[发明专利]一种无氟太阳能电池背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池设备，特别涉及一种太阳能电池背板材料及其制备方法。

背景技术

东京电力福岛第一核电站事故以后，社会各界重新思考可再生能源的发展问题。太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，越发的受到人们的重视。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，要求具有一定的性能，如绝缘性、阻水性等特点。目前，市场上出现的背板产品主要包括：

（1）一种为复合式涂胶背板膜，就是在PET薄膜两面复合氟膜，如PVDF，ETFE或者EVA胶膜，三层结构，常见的有TPT结构。

（2）一种为涂覆背板膜，在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。

随着科学技术的发展和劳动力以及原材料成本的压力，背板经历了双氟背板—单氟背板—无氟背板这样的一个发展历程，双氟背板的造价是最贵的，在实际应用的过程中，太阳能电池组件在应用过程中，太阳能紫外线经由钢化玻璃、电池片及EVA胶膜之后，真正照射到太阳能背板表面的并不多，所以作为传统的含氟背板中氟材料并没有真正的实现他的价值，而且目前市场上使用较为广泛的氟材料多数采用聚偏氟乙烯，研究发现聚偏氟乙烯在加工成膜的过程，局部温度过高，会快速的产生HF气体，与人体骨骼中的钙质吸收，损伤骨膜以及骨质。同时聚偏氟乙烯的表面润湿性很差，未经处理时与其他的塑料基材难以粘合。因此开发出一种无氟的，具有良好的绝缘性、阻水性、耐老化性能优异的，加工简单的新型太阳能背板具有非常重大的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的太阳能电池背板技术中，氟材料并没有得到充分的利用，且氟材料与其他塑料的粘结性较差，且易产生对人体有害的HF气体。

为解决这一技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种新型的无氟太阳能背板，耐候层为聚碳酸酯层（改性PC层），中间层为聚对苯二甲酸丁二醇酯（改性PBT层），粘结层为改性聚碳酸酯层（PC层），不需要使用含氟材料和粘结剂，采用多层共挤技术实现层与层材料之间的粘接，物理性能优异，价格低廉，

聚碳酸酯是一种线性缩聚聚合物，具有透明性好、热成型性好、机械性能优异、表面硬度大、耐磨且有润滑性和较高的冲击性能，绝缘性好等特点，且分子链中的C=O具有一定的极性，与极性的聚合物材料能很好的粘接到一起，提高复合膜的挺度以及拉伸强度。

背板材料分为3层，分别为耐候层、中间层、粘结层，各层的混料，先通过双螺杆挤出机挤出，再经过多层共挤装置进行共挤出，得到背板材料，

（1）耐候层为改性的PC，具体地说，按重量份数计，由100份的PC，5～10份紫外屏蔽剂，1～10份紫外吸收剂，0.5～1份光稳定剂，及1～10份改性聚合物树脂组成，

紫外屏蔽剂主要是为了提高PC的抗紫外效果，防止PC高分子链发生降解，材料的老化，如TiO₂、ZnO、SiO₂等，有效作用时间长，具有很好的化学稳定性和热稳定性、无毒、无刺激性，而且与其他的助剂不发生化学反应，经过表面改性的TiO₂、ZnO、SiO₂在树脂基体中分散性好，不易团聚，如杜邦生产的R706、R902等，

紫外吸收剂为苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯晴类以及三嗪类的紫外吸收剂，选自UV-P，UV-O，UV-9或UV-531，

光稳定剂，主要是与紫外吸收剂进行复配，达到更好的抗紫外效果，主要成分为受阻胺类，如AM-101，GW-540，744，HPT等，

改性聚合物树脂为聚烯烃类的改性物，可以大幅度降低PC的吸水性，提高其薄膜的耐水解性，如HD900P、PC-33C或TRD-428P；

（2）中间层为改性的PBT，具体地说，按重量份数计，由80～90份的PBT，5～10份的抗紫外屏蔽剂，1～5份的抗水解剂组成，

抗紫外屏蔽剂主要是为了提高PBT的抗紫外效果，防止PBT高分子链发生降解，材料的老化，如TiO₂、ZnO、SiO₂等，有效作用时间长，具有很好的化学稳定性和热稳定性、无毒、无刺激性，而且与其他的助剂不发生化学反应，经过表面改性的TiO₂、ZnO、SiO₂在树脂基体中分散性好，不易团聚，如杜邦生产的R706、R902等，