[发明专利]一种防老化高阻隔太阳能电池背板膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池的背板膜及其制备方法，所述背板膜包括阻湿膜和设在阻湿膜内外两侧的含氟膜，所述阻湿膜和含氟膜之间无需粘合剂，能通过电晕处理后直接层叠粘接；所述阻湿膜是双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述含氟膜是由如下重量份的原料辐射聚合制备而成的：全氟烷基乙烯基醚20‑30份、乙烯基硅氧烷修饰纳米氧化锌10‑15份、甲基丙烯酸10‑15份、乙烯基苯并三唑15‑20份、丙烯腈10‑15份和乳化剂1‑2份。在膜层制备过程中没有使用溶剂和引发剂，更加环保，且其制备过程具有制造简单，成本低廉的特点，所制备的背板膜的防老化性能和阻隔性能优异。

技术领域

本发明属于太阳能光伏产业的太阳能电池制造技术领域，涉及一种背板膜及其制备方法，尤其涉及一种防老化高阻隔太阳能电池背板膜及其制备方法。

背景技术

太阳能电池背板膜是太阳能电池组件封装材料之一,其主要性能是封装晶体硅,除必须具备优良的电绝缘性能、防氧化、抗潮湿和长期防止粘合物的水解性能外，还需要具有较高的阻隔性能。背膜的阻隔性能不仅包括水汽的阻隔，也包括气体的阻隔，空气和水汽一旦进入太阳能电池组件内部，就会极快的腐蚀相应组件，造成太阳能电池板的损坏。因此太阳能电池背板膜的性能是影响太阳能电池光电转换效率和使用寿命的关键因素之一。

目前通用的太阳能背板膜一般具有三层结构，耐候层为含氟聚合物层具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为双向拉伸聚脂薄膜层具有良好的绝缘性能以及力学性能，内层所使用的两种材料包括传统的复合型材料和涂布型聚酯粘接层。传统的复合型材料一方面成本较高，生产工艺复杂，且氟塑料的表面自由能很低，与其他材料的粘接性能很差。另一方面，层与层之间采用胶黏剂进行粘结，在经过老化后容易发生脱层的情况；聚酯粘接层与绝缘层PET具有较好的亲和性，与基材间的附着较为牢固，但酯粘接层本身紫外耐候性黄变大、且容易水解，老化后性能衰减严重。

因此，有必要寻求更加有效的方法，制备成本低廉、防老化性能和阻隔性能优异的太阳能电池背板膜。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明公开了一种太阳能电池背板膜及其制备方法，其制备方法具有制造简单，成本低廉，所制备的背板膜的防老化性能和阻隔性能优异。

本发明是通过是通过如下技术实现的：

一种太阳能电池的背板膜，包括阻湿膜和设在阻湿膜内外两侧的含氟膜，所述阻湿膜和含氟膜之间无需粘合剂而能通过电晕处理后直接层叠粘接；所述阻湿膜为40-100μm厚的双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；所述含氟膜是由如下重量份的原料辐射聚合制备而成的：全氟烷基乙烯基醚20-30份、乙烯基硅氧烷修饰纳米氧化锌10-15份、甲基丙烯酸10-15份、乙烯基苯并三唑15-20份、丙烯腈10-15份和乳化剂1-2份。

其中，所述乙烯基硅氧烷修饰纳米氧化锌的一种优选制备方法为：将乙烯基硅氧烷和阻聚剂加入到悬浮有氧化锌纳米粒子的氯仿中，在惰性气氛下，在80-90℃下回流搅拌20-30h，将所得物质离心分离，将分离得到的固体用氯仿洗净后，在60-80℃下干燥15-26h得到乙烯基硅氧烷修饰纳米氧化锌。优选地，所述乙烯基硅氧烷与氧化锌纳米粒子的质量比为1:(4-6)，所述氧化锌纳米粒子与氯仿的质量比为1:(5-8)，所述乙烯基硅氧烷与阻聚剂的质量比为100:(1-3)。

所述乙烯基苯并三唑的优选制备方法为：将苯并三唑、阻聚剂和烯丙基氯充分溶于乙腈中，再向其中加入KOH固体，在室温、惰性气氛下搅拌4h后，在40-50℃下旋蒸，去除溶剂，得到的粗产物；将粗产物用二氯甲烷提取3-5次，用去离子水清洗有机相5-7次，用吸水剂除去有机相掺杂的去离子水，将处理后的有机相过滤，并将滤液旋蒸，将旋蒸除去溶剂，即得到目标产物。较佳地，所述苯并三唑、烯丙基氯与阻聚剂的质量比为1.5:1:(0.01-0.03)，所述苯并三唑、乙腈、KOH的质量比为1:(5-8):(1-1.5)。

优选地，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。