[发明专利]一种太阳能电池组件背膜材料

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种高性能太阳能电池组件背膜材料。

（二）背景技术

太阳能电池组件作为将光能转化为电能的设备，越来越受到重视，目前应用最为广泛的晶硅电池组件，其结构是将透明前基板玻璃、EVA胶膜、电池片阵列、EVA胶膜、后基板背板按重上到下顺序进行叠层，然后送入层压机高温层压。

由于太阳能电池组件通常安装在室外支架或建筑物顶部，且能在各种自然条件下保持长期的使用寿命，所以，作为后基板保护和支撑材料的背板要求力学性能好、耐候性好、阻隔性强，能在长期环境侵蚀下保持一定的力学强度及水汽阻隔性能。

传统的背板一般为3层结构，外层含氟膜（PVF、PVDF）具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET薄膜具有良好的力学强度，内层含氟膜（PVF、PVDF）需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。这种背板与EVA胶膜结合使用，构成背面封装保护层。双层的含氟膜结构背板虽然耐候性很好，但成本高，其水汽阻隔能力和力学强度也有待改善，长期户外环境侵蚀下，水汽进入导致背板破损开裂，严重影响组件的发电功率。近年来，光伏组件封装材料的革新中，将电池片背面EVA胶膜及背板材料进行一体化改进，去掉内层含氟膜，将EVA胶膜直接粘接在PET膜上，同时对外层氟材料进行强化，组成（EVA+PET+氟膜）的一体化材料。这种材料可节省不少成本，但其耐候性能有一定程度下降。

（三）发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池组件用的高性能背膜材料，这种背膜材料在传统的（EVA+PET+氟膜）一体化材料的基础上进行了强化，使其力学强度更好、绝缘性能好、阻湿性能更优越，在太阳能电池组件中可以起到保护和封装电池片的双重作用。

本发明采用的技术方案是：

一种太阳能电池组件背膜材料，由外表面耐候层、中间层及内表面封装层构成；

所述外表面耐候层为含氟薄膜或含氟涂层、厚度为5～50微米；

所述中间层由玻璃纤维改性聚酯层和聚酰胺层共挤得到：

所述玻璃纤维改性聚酯层由聚酯、玻璃纤维、聚乙二醇以100：1～15：0.5～3质量比共混挤出得到、厚度为50～200微米；所述聚酯为下列之一或其中两种以上的混合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）、聚对苯二甲酸二烯丙脂（PDAP）、聚对羟基苯甲酸脂（PHB）；其中玻璃纤维为二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化钙（CaO）、氧化硼（B₂O₃）、氧化镁（MgO）、氧化纳（Na₂O）等中的一种或几种，无碱玻璃纤维抗拉强度高、绝缘性能好，防腐、防潮、抗震，主要作为增强材料提高聚酯的力学强度，使之成为优良的结构用材，同时还可提高聚酯的阻湿性能及绝缘性能；聚乙二醇（PEG）作为相容剂，使玻璃纤维与聚酯均匀共混挤出。玻璃纤维强化后的聚酯膜，具有极好的力学强度及抗冲击性能，同时具有优良的阻湿性能及绝缘性能。

所述聚酰胺层厚度为10～100微米；所述聚酰胺为下列之一或其中两种以上的混合物：聚十二内酰胺（PA12）、聚十二酰十二胺（PA1212）、聚十一内酰胺（PA11）、聚葵二酰葵二胺（PA1010）、聚癸二酰己二胺（PA610）、聚十二二酰己二胺（PA612）；

所述内表面封装层为以醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二酸二乙酯为主体树脂制成的封装胶膜、厚度为100～800微米。

本发明关键在于中间层的改进，外表面耐候层和内表面封装层均为现有已知常见的材料，本领域普通技术人员可根据常识进行选择。

耐候层采用含氟薄膜或含氟涂料，能够保证背膜足够长的使用寿命，它可以为含氟薄膜复合在中间层聚酯膜上；也可以由含氟涂料涂制在中间层聚酯膜上。含氟薄膜可以选自聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯与乙烯共聚物（ETFE）和四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA）等。含氟涂料可以选自偏氟乙烯（PVDF）涂料、三氟型（FEVE）涂料、四氟型（FEP）涂料，三氟型涂料树脂为氟乙烯-乙烯基醚（酯）共聚物，如三氟氯乙烯与烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯与烷基乙烯基酯共聚物；四氟型涂料树脂为四氟乙烯与烷基乙烯基醚共聚物或四氟乙烯与烷基乙烯基酯共聚物；优选为三氟氯乙烯共聚物。