一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電池板背膜技術領域，具體地說，是一種適用于太陽能電池板的防老化高阻隔背膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，人類對環保問題日趨重視，綠色環保型能源成為開發的重點。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的能源，在各國均被大量開發和利用。其中，太陽能電池目前已經實現規模化生產。太陽能電池背膜是太陽能電池的一個重要組件，用來抵御惡劣環境對組件造成傷害，確保組件使用壽命。
[0003]太陽能電池板背膜材料應當是兩層以上的復合材料，其內層主要提供機械強度和電氣絕緣強度，外層應能夠提供耐候防護和水、氣隔離功能。背板各復合層中，主要組成部分膜材料應該具有較高的耐熱指數。
[0004]國外太陽能電池背膜發展日新月異，同時，國內高性能太陽能電池板背膜技術也正在蓬勃發展，但是技術仍與國外存在相當大的差距。目前，國內太陽能電池背膜以含氟太陽能電池背膜為主，分復膠型和涂覆型兩種。其中復膠型主要分雙面含氟和單面含氟兩類。復膠型組件安裝后背膜無法經受長期的紫外老化考驗，在幾年之內組件就會出現背膜黃變，脆化老化等不良現象，嚴重影響組件的長期發電效能。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的在于提供一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜及其制備方法，其通過多功能膜層，得以實現太陽能電池板背膜的防老化性、耐候性、耐熱性以及抗紫外線，從而提高太陽能電池板的使用壽命以及耐用性能。
[0006]為達到以上目的，本發明采用的技術方案為:一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜包括一耐候層，所述耐候層設置于所述背膜的外側，其中，所述耐候層由聚酰亞胺、聚甲醛、六氟-2，4-戊二酮鋁、三氟丙基甲基環三硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、納米二氧化硅、固化劑以及有機溶劑組成；一抗紫外線層，所述抗紫外線層粘合于所述耐候層的內表面；一基體層，所述基體層為聚對苯二甲酸乙二醇酯層，所述基體層粘合于所述抗紫外線層的內表面；以及一粘結層，所述粘結層粘合于所述基體層的內表面，面向太陽能電池板背側，其中，所述粘結層由聚氨酯樹脂、二苯基二甲氧基硅烷、有機過氧化物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、丙烯酸十八酯、異氰酸酯固化劑以及乙醇溶劑組成。
[0007]根據本發明的一實施例，所述耐候層的有機溶劑組分為二甲苯或二氯甲烷，所述耐候層的固化劑組分為異氰酸酯固化劑，所述耐候層材料成分組成按重量份計為:28?40份聚酰亞胺、12?20份聚甲醛、4?10份六氟-2，4-戊二酮鋁、8?14份三氟丙基甲基環三硅氧烷、4?8乙烯基三乙氧基硅烷、6?10份乙烯-醋酸乙烯共聚物、5?7份聚乙烯醇、3?5份納米二氧化硅、3?5份固化劑以及20?35份有機溶劑。
[0008]根據本發明的一實施例，所述粘結層的有機過氧化物組分選自過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化醋酸叔戊酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯中的一種或多種。
[0009]根據本發明的一實施例，所述粘結層中的有機過氧化物是過氧化苯甲酸叔丁酯，所述粘結層材料成分組成按重量計為:30?45份聚氨酯樹脂、15?20份二苯基二甲氧基硅烷、4?6份有機過氧化物、4?7份聚對苯二甲酸丁二醇酯、8?15份丙烯酸十八酯、4?6份異氰酸酯固化劑以及12?24份乙醇溶劑。
[0010]根據本發明的一實施例，所述抗紫外線層材料成分組成按重量計為:10?15份聚對苯二甲酸丙二醇酯、40?50份聚酰亞胺、8?10份乙烯基三異丙烯氧基硅烷、5?8份羧甲基纖維素、6?10份納米二氧化鈰以及2?3份抗氧劑。
[0011]根據本發明的一實施例，所述耐候層的厚度為50?80 μπι，所述抗紫外線層的厚度為40?80 μ m，所述粘結層的厚度為40?50 μ m。
[0012]一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜的制備方法，其包括步驟:
[0013]S100提供基體層，粘合抗紫外線層于所述基體層的外表面，所述抗紫外線層的材料成分組成按重量計為10?15份聚對苯二甲酸丙二醇酯、40?50份聚酰亞胺、8?10份乙烯基三異丙烯氧基硅烷、5?8份羧甲基纖維素、6?10份納米二氧化鈰以及2?3份抗氧劑；
[0014]S200粘合粘結層于所述基體層的內表面，所述粘結層由聚氨酯樹脂、二苯基二甲氧基硅烷、有機過氧化物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、丙烯酸十八酯、異氰酸酯固化劑以及乙醇溶劑組成；
[0015]S300粘合耐候層于所述抗紫外線層的外表面，通過粘膠交合層壓的方式粘合所述耐候層、所述看紫外線層、所述基體層以及所述粘結層，制得層狀背膜，其中，所述耐候層由聚酰亞胺、聚甲醛、六氟_2，4-戊二酮鋁、三氟丙基甲基環三硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、納米二氧化硅、固化劑以及有機溶劑組成；以及
[0016]S400真空冷壓所述層狀背膜，制得防老化高阻隔太陽能電池板背膜。
[0017]根據本發明的一實施例，所述步驟S100包括步驟:
[0018]S110按配比將聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚酰亞胺、乙烯基三異丙烯氧基硅烷、羧甲基纖維素放入高速混合機里，800?1000轉/分鐘攪拌10?20min，制得第一混合物；
[0019]S120將所述第一混合物加熱至90?100°C，加入相應質量份的納米二氧化鈰、抗氧劑，繼續攪拌20?30min，制得第二混合物；
[0020]S130將所述第二混合物加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、冷卻、造粒得薄膜母粒，雙螺桿擠出機的共混擠出溫度為一區170?180°C、二區180?190°C、三區190?200°C、四區200?215°C、五區215?225°C、機頭210?230°C，其中，螺桿轉速180?200r/min ；以及
[0021]S140將所述薄膜母料經過雙螺桿擠出成厚膜，厚膜經過雙向拉伸后定型，制得所述抗紫外線層。
[0022]根據本發明的一實施例，所述步驟S200包括步驟:將相應質量份的聚氨酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、二苯基二甲氧基硅烷、過氧化苯甲酸叔丁酯、丙烯酸十八酯加到乙醇中，攪拌均勻之后，加入固化劑，攪拌至混合均勻后，倒入模具，熱壓成型，制得粘結層。
[0023]根據本發明的一實施例，所述步驟S300包括步驟:將相應質量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酰亞胺、聚甲醛加入到溶劑中，混合均與后，依次加入六氟-2，4-戊二酮鋁、聚乙烯醇，攪拌均勻后，加入三氟丙基甲基環三硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、納米二氧化硅、固化劑，不斷攪拌，混合均與后，倒入磨具，熱壓制得耐候層。
[0024]本發明的有益效果為:通過多功能膜層，得以實現太陽能電池板背膜的防老化性、耐候性、耐熱性以及抗紫外線，所述耐候層中的聚酰亞胺可長期在350°C以上條件下進行工作，短期工作溫度可達450°C，得以使太陽能電池板的背膜具有較好耐熱性，三氟丙基甲基環三硅氧烷可增強太陽能電池板背膜的耐熱性、耐候性，同時，所述抗紫外線層的納米二氧化鈰對紫外線具有吸收和屏蔽雙功能的作用，從而提高太陽能電池板的使用壽命以及耐用性能。
【附圖說明】
[0025]圖1是根據本發明的一個優選實施例的一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0027]如圖1所示的是一種防老化高阻隔太陽能電池板背膜1，其包括一耐候層10，所述耐候層10設置于所述背膜1的外側，其中，所述耐候層10由聚酰亞胺、聚甲醛、六氟-2，4-戊二酮鋁、三氟丙基甲基環三硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、納米二氧化硅、固化劑以及有機溶劑組成；一抗紫外線層20，所述抗紫外線層20粘合于所述耐候層10的內表面；一基體層30，所述基體層30為聚對苯二甲酸乙二醇酯層(PET層)，所述基體層