專利名稱：一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽電池基膜領域，特別涉及一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜。同時還涉及一種該太陽電池基膜的加工工藝。
背景技術：
太陽電池板通常是一個疊層結構，一般是由幾種高分子材料復合制成，但這種技術制成的太陽能電池背膜涂層面上有波形，導致涂層間不緊致，器件耐久性不高。且背膜完成后還需再與EVA膠膜封裝，增加了太陽電池組件的價格工序，密封性能不高。如中國專利申請號為CN201010270646. 3號
公開日為2011年4月6日、公開號為CN102005491A的發明專利申請，公開了高氟合晶涂層太陽能光伏電池背膜及其制造方法，該背膜包括自上而下依次設置的第一基層、第一高氟合晶涂層、第二基層、PET層、第三基層、第二高氟合晶涂層和第四基層的七層結構，第一基層下表面和第二基層上表面之間涂覆設置第一高氟合晶涂層，第三基層下表面和第四基層上表面之間涂覆設置第二高氟合晶涂層，第二基層的下 表面和第三基層的上表面之間涂覆設置PET層，所述的第一高氟合晶涂層和第二高氟合晶涂層內分別加入以任意比例混合的納米碳化硅和納米氮化鋁的混合物。上述方案通過制造高精密無波紋涂覆技術制成7層結構的太陽光伏高氟合晶涂層背膜，采用等離子體硅化鈦納米處理技術處理，使各層表面親水化，提高各層間的附著力與粘結性。但由于氟材料本身特性，其存在表面能高，表面憎水，粘結性能差。這種背板與EVA的粘接性能降低了，使得背板與EVA的粘接加工工藝變得復雜。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術的不足，提供一種具有耐濕熱老化，耐撕裂，耐水解，高的水蒸氣阻隔性、高絕緣性能，高強度、尺寸穩定，易加工成型的安全牢靠的具有單層結構的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，有利于保護太陽電池組件，延長太陽電池的使用壽命。本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜的加工工藝，該加工工藝方法簡單便捷。根據本發明提供的一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜的主要技術方案為所述基膜由降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP> EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料所構成的單層結構，所述單層結構的基膜通過熔融擠出工藝加工而成。本發明提供的一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜還采用如下附屬技術方案所述降冰片烯共聚物指的是降冰片烯和烯烴化合物、或降冰片烯和丙烯酸酯共聚合而形成的共聚物。所述烯烴化合物選自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯或辛烯中的一種或幾種。所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一種或幾種。所述降冰片烯共聚物是經過有機硅偶聯劑處理的。 所述有機硅偶聯劑選自Y (CH2)nSiX3，η為O 3，Y為乙烯基、烯丙基、氨基、環氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基或脲基有機官能團，X是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基。所述POE選自交聯POE或非交聯POE。所述單層結構的基膜的厚度為O. Olmm-lOmm。所述降冰片烯共聚物的重量比為5 40%、PC的重量比為50 80%、EVA重量比為5 20%、以及填料重量比為O 40% ； 或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 50%、POE的重量比為50 70%、EVA重量比為O 30%、以及填料的重量比O 50% ；或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 40%、PP的重量比為50 80%、EVA的重量比為5 20%以及填料的重量比為O 40% ；或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 50%、PET的重量比為10 50%以及填料的重量比為O 50%。本發明還提供了一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜的加工工藝，主要包括以下步驟在180°C _240°C條件下，將降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE,EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料進行熔融共擠，形成所述基膜。根據本發明提供的一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜及其加工工藝，具有以下突出的優點(I)采用降冰片烯共聚物作為基膜的原料，使得基膜具有耐濕熱老化，耐撕裂，高的水蒸氣阻隔性，尺寸穩定性能；(2)本發明的太陽電池基膜具有單層結構，不需要粘結劑而是形成了一體化的基膜，確保了基膜的可靠性，增強了組件的密封性、耐候性。(3)本發明的熔融擠出的加工工藝簡單易行，且這種工藝可實現連續化生產，提高了生產效率，降低了成本。
具體實施例方式本發明中，PC是聚碳酸酯，POE是聚烯烴彈性體(可以是交聯POE，也可以是非交聯POE), PP是聚丙烯，PET是聚對苯二甲酸乙二醇酯，EVA是乙烯-醋酸乙烯共聚物，降冰片烯共聚物是經過有機硅偶聯劑處理的，有機硅偶聯劑選自Y (CH2)nSiX3, η為O 3，Y為乙烯基、稀丙基、氣基、環氧基、甲基丙稀酸氧基、疏基、服基等有機官能團，X通常是氣基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酸氧基等。本發明中的所有比例均為重量比。按照本發明提供的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，所述基膜由降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料所構成的單層結構，所述單層結構的基膜通過熔融擠出工藝加工而成。本發明中的填料為Ti02等。
所述降冰片烯共聚物是降冰片烯和烯烴化合物(選自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯或辛烯中的一種或幾種)、或降冰片烯和丙烯酸酯(選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一種或幾種)共聚合而形成的共聚物，通過調節降冰片烯和烯烴化合物或、降冰片烯和丙烯酸酯之間的比例得到的共聚物，可以克服各材料自身的劣勢，賦予共聚物優良的性能，從而使基膜具有耐濕熱老化，耐撕裂，高的水蒸氣阻隔性，高強度，尺寸穩定，易加工成型的突出特點；PC具有優良的耐沖擊性能、加工性能，POE具有耐老化、耐腐蝕、耐高溫、耐撕裂性能，PP具有優良的耐濕熱性、電絕緣性以及抗沖擊性，PET具有優良的耐候性、尺寸穩定性以及電絕緣性，將降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料、或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料、或降冰片烯共聚物和PET共熔形成共熔物以及填料，又發揮了 PC或或POE或PP或PET的特點，提高了太陽電池基膜的牢靠性、安全性以及整體性能；同時，由于本發明的基膜具有單 層結構，不需要粘結劑而是形成了一體化的基膜，確保了基膜的可靠性，增強了組件的密封性、耐候性。本發明中所述基膜的厚度為O. Olmm-lOmm,其中，優選為O. lmm-lmm。具體數值可以選為 O. lmm、0. 15mm、0. 25mm、0. 30mm、0. 35mm、0. 40mm、0. 45mm、0. 5mm。將所述基膜的厚度限定在上述范圍內，可以更好的使基膜發揮作用，進一步提高基膜的整體性能。該優選方案及具體數值的選擇能夠更好的滿足對于基膜的性能的要求，并有利于基膜的加工。本發明的所述降冰片烯共聚物、PC以及EVA、填料(TiO2等)的重量比分別為5 40% 50 80% 5 20% 0 40%，其中，優選為 10 20% 30 50% 0 20% 0 30%，具體數值可以選為10% 50% 10% :30%。所述降冰片烯共聚物、POE以及EVA、填料(TiO2等)的重量比分別為5 50% 50 70% 0 30% 0 50%，其中，優選為10 30% 50 60% 10 30% 0 50%，具體數值可以選為 15% 50% 15% :20%。所述降冰片烯共聚物、PP以及EVA、填料(TiO2等)的重量比為5 40% 50 80% 5 20% 0 40%，其中，優選為5 20% 50 60% 5 10% 20 40%，具體數值可以選為10% 50% 10% :30%。所述降冰片烯共聚物和PET、填料(TiO2等)的重量比為5 50% 10 50% 0 50%，其中，優選為5 15% 10 50% 0 50%，具體數值可以選為10% 50% :40%。實施例一太陽電池基膜的厚度為O. 15mm，所述基膜由降冰片烯共聚物、PC以及EVA的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物、PC以及EVA、填料的重量比分別為10% 50% 10% :30%。實施例二 太陽電池基膜的厚度為O. 35mm，所述基膜由降冰片烯共聚物、PC以及EVA的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物、PC以及EVA、填料的重量比為10% 50% 10% :30%。實施例三太陽電池基膜的厚度為O. 15mm,所述基膜由降冰片烯共聚物、POE以及EVA、填料的共熔物構成，降冰片烯共聚物、POE以及EVA、填料的重量比為15% 50% 15% :20%。實施例四太陽電池基膜的厚度為O. 35mm，所述基膜由降冰片烯共聚物、POE以及EVA的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物、POE以及EVA、填料的重量比為15% 50% 15% :20%。實施例五太陽電池基膜的厚度為O. 15mm，所述基膜由降冰片烯共聚物、PP以及EVA的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物、PP以及EVA、填料的重量比為10% 50% 10% :30%。實施例六太陽電池基膜的厚度為O. 35mm，所述基膜由降冰片烯共聚物、PP以及EVA的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物、PP以及EVA、填料的重量比為10% 50% 10% :30%。實施例七太陽電池基膜的厚度為O. 15mm，所述基膜由降冰片烯共聚物和PET的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物和PET、填料的重量比為10% 50% :40%。 實施例八太陽電池基膜的厚度為O. 35mm，所述基膜由降冰片烯共聚物和PET的共熔物、填料構成，降冰片烯共聚物和PET、填料的重量比為10% 50% :40%。在上述實施例1-8中，所述降冰片烯共聚物指的是降冰片烯和乙烯的共聚物，通過調節降冰片烯和乙烯之間的比例得到的共聚物，可以克服材料自身的劣勢，賦予共聚物優良的性能。其中，乙烯可以替換為乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯或辛烯中的一種或幾種，還可以替換為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一種或幾種，因而可以形成新的其他實施例。根據本發明的各個實施例中的太陽電池基膜的特性數據如下表所示
權利要求
1.一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述基膜由降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料所構成的單層結構，所述單層結構的基膜通過熔融擠出工藝加工而成。
2.根據權利要求I所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述降冰片烯共聚物指的是降冰片烯和烯烴化合物、或降冰片烯和丙烯酸酯共聚合而形成的共聚物。
3.根據權利要求2所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述烯烴化合物選自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯或辛烯中的一種或幾種。
4.根據權利要求2所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一種或幾種。
5.根據權利要求I所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述降冰片烯共聚物是經過有機硅偶聯劑處理的。
6.根據權利要求5所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述有機硅偶聯劑選自Y(CH2)nSiX3，n為O 3，Y為乙烯基、烯丙基、氨基、環氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基或服基有機官能團，X是氣基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酸氧基。
7.根據權利要求I所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述POE選自交聯POE或非交聯POE。
8.根據權利要求I所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述單層結構的基膜的厚度為O. Olmm-lOmm。
9.根據權利要求I所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述降冰片烯共聚物的重量比為5 40%、PC的重量比為50 80%、EVA重量比為5 20%、以及填料重量比為O 40% ； 或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 50%、POE的重量比為50 70%、EVA重量比為O 30%、以及填料的重量比O 50% ； 或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 40%、PP的重量比為50 80%、EVA的重量比為5 20%以及填料的重量比為O 40% ； 或所述降冰片烯共聚物的重量比為5 50%、PET的重量比為10 50%以及填料的重量比為O 50%ο
10.根據權利要求1-9中任一所述的降冰片烯共聚物太陽電池基膜的加工工藝，其特征在于主要包括以下步驟 在180°C _240°C條件下，將降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料進行熔融共擠，形成所述基膜。
全文摘要
一種降冰片烯共聚物太陽電池基膜，其特征在于所述基膜由降冰片烯共聚物、PC、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、POE、EVA以及填料或降冰片烯共聚物、PP、EVA以及填料或降冰片烯共聚物和PET的共熔物以及填料所構成的單層結構，所述單層結構的基膜通過熔融擠出工藝加工而成。本發明提供的降冰片烯共聚物太陽電池基膜具有耐濕熱老化，耐撕裂，耐水解，高的水蒸氣阻隔性、高絕緣性能，高強度、尺寸穩定，易加工成型的特點，有利于保護太陽電池組件，延長太陽電池的使用壽命。
文檔編號H01L51/46GK102832347SQ20121031990
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者林建偉, 夏文進, 張育政, 王志 申請人:蘇州中來光伏新材股份有限公司