[发明专利]自粘性聚偏氟乙烯薄膜及用其制备的太阳能光伏电池背板

说明书

技术领域

本发明涉及聚偏氟乙烯薄膜生产技术领域，特别涉及一种自粘性聚偏氟乙烯薄膜及用其制备的太阳能光伏电池背板。

背景技术

太阳能电池背板是指具有25年以上使用寿命的含氟塑料薄膜或涂料作为保护层，与作为基层的耐高压绝缘性能优异的不透水性的片材（如聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET）复合而成。由于需要对能够进行光伏转化的芯片封装、保护和绝缘，使其能够长时间、高效率地进行光电转化，因此要求背板具有较高的电绝缘性能、耐水、隔湿、耐紫外、耐酸碱和烟雾，耐冷热冲击性。含氟塑料薄膜层是背板中起保护作用的最关键膜层。含氟塑料包括聚氟乙烯（PVF），聚偏氟乙烯（PVDF），聚三氟氯乙烯（PCTFE），聚四氟乙烯以及一些含氟共聚物。

目前，复合型太阳能电池背板用氟膜采用若干可热塑加工的氟塑料，如聚氟乙烯（PVF）薄膜，商品名为Tedlar，美国杜邦公司生产；3M公司有四氟乙烯、六氟丙烯与偏二氟乙烯的三元共聚物（简称THV）的薄膜；Honeywell公司采用三氟氯乙烯-乙烯共聚物（简称ECTFE）制备氟膜。现有复合型氟塑料背板都采用干式复合的工艺，与双向拉伸过的PET防水卷材形成三明治结构。其中，上下两层或其中的一层采用氟塑料薄膜，而中间层为PET厚膜。氟塑料和PET的粘合需要使用粘结剂，现在通用的做法是使用聚氨酯胶水，乙酸乙酯作为溶剂。PET薄膜先由放卷机构放出，上胶，然后经过一个热通道烘箱，短时间之内把溶剂挥发掉，涂好胶的PET薄膜通过两个压紧辊和与氟塑料薄膜干式复合成型，最后复合好的放置于烘箱中，一般需要2～3天以上的熟化过程。

在上述复合工艺中，需要使用单价很高的聚氨酯胶水，加工过程中还需要使用溶剂，如果直接排放，对环境产生污染。此外，溶剂挥发和聚氨酯胶水的固化过程中还需要消耗大量的电力。工业上急切需要使用一种创新的工艺，使上述过程变的效率更高、成本更低，且更为节能和环保。

公开号CN101847667A的发明公开了一种太阳能电池专用背封膜，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。该膜在太阳能电池背板制作时需要使用粘结剂，成本高，对环境影响大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种自粘性聚偏氟乙烯薄膜，使用该膜可以简易、方便地制备太阳能光伏电池背板，生产成本低，生产效率高，节能，对环境影响小。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述自粘性聚偏氟乙烯薄膜制备的太阳能光伏电池背板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自粘性聚偏氟乙烯薄膜，所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜包括聚偏氟乙烯层，所聚偏氟乙烯层的上表面或下表面上复合有粘结层形成双层自粘性聚偏氟乙烯薄膜，或所聚偏氟乙烯层的上表面和下表面上均复合有粘结层形成三层自粘性聚偏氟乙烯薄膜。 

本发明的自粘性聚偏氟乙烯薄膜为复合结构，具有较好的自粘性，在制作太阳能光伏电池背板时，去除了使用溶剂型胶粘剂的步骤；薄膜复合成太阳能光伏电池背板的生产速度大幅提高，从现有的10-20 m/min提高到30-40m/min，甚至更高；去除了薄膜烘干和后续固化的过程，节能超过50%，节省材料成本超过10%。在太阳能光伏电池背板生产的复合操作上更为方便、简易。由于使用了自粘性聚偏氟乙烯薄膜，背板的层与层之间结合力更加牢固，耐UV和湿热老化性能更加优越，十分适合应用于太阳能光伏电池的背板，给太阳能电池在室外应用提供可靠的长期保护。

本发明的自粘性聚偏氟乙烯薄膜采用热塑性材料多层共挤的加工方式制备，该工艺为塑料加工行业公知技术。

作为优选，所述聚偏氟乙烯层的厚度为10-50微米，所述粘结层的厚度为2-20微米。

作为优选，所述粘结层的材料选择：与马来酸酐共聚或接枝改性的聚合物、与丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚或接枝的聚合物、极性基团改性的苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物、极性基团改性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、热塑性聚氨酯中的一种。

与马来酸酐共聚或接枝改性的聚合物如：马来酸酐-乙烯共聚物（简称E-MAH）、马来酸酐接枝改性聚乙烯（简称PE-g-MAH）、马来酸酐接枝改性乙烯-醋酸乙烯共聚物（简称EVA-g-MAH）、马来酸酐接枝改性聚丙烯（简称PP-g-MAH）或马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体（简称POE-g-MAH）。