高的层压剥离强度和优秀阻隔性能和抗电击穿性能。

中国专利申请200910053911.X公开了一种以改性聚偏氟乙烯合金层为耐候保护层的太阳能电池背板，其包括依次粘接的第一耐候层、第一粘接层、结构增强层、第二粘接层和第二耐候层，其中能够，第一耐候层和第二耐候层均为无机材料改性的聚偏氟乙烯合金层，结构增强层是聚对苯二甲酸乙二醇酯层，第一粘接层和第二粘接层可以是聚氨酯胶层、丙烯酸酯胶层或环氧胶层中的一种。

而中国专利申请201120039608.7则公开了一种太阳能电池板的涂层背板，其包括PET基层、对称设置在PET基层两表面的耐水解处理层，其中一面的耐水解处理层外设置复合而成的PVDF氟膜，另一面的耐水解处理层外涂有高氟合晶型氟涂层。

现有技术中，针对太阳能电池的背板膜的防氧化性能、抗潮湿性能、电绝缘性能等，进行了较多的关注。实践证明，虽然聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜本身就具有一定的抗紫外线性能，然而，仍有必要进一步提高太阳能电池背板膜的遮光性能，以提供性能更为优良的太阳能电池背板膜。

发明内容

本发明目的在于提供一种既有较好的水汽阻隔性能、又有很好的遮光性能的用于太阳能电池背板的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜及其制造方法。

一方面，为了实现本发明的目的，本发明提供了一种太阳能电池背板用的聚偏氟乙烯薄膜，该聚偏氟乙烯薄膜包括三层膜层；其中，该聚偏氟乙烯薄膜之外层是由如下组合物形成的：90％-100％的聚偏氟乙烯树脂、以及0％-10％的钛白粉和/或炭黑；该聚偏氟乙烯薄膜之芯层是由如下组合物形成的：50％-99％的聚偏氟乙烯树脂、1％-30％的钛白粉和/或炭黑、以及0％-50％的分散剂；该聚偏氟乙烯薄膜之内层是由如下组合物形成的：90％-100％的聚偏氟乙烯树脂、以及0％-10％的钛白粉和/或炭黑。

在本发明的太阳能电池背板用的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜膜层成分中，聚偏氟乙烯树脂是整个薄膜的主要成分也为其它成分的承载体；钛白粉(或炭黑)是起遮光和阻挡紫外线的作用；分散剂的作用是提高钛白粉(或炭黑)在聚偏氟乙烯树脂内的分散性。