專利名稱：一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽電池背膜領域，特別涉及一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜。同時還涉及一種該太陽電池背膜的加工工藝。
背景技術：
太陽電池背膜是太陽電池不可或缺的組成部分，背膜是電池背面的保護材料，用于支撐、固定太陽電池，并起到保護太陽電池組件的作用。由于電池背膜位于太陽電池組件的背面的最外層，在長期的戶外使用中容易脆化，不能有效的保護太陽電池組件長期使用。制作背膜的材料需要具有良好的硬度，否則在太陽電池組件生產過程中容易造成褶皺等問題，造成組件的缺陷或失效。同時，還要求背膜具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，具有耐濕熱老化性，耐撕裂，耐水解性，耐腐蝕性能，以及持續(xù)抵御光照射的能力。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)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(wěn)定，易加工成型的降冰片烯共聚物太陽電池背膜，有利于保護太陽電池組件，延長太陽電池的使用壽命。本發(fā)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改性的聚烯烴基太陽電池背膜的加工工藝，該加工工藝方法簡單便捷。根據(jù)本發(fā)明提供的一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜的主要技術方案為所述背膜包括由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層，位于所述基層上表面的基于降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物所構成的表層，位于所述基層下表面的基于降冰片烯共聚物和EVA的共熔物所構成的底層。本發(fā)明提供的一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背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(jīng)過有機硅偶聯(lián)劑處理的。所述有機硅偶聯(lián)劑選自Y(CH2)nSiX3, η為(Γ3，Y為乙烯基、烯丙基、氨基、環(huán)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。所述基層的厚度為O. Imm-IOmm,所述表層的厚度為O. 005mm-0. IOmm,所述底層的厚度為 O. 005mm-0. 10mnin
所述降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的重量比為1:1-1. 5:1，所述降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 5:1-2. 2:1。本發(fā)明還提供了一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟(I)將降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物共熔形成共熔物；(2)將降冰片烯共聚物和EVA共熔形成共熔物；(3)將步驟(I)中的共熔物涂敷在由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層的上表面形成表層，將步驟(2)中的共熔物涂敷在由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層的下表面形成底層。 本發(fā)明還提供了一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜的加工工藝，主要包括以下步驟(I)將降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物作為表層；(2)將降冰片烯共聚物和EVA的共熔物作為底層；(3)在180°C _240°C條件下，將所述表層、由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層、以及所述底層進行三元共擠，形成所述背膜。根據(jù)本發(fā)明提供的一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜及其加工工藝，具有以下突出的優(yōu)點(I)采用降冰片烯共聚物作為背膜的原料，使得背膜具有耐濕熱老化，耐撕裂，高的水蒸氣阻隔性，尺寸穩(wěn)定性能；(2)通過本發(fā)明的加工工藝制備的太陽電池背膜各層的粘結性好，且這種工藝可實現(xiàn)連續(xù)化生產，提高了生產效率，降低了成本。


圖I是本發(fā)明的一種實施例的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明中，PET是聚對苯二甲酸乙二醇酯，PP是聚丙烯，EVA是乙烯-醋酸乙烯共聚物，降冰片烯共聚物是經(jīng)過有機硅偶聯(lián)劑處理的，有機硅偶聯(lián)劑選自Y(CH2)nSiX3, η為
O3，Y為乙稀基、稀丙基、氣基、環(huán)氧基、甲基丙稀酸氧基、疏基、服基等有機官能團，X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等。參見圖1，按照本發(fā)明提供的降冰片烯共聚物太陽電池背膜，包括由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層1，位于所述基層I的上表面的基于降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物所構成的表層2，位于所述基層I的下表面的基于降冰片烯共聚物和EVA的共熔物所構成的底層3。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(jié)降冰片烯和烯烴化合物或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(yōu)良的性能，從而使背膜具有耐濕熱老化，耐撕裂，高的水蒸氣阻隔性，高強度，尺寸穩(wěn)定，易加工成型的突出特點；PET具有優(yōu)良的耐候性、尺寸穩(wěn)定性以及電絕緣性，PP具有優(yōu)良的耐濕熱性、電絕緣性以及抗沖擊性，兩種材料都非常適合作為背膜的基層；降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物作為表層2，還能發(fā)揮含氟涂層的優(yōu)點具有很好的耐候性，耐水性，氧阻隔性，并且有自清潔性，使得本發(fā)明背膜的阻隔性能、整體防潮性能和耐候性能更好，可以充分滿足太陽電池背膜的需求；降冰片烯共聚物和EVA的共熔物作為底層3，使得背膜具有良好的粘結性，提高了本發(fā)明太陽電池背膜的牢靠性。本發(fā)明中所述基層I的厚度為O. Imm-IOmm,其中，優(yōu)選為O. 5mm-8. Omm。具體數(shù)值可以選為 O. 5mm、I. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. Omm。將所述基層 I 的
厚度限定在上述范圍內，可以更好的使基層I發(fā)揮作用，進一步提高背膜的絕緣性。該優(yōu)選方案及具體數(shù)值的選擇能夠更好的滿足對于基層I的性能的要求。 本發(fā)明中所述表層2的厚度為O. 005mm-0. IOmm,其中，優(yōu)選為O. Olmm-O. 08mm。具體數(shù)值可以選為 O. 01mm、0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm、0. 05mm、0. 06mm、0. 07mm、0. 08mm。將所述表層2的厚度限定在上述范圍內，可以更好的使表層2發(fā)揮作用，使背膜具有較高的強度，同時，也利于加工和整體性能的提高。本發(fā)明中所述底層3的厚度為O. 005mm-0. IOmm,其中，優(yōu)選為O. Olmm-O. 08mm。具體數(shù)值可以選為 O. 01mm、0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm、0. 05mm、0. 06mm、0. 07mm、0. 08mm。將所述底層3的厚度限定在上述范圍內，可以更好的使底層3發(fā)揮作用，使背膜具有較高的粘結性。本發(fā)明的所述降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的重量比為1:1-1. 5:1，其中，優(yōu)選為 I. 1:1-1. 4:1，具體數(shù)值可以選為 I. I: I、I. 2: I、I. 3: I、I. 4:1 ;所述降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 5:1-2. 2:1，其中，優(yōu)選為I. 6:1-2. 0:1，具體數(shù)值可以選為 I. 6: I、I. 7: I、I. 8: I、I. 9:1、2· 0:1。實施例一太陽電池背膜基層I的厚度為O. Imm,所述基層I由PET構成，表層2的厚度為O. 005mm，底層3的厚度為O. 005mm，表層2中的降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯_丙烯酸共聚物的重量比為1:1，底層3中的降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 5:1。實施例二 太陽電池背膜基層I的厚度為2. Omm，所述基層I由降冰片烯共聚物構成，表層2的厚度為O. 01mm，底層3的厚度為O. 01mm，表層2中的降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯_丙烯酸共聚物的重量比為I. 1:1，底層3中的降冰片烯共聚物和EVA的重量比為1.6:1。實施例三太陽電池背膜基層I的厚度為6. Omm,所述基層I由PP構成，表層2的厚度為O. 03mm，底層3的厚度為O. 03mm，表層2中的降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯_丙烯酸共聚物的重量比為I. 2:1，底層3中的降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 7:1。實施例四太陽電池背膜基層I的厚度為8. Omm,所述基層I由PET構成，表層2的厚度為O. 07mm，底層3的厚度為O. 07mm，表層2中的降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯_丙烯酸共聚物的重量比為I. 3:1，底層3中的降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 8:1。實施例五
太陽電池背膜基層I的厚度為10. 0mm，所述基層I由降冰片烯共聚物構成，表層2的厚度為O. 10mm，底層3的厚度為O. 10mm，表層2中的降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯_丙烯酸共聚物的重量比為I. 5:1，底層3中的降冰片烯共聚物和EVA的重量比為2. 2:1。在上述實施例1-5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(jié)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(yōu)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。另外，上述實施例1-5中的表層2和底層3中的降冰片烯共聚物可以相同，也可以不同。根據(jù)本發(fā)明的各個實施例中的太陽電池背膜的特性數(shù)據(jù)如下表所示
權利要求
1.一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，其特征在于所述背膜包括由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層，位于所述基層上表面的基于降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物所構成的表層，位于所述基層下表面的基于降冰片烯共聚物和EVA的共熔物所構成的底層。
2.根據(jù)權利要求I所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，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(jù)權利要求2所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，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(jù)權利要求2所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，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(jù)權利要求I所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，其特征在于所述降冰片烯共聚物是經(jīng)過有機硅偶聯(lián)劑處理的。
6.根據(jù)權利要求5所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，其特征在于所述有機硅偶聯(lián)劑選自Y (CH2) nSiX3，n為(T3，Y為乙烯基、烯丙基、氨基、環(huán)氧基、甲基丙稀酸氧基、疏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(jù)權利要求I所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，其特征在于所述基層的厚度為0. Imm-IOmm,所述表層的厚度為0. 005mm-0. IOmm,所述底層的厚度為 0. OOSmm-Q. 10mnin
8.根據(jù)權利要求I所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，其特征在于所述降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的重量比為1:1-1. 5:1，所述降冰片烯共聚物和EVA的重量比為I. 5:1-2. 2:1。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜的加工工藝，其特征在于主要包括以下步驟 (1)將降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物共熔形成共熔物； (2)將降冰片烯共聚物和EVA共熔形成共熔物； (3)將步驟(I)中的共熔物涂敷在由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層的上表面形成表層，將步驟(2)中的共熔物涂敷在由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層的下表面形成底層。
10.根據(jù)權利要求1-8中任一所述的降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜的加工工藝，其特征在于主要包括以下步驟 (1)將降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯-丙烯酸共聚物的共熔物作為表層； (2)將降冰片烯共聚物和EVA的共熔物作為底層； (3)在180°C-240V條件下，將所述表層、由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層、以及所述底層進行三元共擠，形成所述背膜。
全文摘要
一種降冰片烯共聚物改性的聚烯烴基太陽電池背膜，包括由PET、或降冰片烯共聚物、或PP組成的基層，位于所述基層上表面的基于降冰片烯共聚物和偏二氟乙烯–丙烯酸共聚物的共熔物所構成的表層，位于所述基層下表面的基于降冰片烯共聚物和EVA的共熔物所構成的底層。本發(fā)明提供的降冰片烯共聚物太陽電池背膜具有耐濕熱老化，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(wěn)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B32B27/32GK102800725SQ20121031948
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權日2012年8月31日
發(fā)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