專利名稱：一種用于太陽能電池的背板復合膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于太陽能電池的背板復合膜。
背景技術：
在太陽能電池組件中背板對電池硅片起保護和支撐作用，一直是除硅片以外最重要的材料。目前市場上的背板膜中最經典的為TPT結構背板(T指杜邦公司的Tedler薄膜，P指聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，因此TPT指PVF/PET/PVF結構，三層膜間用合適的粘結劑粘結)，是國內外太陽能電池組件廠首選與認可的光伏電池背板結構。背板膜產品主要分為含氟和無氟背板兩類。含氟背板中的氟材料一般為PVF(聚氟乙烯)、PVDF (聚偏氟乙烯)、THV (四氟乙烯一六氟丙烯一偏氟乙烯共聚物)、ETFE (乙烯 一四氟乙烯共聚物)、ECTFE (乙烯一三氟氯乙烯共聚物)、PTFE (聚四氟乙烯)和FEVE (氟乙烯與乙烯基醚的共聚物)。TPT經典背板結構中中的Tedler薄膜即是PVF膜，是市場上最多的商品化的氟塑料薄膜，但由于杜邦公司的Tedler膜供應有限，所以一些背板生產廠致力于開發應用新的含氟背板材料。由于背板中朝向電池片一側的氟材料不接觸外界，所需的耐候性要求不高，所以可以使用其它便宜的材料替代。美國的Madico公司選擇使用EVA替代內層氟塑料，發明了 TPE (E指乙烯-醋酸乙烯酯，簡稱EVA，即TPE的結構式PVF/PET/EVA)結構的背板。3M公司使用THV薄膜為耐候層，制備結構為THV/PET/EVA的背板。雖然氟材料有著比較優異的耐候性能，但由于其表面能比較低，粘結劑在氟塑料表面不容易鋪展，也不易與其它塑料粘合。無氟結構的背板的主要生產商均為日本公司，其中最為關鍵的材料是最外層的抗水解PET薄膜，PET因為分子結構中有大量的苯環結構而有較好的抗紫外線能力，但因有酯基而非常容易水解以至逐步喪失性能。因此高質量的抗水解PET是通過提高PET的分子量或添加助劑以使聚酯分子鏈兩端殘余的羧基被封閉而減慢其水解的速度，使其達到耐候性的要求。EVA膠膜是目前封裝太陽能電池的主要材料，但也存在著不足，EVA膠膜容易老化變黃，從而影響太陽能電池光電裝換率，而且EVA膠膜價格高。POE是乙烯和辛烯原位聚合的熱塑性彈性體，既有優異的韌性又有良好的加工性，而且POE塑料分子結構中沒有不飽和雙鍵，具有優良的耐老化性能，而且價格比乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)便宜，密度比EVA低，是代替目前太陽能電池中EVA膠膜的很好的材料。隨著太陽能電池組件的價格降低.背板的成本所占的比例越來越大，在保持性能不變的前提下降低成本變得非常急迫。通過調整背板結構、簡化生產工藝、使用優質便宜的新背板材料是有效降低背板成本的方法。
發明內容
本發明的目的旨在克服上述不足，提供一種具有良好的粘結性和耐候性，可以直接和電池片壓合的太陽能電池的背板復合膜。本發明的用于太陽能電池的背板復合膜，包括依次疊置連接的抗水解PET層、粘結層、結構增強層和POE膠膜層；其中，抗水解PET層的組分按重量份數計為
PET樹脂100份
耐水解劑O. 1-5份
成核劑O. 1-5份
抗氧劑O. 1-5份
紫外光吸收劑 O. 1-5份 紫外光穩定劑 O. 1-5份。通常，背板復合膜中的抗水解PET層的厚度為10-100μπι，粘結層的厚度為
1-50 μ m,結構增強層的厚度為40-400 μ m, POE膠膜層的厚度為100-1000 μ m。 本發明中，所述的耐水解劑可以是聚碳化二亞胺；
所述的成核劑可以采用滑石粉、二氧化硅、碳酸鈉或苯甲酸鈉；
所述的抗氧劑可以為亞磷酸雙酚A酯或四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4’ -聯苯基)雙膦酸酯；
所述的紫外光吸收劑可以是2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮或2-(2'-羥基-5'-叔辛基苯基)-苯并三唑；
所述的紫外光穩定劑可以是3，5- 二叔丁基-4-羥基苯甲酸正十六酯、雙(I-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或雙(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯。所述的粘結層為聚氨酯膠、丙烯酸酯膠或環氧膠。本發明中，所述的粘結層為聚氨酯膠、丙烯酸酯膠或環氧膠。本發明中，所述的結構增強層為雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯層。本發明中，所述的POE膠膜層是馬來酸酐改性的Ρ0Ε。本發明的背板復合膜在使用中無需另加EVA膠膜作為粘結背板和電池片的連接層，可以直接和電池片壓合，并且抗水解PET層具有較好的耐候性。該太陽能電池背板復合膜性能優良，生產工藝簡單，成本低，在太陽能電池領域具有廣闊的應用前景。
圖I是本發明太陽能電池背板復合膜的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但本發明不限于以下實施例。太陽能電池的背板復合膜如圖I所示，包括依次疊置連接的抗水解PET層I、粘結層2、結構增強層3和POE膠膜層4。實施例I
在抗水解PET膜和雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的一個表面分別涂敷聚氨酯膠粘劑，粘合而得到基膜，然后再在雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的另一表面熱壓一層POE膠膜而得到太陽能電池背板復合膜。本例制得的太陽能電池背板復合膜抗水解PET膜厚40 μ m，聚氨酯膠厚20 μ m，雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜厚300 μ m，POE膠膜厚500 μ m。所述的抗水解PET膜由下述重量份數的組分組成=PET樹脂100份，聚碳化二亞胺O. 5份，滑石粉O. 2份，亞磷酸雙酚A酯O. I份，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮O. 2份，雙(I-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯O. I份。背板復合膜性能測試見表I。實施例2
在抗水解PET膜和雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的一個表面分別涂敷丙烯酸酯膠粘劑，粘合而得到基膜，然后再在雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的另一表面熱壓一層POE膠膜而得到太陽能電池背板復合膜。本例制得的太陽能電池背板復合膜抗水解PET膜厚40 μ m,丙烯酸酯膠厚20 μ m,雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜厚300μπι，POE膠膜厚400μπι。所述的抗水解PET膜由下述重量份數的組分組成=PET樹脂100份，聚碳化二亞胺I份，二氧化硅O. 2份，四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4’-聯苯基)雙膦酸酯O. I份，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮O. I份，雙(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯O. I份。背板復合膜性能測試見表I。實施例3
在抗水解PET膜和雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的一個表面分別涂敷環氧膠粘劑，粘合而得到基膜，然后再在雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的另一表面熱壓一層POE膠膜而得到太陽能電池背板復合膜。本例制得的太陽能電池背板復合膜抗水解PET膜厚40 μ m，環氧膠厚20 μ m，雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜厚400 μ m,P0E膠膜厚300 μ m。所述的抗水解PET膜由下述重量份數的組分組成=PET樹脂100份，聚碳化二亞胺I份，碳酸鈉O. I份，亞磷酸雙酚A酯O. I份，2，4- 二羥基二苯甲酮O. I份，雙(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯O. I份。背板復合膜性能測試見表I。實施例1、2、3制得的背板復合膜按下表I檢測可知，本發明的背板復合膜機械性能優秀，耐老化性能好，其測試數據普遍好于同類復合膜。表I
權利要求
1.一種用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于包括依次疊置連接的抗水解PET層(I)、粘結層(2)、結構增強層(3)和POE膠膜層(4);其中，抗水解PET層(I)的組分按重量份數計為 PET樹脂100份 耐水解劑O. 1-5份 成核劑O. 1-5份 抗氧劑O. 1-5份 紫外光吸收劑 O. 1-5份 紫外光穩定劑 O. 1-5份。
2.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于抗水解PET層(I)的厚度為ΙΟ-ΙΟΟμπι，粘結層(2)的厚度為1-50μπι，結構增強層(3)的厚度為40-400 μ m, POE 膠膜層(4)的厚度為 100-1000 μ m。
3.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的耐水解劑為聚碳化二亞胺。
4.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的成核劑為滑石粉、二氧化硅、碳酸鈉或苯甲酸鈉。
5.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的抗氧劑為亞磷酸雙酚A酯或四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4’ -聯苯基)雙膦酸酯。
6.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的紫外光吸收劑為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4- 二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮或2-(2'-羥基-5'-叔辛基苯基)-苯并三唑。
7.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的紫外光穩定劑為3，5- 二叔丁基-4-輕基苯甲酸正十六酯、雙(I-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或雙(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯。
8.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的粘結層為< >聚氨酯膠、丙烯酸酯膠或環氧膠。
9.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的結構增強層為雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯層。
10.根據權利要求I所述的用于太陽能電池的背板復合膜，其特征在于所述的POE膠膜層是馬來酸酐改性的POE。
全文摘要
本發明的用于太陽能電池的背板復合膜,包括依次疊置連接的抗水解PET層、粘結層、結構增強層和POE膠膜層；其中，抗水解PET層的組分按重量份數計為PET樹脂100份，耐水解劑0.1-5份，成核劑0.1-5份，抗氧劑0.1-5份，紫外光吸收劑0.1-5份，紫外光穩定劑0.1-5份。本發明中的背板復合膜在使用中無需另加EVA膠膜作為粘結背板和電池片的連接層，可以直接和電池片壓合,并且抗水解PET層具有較好的耐候性。該太陽能電池背板復合膜性能優良，簡化了生產工序，成本低。
文檔編號H01L31/048GK102820356SQ201210330858
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者沈烈, 丁宏亮, 汪文 申請人:浙江大學