專利名稱：一種改進(jìn)的太陽能電池組件背板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件背板及其制造方法，具體涉及一種環(huán)保型的太陽能電池組件背板。
背景技術(shù)：
人類目前的主要能源來自化石能源，包括石油、煤和天然氣，但在未來一百年左右的時(shí)間，化石能源會(huì)消耗殆盡，而且在使用化石能源的過程中，會(huì)排放大量的二氧化碳，改變大氣層的氣體組成，造成地球氣候的惡化。無環(huán)境污染的綠色可再生能源是解決人類能源挑戰(zhàn)和低碳排放的唯一途徑。太陽能發(fā)電是最重要的綠色可再生能源之一。目前，世界各國(guó)都把發(fā)展太陽能發(fā)電做為國(guó)家能源策略，大力鼓勵(lì)和推動(dòng)太陽能發(fā)電的發(fā)展。在近幾年， 世界各國(guó)的太陽能行業(yè)都快速發(fā)展，主要是得益于政府的支持和大家對(duì)綠色可再生能源的渴求。但是，太陽能電池發(fā)電目前還存在很大的挑戰(zhàn)，主要是太陽能電池的發(fā)電成本還高于傳統(tǒng)化石發(fā)電的成本，另外，在太陽能電池和組件的生產(chǎn)制造過程中，有一些工藝好存在環(huán)境污染問題。太陽能電池發(fā)電的發(fā)展挑戰(zhàn)是如何通過技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)現(xiàn)在太陽能電池和組件制造工藝和相關(guān)材料的設(shè)計(jì)和制備，避免對(duì)環(huán)境的污染，并持續(xù)降低太陽能發(fā)電的成本。太陽能電池發(fā)電技術(shù)主要包括晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池，晶體硅太陽能電池有包括單晶硅和多晶硅兩種，薄膜太陽能電池包括非晶硅、微晶硅、銅銦鎵硒、碲化鎘、染料敏化和有機(jī)等類型。無論是何種太陽能電池，都需要制備成太陽能電池組件，對(duì)半導(dǎo)體的電池進(jìn)行有效的保護(hù)和封裝，才能長(zhǎng)期有效的發(fā)電。以晶體硅太陽能電池組件為例， 一般采用3mm左右的低鐵超白玻璃做為組件的前半，以乙烯-醋酸乙烯酯EVA的膠膜為封裝材料，分別置于電池片的上下兩邊，以聚合物的多層疊層膜為背板，在140-150°C條件下， 通過真空層壓工藝制成組件，EVA膠膜把電池片與前板玻璃和背板粘合在一起。另外常用的太陽能電池組件封裝材料是聚乙烯醇縮丁醛PVB，和硅烷接枝的聚乙烯材料，或其他的材料。太陽光從前板玻璃射入，穿過EVA膠膜到達(dá)太陽能電池片，轉(zhuǎn)化成電能。所以玻璃的透過率是非常重要的，保證足夠的光線入射到電池片。背板的功能主要是保護(hù)EVA膠膜和電池片，確保機(jī)械的完整性、耐水解性、耐紫外光、絕緣性，以及降低水分的穿透。背板一般都采用多層不同聚合物的薄膜復(fù)合而成，這樣不同的聚合物薄膜層可以起到以上提到的不同保護(hù)功能和耐老化性能。背板與EVA膠膜的粘合強(qiáng)度、背板中不同聚合物層間的粘合強(qiáng)度，以及所采用的聚合物薄膜的耐老化性能是決定和影響背板功能以及太陽能電池組件性能的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。太陽能電池背板一般包含以下幾層(1)氟塑料薄膜(FP)，例如DuPont公司的聚氟乙烯PVF薄膜，商品牌號(hào)Tedlar ;Akema公司的聚偏氟乙烯PVDF薄膜，商品牌號(hào)Kynar .(2)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)(3) EVA或聚烯烴類層(PO)(4)以上兩層或三層之間的粘合劑層(Tie)，例如聚氨酯類膠粘劑。含氟聚合物背板結(jié)構(gòu)可以是FP/Tie/PET/Tie/EVA，F(xiàn)P/Tie/PET/Tie/PO,或者 FP/ Tie/PET/Tie/FP.以上的背板材料采用了氟聚合物薄膜，雖然效果優(yōu)良，但是氟聚合物價(jià)格昂貴，使得背板材料整體成本較高。此外，氟材料還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)，以上背板材料中的粘合層是聚氨酯類，丙烯酸(酯)類和環(huán)氧樹脂類等溶劑型粘合劑。使用此類粘合劑有很大的缺點(diǎn)(1)使用大量的溶劑溶解粘合劑，在加工過程中溶劑揮發(fā)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，對(duì)溶劑的回收也增加成本。(2)粘合劑層的厚度一般較薄，低于或在10微米左右，粘合強(qiáng)度和耐候性差。(3)需要單獨(dú)的工藝將溶劑型粘合劑涂覆到氟塑料薄膜或PET薄膜上，干燥除去溶劑，增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能電池組件背板，該太陽能電池組件背板中的氟聚合物層被有效替代，降低成本和減少污染。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的太陽能電池組件背板，包括基膜層、基膜層兩側(cè)的粘合層，粘合層另兩側(cè)的第四薄膜層和第五薄膜層，所述第四薄膜層為聚酯薄膜。根據(jù)本發(fā)明所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，較好的是，所述第五層為聚酯薄膜，或所述第五層材料選自以下至少一種聚酯薄膜或聚烯烴POE或熱塑性聚氨酯TPU。第五層的烯烴類的聚合物POE或熱塑性聚氨酯TPU的成分選擇范圍如下聚烯烴POE選自一下一種或多種聚丙烯，馬來酸酐接枝聚丙烯，聚乙烯，乙烯類的共聚物。所述聚乙烯包括以下類型低密度聚乙烯LDPE，線性低密度聚乙烯LLDPE，中密度聚乙烯MDPE，高密度聚乙烯HDPE，C2-C8烯烴接枝聚乙烯或與乙烯的共聚物，馬來酸酐接枝聚乙烯，硅烷接枝聚乙烯；所述乙烯類共聚物是乙烯與至少一種以下單體的共聚物醋酸乙烯酯，(甲基)丙烯酸C1-4烷酯、(甲基)丙烯酸、馬來酸酐、(甲基)丙烯酸縮水甘油 所述熱塑性聚氨酯TPU是由聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯及小分子二醇擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成，可以分為聚酯型、聚醚型。聚酯型包括聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇等己二酸系酯二醇，聚醚型包括聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯 熱塑性聚氨酯TPU可以與多種聚合物共混，例如以上提到的聚乙烯和乙烯共聚物，聚丙烯和改性聚丙烯。當(dāng)粘合層采用熱塑性聚氨酯材料時(shí)，還可以與以下成分的一種或多種聚合物共混:ABS(聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)、PVC (聚氯乙烯)、PS (聚苯乙烯)、PMA (聚丙烯酸酯)、PMMA (聚甲基丙酸酯)、聚酯樹脂、SBS (聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、CPE (氯化聚乙烯)等。所述二異氰酸酯選自二苯基甲烷_4，4’二異氰酸酯MDI，甲苯二異氰酸酯TDI的一種；所述擴(kuò)鏈劑選自1，4_ 丁二醇，1,6- 丁二醇，2-甲甚-1，3-丙二醇的一種。在第四層聚酯薄膜層或者第五層也采用聚酯薄膜時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)主表面上可有一層或多層金屬層、金屬氧化物層或非金屬氧化物層的表面鍍層，具備優(yōu)良的水分阻隔功能。 例如鍍鋁的PET薄膜，氧化硅、氧化鋁濺射或涂敷的PET薄膜，厚度在10-250微米范圍。在太陽能電池組件背板結(jié)構(gòu)中，基本結(jié)構(gòu)一般為五層，包括基膜層、粘合在基膜層兩側(cè)的第二粘合層和第三粘合層，第二粘合層另一側(cè)粘合的通常為第四層，第三粘合層另一側(cè)粘合的通常為第五層。以往的背板中，第四層以往常常采用氟塑料材料，第五層可采用氟塑料FP或其他材料。在EVA膠膜將電池片與前板玻璃和背板粘合在一起，一般常常將背板中的第五層材料與EVA膠膜直接接觸，當(dāng)然，也可以將背板翻轉(zhuǎn)過來，用第四層材料與 EVA膠膜直接接觸。在本發(fā)明中，用聚酯薄膜來取代氟塑料。如，第四層和第五層可同時(shí)采用聚酯薄膜，或者，第四層采用聚酯薄膜，第五層采用烯烴類的聚合物POE或熱塑性聚氨酯 TPU中的一種或多種。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述聚酯包括聚苯二甲酸C2-6烷二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二醇酯、 聚鄰苯二甲酸乙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酸己二醇酯；以及以上二元酸和二元醇的多元共聚物和共混物。其中，優(yōu)選的是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸C2-6烷二醇酯，例如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯；以及以上二元酸和二元醇的多元共聚物和共混物。優(yōu)選的是雙向拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜。該薄膜采用聚酯切片為原料，經(jīng)熔融擠出鑄片，然后在一定的工藝條件下經(jīng)過縱、橫兩個(gè)方向的拉伸、取向、熱定型及冷卻等處理而制得的高性能薄膜。雙向拉伸聚酯薄膜機(jī)械強(qiáng)度高、透明性、耐熱性、阻氣性、 耐水性、耐油性、阻濕性優(yōu)良。在以上成分中，由于它們都屬于聚酯化合物，具有相同的酯鍵結(jié)構(gòu)，因此可以任意比例混合，皆可達(dá)到相同的效果。上述聚酯可添加無機(jī)填料改性劑進(jìn)行填充改性；所述改性劑可為二氧化鈦或炭黑，也可根據(jù)需要選自其他的改性劑。例如添加二氧化鈦，可以制備白色的聚酯薄膜，添加炭黑則為黑色的薄膜，二氧化鈦或碳黑都有很強(qiáng)的紫外線吸收作用，可以提高聚酯薄膜的耐環(huán)境老化性能。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述聚酯薄膜的上下表面經(jīng)過活化處理。進(jìn)一步地，所述活化處理包括底涂，電暈處理，火焰處理，等離子處理，硅烷偶聯(lián)劑處理，表面接枝，酸堿侵蝕活化，或者其他活化處理方式。根據(jù)本發(fā)明所述的太陽能電池組件背板，較好的是，所述第四層的厚度在10-300 微米。優(yōu)選的是，所述第四層的厚度為50-100微米。第五層的厚度在10-300微米范圍，一般20-100微米較好。在本發(fā)明所述聚酯基膜的厚度在50-500微米范圍，一般在150-250 微米較好。所述粘合層的厚度為10-200微米，優(yōu)選的是20-100微米。本發(fā)明的基膜層采用的聚酯薄膜可以是本領(lǐng)域已知的任何聚酯膜層，較好為雙向拉伸薄膜，其中一些實(shí)例聚苯二甲酸C2-6烷二醇酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二醇酯、聚鄰苯二甲酸乙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酸己二醇酯等。較好為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；聚萘二甲酸C2-6烷二醇酯，例如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等；以及以上提到的二元酸和二元醇的多元共聚物和共混物。更好的是雙向拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜。本發(fā)明太陽能電池組件背板中的基膜是單層或多層的聚酯薄膜，聚酯薄膜表面可帶有金屬、金屬氧化物和/或非金屬氧化物鍍層。聚酯薄膜的上下表面，可以經(jīng)過各種合適方式的活化處理，例如底涂，電暈處理，火焰處理，等離子處理，硅烷偶聯(lián)劑處理，表面接枝，酸堿侵蝕活化等，但不限于這些處理方式。在聚酯基層或單獨(dú)的一層聚酯薄膜，一個(gè)或兩個(gè)主表面上可有一層或多層金屬層、金屬氧化物層或非金屬氧化物層的表面鍍層，具備優(yōu)良的水分阻隔功能。例如鍍鋁的 PET薄膜，氧化硅、氧化鋁濺射或涂敷的PET薄膜，厚度在10-250微米范圍。根據(jù)本發(fā)明所述的太陽能電池組件背板，較好的是，所述粘合層選自以下成分中的一種或多種聚乙烯及乙烯類共聚物、聚丙烯及改性聚丙烯、熱塑性聚氨酯、丙烯酸樹脂和ABS系樹脂。以上成分都是固體的塑料粒子，對(duì)于混合比例無限制，以上幾大類成分中可以是一種，也可以是多種成分以任意比例混合。第二粘合層、第三粘合層或其他粘合層為同樣的成分選擇范圍。所述聚乙烯包括以下類型低密度聚乙烯LDPE，線性低密度聚乙烯LLDPE，中密度聚乙烯MDPE，高密度聚乙烯HDPE，C2-C8烯烴接枝聚乙烯或與乙烯的共聚物，馬來酸酐接枝聚乙烯，硅烷接枝聚乙烯；所述乙烯類共聚物是乙烯與至少一種以下單體的共聚物醋酸乙烯酯，(甲基)丙烯酸C1-4烷酯、(甲基)丙烯酸、馬來酸酐、(甲基)丙烯酸縮水甘油所述改性聚丙烯是指馬來酸酐接枝改性聚丙烯。所述熱塑性聚氨酯TPU是由聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯及小分子二醇擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成，可以分為聚酯型、聚醚型。聚酯型包括聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇等己二酸系酯二醇，聚醚型包括聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯熱塑性聚氨酯TPU可以與多種聚合物共混，例如以上提到的聚乙烯和乙烯共聚物，聚丙烯和改性聚丙烯，以及以下一種或多種聚合物共混ABS(聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(聚碳酸酯)、Ρ0Μ(聚甲醛)、PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PMA(聚丙烯酸酯)、PMMA (聚甲基丙酸酯)、聚酯樹脂、SBS (聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、CPE (氯化聚乙烯)等。所述二異氰酸酯選自二苯基甲烷_4，4’ 二異氰酸酯MDI，甲苯二異氰酸酯TDI ；所述擴(kuò)鏈劑選自1，4_ 丁二醇，1，6_ 丁二醇，2-甲甚-1，3-丙二醇。所述丙烯酸樹脂包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯的均聚物、共聚物和以丙烯酸系樹脂為主的共混物，主要是甲基丙烯酸甲酯PMMA。所述ABS系樹脂包括選自以下至少兩種單體的共聚物丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、 (甲基)丙烯酸C1-4烷酯、氯乙烯、乙烯、丙烯、馬來酸酐、和馬來酰亞胺；還包括ABS系樹脂與其他聚合物的共混物。還可以添加用于激活PET薄膜表面的活性成分包括酸和堿，例如氫氧化鈉或其它堿土金屬氫氧化物和硼酸、磷酸、檸檬酸等；鈉銨鹽和萘鈉鹽；硅的四鹵化物；硼烷；以及其他一些包含氨基、羧基、磺酸基等功能基團(tuán)的化學(xué)成分；可以添加無機(jī)填料二氧化鈦， 二氧化硅，氧化鋅、云母，硅灰石、滑石粉、硫化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇，碳化鎢，氮化硼，蒙脫土、 粘土、玻璃、硫化鉬、氧化鎂、三氧化二鋁等等。所述粘合層的厚度為10-200微米，優(yōu)選的是20-100微米。這種多層聚酯復(fù)合薄膜用做太陽能電池組件背板，典型的結(jié)構(gòu)為五層結(jié)構(gòu) PET (4) /Tie (2) //PET (1) /Tie (3) /PET或POE (5)，但不限于五層的結(jié)構(gòu)，不同厚度和功能的聚酯薄膜可以是兩層、三層和三層以上，聚酯層之間都采用第二、三粘合層相同的粘合方式。本發(fā)明背板疊層結(jié)構(gòu)一般是PET/Tie/PET/Tie/PET，具體如下(1)(改性的)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層，耐水解，耐環(huán)境老化；(2)普通對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)；(3)(改性的)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層，耐水解，耐環(huán)境老化；(4)以上層間的粘合劑層(Tie)，例如聚氨酯類膠粘劑。本發(fā)明還提供了上述太陽能電池組件背板的生產(chǎn)方法，該方法中，所述太陽能電池組件背板中的一層或多層采用熔融擠出工藝擠出。多層復(fù)合的聚酯薄膜背板一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)為例說明制備工藝(i)將第二粘合層 (2)通過擠出機(jī)熔融擠出到PET基膜(1)第一表面上，將第四層即一層改性的PET薄膜，通過擠出到PET基膜⑴上的第二粘合層(2)復(fù)合在一起。(ii)將第三粘合層(3)擠出到PET基膜(1)的第二表面，將第五層(5)即另外一層改性的PET薄膜，通過擠出到PET 基膜(1)上的第三粘合層(3)復(fù)合在一起。由此制成背板結(jié)構(gòu)PEI^4)/Tie (2)/PET(I)/ Tie (3)/PET (5)。(iii)對(duì)于另外一種背板結(jié)構(gòu)=PET (4) /Tie (2) /PET (1) /Tie (3) /POE (5), 將第三粘合層⑶和第五層P0E(5)通過兩臺(tái)擠出機(jī)共擠出到基膜PET(I)的第二表面，制成該結(jié)構(gòu)。在第二粘合層( 和改性PET膜(4)之間可以加入鋁箔，鋁箔用于水分阻隔，本發(fā)明涉及到的鋁箔無特別的限制，可以是本領(lǐng)域常規(guī)的鋁箔，厚度在5-50微米范圍，一般為 10-20微米較好。第二粘合層( 將鋁箔與PET基層復(fù)合在一起，而在鋁箔和第四層PET薄膜(4)之間需要第六粘合層Tie(6)，材料選擇與第一和第二粘合層相同。由此制成的包含鋁箔的疊層膜用于薄膜太陽能電池組件的背板。在鋁箔和PET(I)基層之間的粘合層通過擠出復(fù)合的方式加工，在第四層PET薄膜(4)和第六粘合層Tie(6)的同樣采用擠出復(fù)合的方式加工。由此制成的疊層膜結(jié)構(gòu)為PET (4) /Tie (6) /Al (7) /Tie (2) /PET (1) /Tie (3) /PET 或 POE (5) ·本發(fā)明針對(duì)太陽能背板，開發(fā)出一種PET背板，與以往的背板材料相比，本發(fā)明避免使用價(jià)格昂貴的氟聚合物薄膜，采用多層PET薄膜復(fù)合背板，大大降低了背板材料的生產(chǎn)成本，同時(shí)，也減少了氟材料所帶來的環(huán)境污染。此外，采用了新的粘合劑材料，同時(shí)采用了新的制造工藝和粘合方法，解決了溶劑型粘合劑帶來的環(huán)境污染和制造成本高的問題， 并由此制備的PET背板性能優(yōu)良，與歐美TPT/TPE相比擁有更好的空氣隔絕性能，更好的防氧化和抗潮濕性能，良好的電絕緣性能，極具吸引力的價(jià)格成本。
在以往的太陽能電池背板中，聚酯通常用作基膜層結(jié)構(gòu)，利用其阻隔性能來達(dá)到空氣阻隔效果。而由于聚酯具有耐熱性差性能，通常不會(huì)想到用其來取代氟塑料層制作第四層和第五層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明另辟蹊徑，采用基膜層的聚酯材料來取代以往的氟塑料層，同時(shí)可進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)聚酯進(jìn)行改性來取代氟塑料層，不但整個(gè)背板的抗紫外光性能、耐老化性能有所提升，而且本發(fā)明的疊層膜是通過聚合物熔融擠出復(fù)合的工藝制備，由于聚酯塑料薄膜和粘合層混合物層在熔體狀態(tài)下充分接觸和粘合，粘合層混合物中的極性較強(qiáng)的組分在熔體狀態(tài)下也能起到活化聚酯塑料薄膜接觸面的作用，從而聚酯塑料層與層之間形成很強(qiáng)的層間結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)T-型剝離測(cè)試，結(jié)合強(qiáng)度可高達(dá)12N/cm左右。


圖1是本發(fā)明的太陽能電池組件背板各層的組合示意圖。圖中，1.第一層，2.第二層，3.第三層，4.第四層，5.第五層。其中，第二層和第三層為粘合層，第一層為基膜層，第四層為聚酯層，第五層可為聚酯層或烯烴類的聚合物POE 或熱塑性聚氨酯TPU。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中的試驗(yàn)方法1.太陽能電池組件背板中PET薄膜之間的剝離強(qiáng)度將疊層膜切成2cm寬，IOcm長(zhǎng)的樣條，接合層與基層分別固定在拉伸測(cè)試機(jī)的上下夾具中，進(jìn)行剝離測(cè)試，速度為IOcm/分。2.太陽能電池組件背板與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物封裝材料之間的剝離強(qiáng)度將背板疊層膜與EVA和超白玻璃按由下到上的順序鋪層，在真空層壓機(jī)中升溫至 145°C，在真空條件下層壓10分鐘。將制備的樣品手工剝離開，切割樣品為2cm寬度，IOcm 長(zhǎng)度，然后將玻璃、EVA和背板分別固定在拉力測(cè)試機(jī)的上下夾具上，在IOcm/分的拉伸速度下測(cè)試剝離強(qiáng)度。3.背板的濕熱老化測(cè)試將背板疊層膜置于一臺(tái)濕熱環(huán)境箱，根據(jù)IEC 61215標(biāo)準(zhǔn)在85°C /85%相對(duì)濕度下測(cè)試1000個(gè)小時(shí)。取出樣品后，測(cè)試PET薄膜之間的層間剝離強(qiáng)度。比較例1采用普通的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度200微米；改性的白色的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度50微米；聚氨酯溶劑型粘合劑，乙酸乙酯為溶劑。通過粘合劑復(fù)合工藝，將聚氨酯粘合劑涂敷到PET薄膜上，經(jīng)過兩次粘合劑涂敷和復(fù)合，制成以下結(jié)構(gòu)的聚酯多層膜PET/Tie/PET/Tie/PET，其中粘合劑的厚度在10微米左右，兩邊的PET薄膜為50微米厚的改性白色PET薄膜。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為4N/cm ；老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為2N/cm.該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為25N/cm。實(shí)施例1
采用普通的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度200微米；改性的白色的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度50微米；采用線性低密度聚乙烯LLDPE 塑料粒子與硅烷偶聯(lián)劑1%、乙烯-丙烯酸丁酯EBA30%、和光穩(wěn)定劑、抗老化劑0. 5%通過雙螺桿擠出機(jī)混合造粒，得到LLDPE混合物。將LLDPE通過擠出機(jī)熔融擠出到200微米后的PET薄膜上，再與厚度50微米的白色改性PET復(fù)合，制成以下結(jié)構(gòu)的聚酯多層膜PET/ LLDPE/PET/LLDPE/PET，其中粘合層的厚度在20微米左右，兩邊的PET薄膜為50微米厚的改性白色PET薄膜。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為12N/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為llN/cm。該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為25N/cm。實(shí)施例2采用普通的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度200微米；改性的白色的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度50微米；采用線性低密度聚乙烯LLDPE 塑料粒子與硅烷偶聯(lián)劑1%、乙烯-丙烯酸丁酯EBA30%、和光穩(wěn)定劑、抗老化劑0. 5%通過雙螺桿擠出機(jī)混合造粒，得到LLDPE混合物。將LLDPE通過擠出機(jī)熔融擠出到200微米后的 PET薄膜上，再與厚度50微米的白色改性PET復(fù)合。然后再厚度200微米的PET薄膜的另一表面，通過擠出涂敷LLDPE，厚度100微米，制成以下結(jié)構(gòu)的聚酯多層膜PET/LLDPE/PET/ LLDPE，其中粘合層的厚度在20微米左右，一邊的PET薄膜為50微米厚的改性白色PET薄膜，另一邊為L(zhǎng)LDPE層。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為12N/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為llN/cm。該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為65N/cm。實(shí)施例3采用普通的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度200微米；改性的白色的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET雙向拉伸的薄膜，厚度50微米；采用擠出級(jí)熱塑性聚氨酯，通過擠出機(jī)熔融擠出到200微米厚的PET薄膜上，再與厚度50微米的白色改性PET復(fù)合。在 200微米厚的PET薄膜的另一側(cè)，擠出涂敷熱塑性聚氨酯，再與另外一層厚度50微米的白色改性PET復(fù)合，制成以下結(jié)構(gòu)的聚酯多層膜PET/TPU/PET/TPU/PET，其中粘合層的厚度在20 微米左右，兩邊的PET薄膜為50微米厚的改性白色PET薄膜。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為ΙΟΝ/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為9N/cm。該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為25N/cm。實(shí)施例4第四層聚酯采用聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，厚度為120微米，薄膜上下表面采用等離子處理。第五層材料采用聚丙烯和中密度聚乙烯MDPE(1 1的質(zhì)量比混合)。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為llN/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為llN/cm。其他同實(shí)施例2。實(shí)施例5第四層聚酯采用聚鄰苯二甲酸丁二醇酯，厚度為200微米，聚酯薄膜上下表面采用電暈處理；第五層材料采用熱塑性聚氨酯TPU。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為ΙΟΝ/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為9N/cm。該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為25N/cm。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例6第四層聚酯采用聚苯二甲酸乙二醇酯，厚度為80微米，采用炭黑改性；第五層材料采用聚苯二甲酸丁二醇酯。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為llN/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為lON/cm。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例7第四層聚酯采用對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，采用炭黑改性，厚度為50微米；第五層采用乙烯-甲基丙烯酸聚合物。測(cè)試該背板中PET與PET之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為llN/cm ；濕熱老化1000小時(shí)后的剝離強(qiáng)度為lON/cm。該背板與EVA和玻璃通過真空層壓工藝制成樣品，測(cè)試該背板與EVA封裝層之間的剝離強(qiáng)度，結(jié)果為23N/cm。其他同實(shí)施例1。由上述的比較例和幾個(gè)實(shí)施例可以看出，采用聚乙烯混合物或熱塑性聚氨酯為粘合層，通過熔融擠出復(fù)合的方式，將不同厚度和功能的PET薄膜有效的粘合在一起，完全避免了使用溶劑型粘合劑，解決了有機(jī)溶劑的揮發(fā)和排放帶來的環(huán)境污染問題。
10
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的太陽能電池組件背板，包括基膜層、基膜層兩側(cè)的粘合層，粘合層另兩側(cè)的第四薄膜層和第五薄膜層，其特征在于所述第四薄膜層為聚酯薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述第五層為聚酯薄膜，或所述第五層材料選自以下至少一種聚酯薄膜或聚烯烴POE或熱塑性聚氨酯 TPU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述聚酯包括聚苯二甲酸C2-6烷二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二醇酯、聚鄰苯二甲酸乙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丙二醇酯、 聚鄰苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酸己二醇酯；以及以上二元酸和二元醇的多元共聚物和共混物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述聚酯包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸C2-6烷二醇酯；以及以上二元酸和二元醇的多元共聚物和共混物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述聚酯添加無機(jī)填料進(jìn)行填充改性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述聚酯薄膜的上下表面經(jīng)過活化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述活化處理包括底涂，電暈處理，火焰處理，等離子處理，硅烷偶聯(lián)劑處理，表面接枝，酸堿侵蝕活化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述第四層的厚度在10-300微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述第四層的厚度為50-100微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于，所述基膜層為聚酯薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的太陽能電池組件背板，其特征在于所述粘合層選自以下成分中的一種或多種聚乙烯及乙烯類共聚物、聚丙烯及改性聚丙烯、熱塑性聚氨酯、 丙烯酸樹脂和ABS系樹脂。
12.權(quán)利要求1所述改進(jìn)的太陽能電池組件背板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述太陽能電池組件背板中的一層或多層采用熔融擠出工藝擠出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的太陽能電池組件背板，它包括基膜層、基膜層兩側(cè)的粘合層，粘合層另兩側(cè)的第四薄膜層和第五薄膜層，所述第四薄膜層為聚酯薄膜。與以往的背板材料相比，本發(fā)明避免使用價(jià)格昂貴的氟聚合物薄膜，采用多層PET薄膜復(fù)合背板，大大降低了背板材料的生產(chǎn)成本，同時(shí)，也減少了氟材料所帶來的環(huán)境污染。此外，采用了新的粘合劑材料，同時(shí)采用了新的制造工藝和粘合方法，解決了溶劑型粘合劑帶來的環(huán)境污染和制造成本高的問題，并由此制備的PET背板性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)B32B27/08GK102529258SQ201010512999
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者劉學(xué)習(xí) 申請(qǐng)人:蘇州尚善新材料科技有限公司