专利名称：七层结构的太阳能电池背板的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及太阳能电池背板技术领域，具体是指 一种七层结构的太阳能电池背板。
背景技术：
如今，太阳能电池已经被大量的使用，而太阳能电池的背板是其最重要的封装材 料之一。太阳能电池的可靠性在很大程度上依赖于背板的可靠性。目前比较常用的太阳能电池的背板都使用氟塑料作为最外层的耐候层。用在背板 中的最常见氟塑料是聚氟乙烯(PVF)，其最主要的生产商是杜邦公司。杜邦公司商品化的 PVF薄膜的商品名是Tedlar薄膜。最常见的背板有TPT和TPE两种结构，其中T就是指杜 邦公司的Tedlar薄膜，即PVF薄膜。P指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，E指乙烯-醋 酸乙烯树脂(EVA)薄膜。因此，TPT结构就是指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构，而TPE 结构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构。另一些常用的背板使用其它的氟塑料做为耐候 层，比如聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙 烯共聚物(THV)、乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)等。这些结构中氟塑料和PET的粘结都是使用 带溶剂的胶，常用的有丙烯酸胶、聚氨酯胶或是环氧胶。所以目前主要的背板都是由氟塑料 层、胶层、PET层、胶层和氟塑料层(或EVA层)依次连接而形成的五层结构。氟塑料耐候性优异，同时由于表面能很低，具有很明显的不粘性，胶在其表面不容 易铺展而导致其和其它的塑料非常不容易粘结。即使通过对氟塑料表面处理后，如使用电 晕、等离子或是底涂处理，胶在其表面的铺展性有所提高，但粘结强度仍然不高。氟塑料和 PET的粘结力通常在4-8牛顿/厘米，很难超过10牛顿/厘米。粘结强度低导致氟塑料层容 易在生产或使用过程中从PET上剥落，从而使背板失去耐候性而无法保护太阳能电池板。因此，迫切需要提高氟塑料和PET的粘结强度，这对提高太阳能电池背板的可靠 性非常重要。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种七层结构的太阳能电池 背板，该太阳能电池背板具有七层结构，与普通的太阳能电池背板相比，多了两层与氟塑料 相容性非常好的过渡层，大大增强了氟塑料和结构增强层的粘结强度，从而改善了太阳能 电池背板的可靠性，对太阳能行业有非常重要的意义。为了实现上述目的，本发明的七层结构的太阳能电池背板，其特点是，包括自上而 下的第一氟塑料耐候层、第一过渡层、第一粘结层、结构增强层、第二粘结层、第二过渡层和 第二氟塑料耐候层，所述第一氟塑料耐候层贴合所述第一过渡层，所述第一过渡层通过所 述第一粘结层粘结所述结构增强层，所述结构增强层通过所述第二粘结层粘结所述第二过 渡层，所述第二过渡层贴合所述第二氟塑料耐候层。较佳地，所述第一氟塑料耐候层和所述第二氟塑料耐候层是含偏氟乙烯链段的氟
3塑料合金层。较佳地，所述第一氟塑料耐候层和所述第二氟塑料耐候层的厚度范围为1 40 μ m0较佳地，所述第一过渡层和所述第二过渡层是含丙烯酸或其脂类的聚合物层或者 是含丙烯酸或其脂类的聚合物和含偏氟乙烯基团的氟塑料形成的合金层。较佳地，所述第一过渡层和所述第二过渡层的厚度范围为1 60μπι。较佳地，所述第一粘结层和所述第二粘结层是粘结性树脂层。更佳地，所述粘结性树脂是乙烯和极性树脂的共聚物。更进一步地，所述的乙烯和极性树脂的共聚物包括酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共 聚物、酸酐改性的线性低密度聚乙烯、酸酐改性的高密度聚乙烯、乙烯同甲基丙烯酸共聚 物、以及乙烯同丙烯酸或其酯类共聚物、乙烯同顺丁二烯或顺丁二烯酐的共聚物的一种或 几种。较佳地，所述第一粘结层和所述第二粘结层的厚度范围为1 50μπι。较佳地，所述结构增强层为聚酯层。更佳地，所述聚酯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层。较佳地，所述结构增强层的厚度范围为40 400 μ m。本发明的有益效果在于1、本发明使用丙烯酸或其脂类的聚合物或者是丙烯酸或其脂类的聚合物和含偏 氟乙烯的氟塑料形成的合金作为氟塑料耐候层到粘结层的过渡层，由于含丙烯酸或其脂类 的聚合物和含偏氟乙烯链段的氟塑料有非常好的相容性，这使含偏氟乙烯的氟塑料合金层 (即耐候层)和含丙烯酸或其脂类的聚合物的过渡层几乎可以完全融合而成为一个无法分 离的整体，而含丙烯酸或其脂类的聚合物表面有良好的粘结性，此性能使过渡层可以和其 它塑料粘结良好，大大增强了氟塑料和结构增强层的粘结强度，从而改善了太阳能电池背 板的可靠性，对太阳能行业有非常重要的意义。2、本发明还通过使用粘结性树脂即乙烯和极性树脂的共聚物作为粘结层来替代 常用胶(聚氨酯胶、丙烯酸胶或环氧胶)，粘结性树脂和丙烯酸或其脂类的聚合物有非常好 的相容性，所以也能融为一体而无法分离，而合适的粘结性树脂能以非常高的粘结强度粘 结在结构增强层如PET层的表面，进一步增强了氟塑料和结构增强层的粘结强度，从而改 善了太阳能电池背板的可靠性，对太阳能行业有非常重要的意义。通过以上的办法，氟塑料层最终能以非常高的强度粘结在结构增强层如PET层 上。以上各层，还可以按需要加入合适的颜料、抗老化剂、无机填料。由于本发明的背板结构大幅度提高了氟塑料耐候层和结构增强层的粘结强度，提 高了太阳能电池背板的可靠性，因而对太阳能组件可靠性的提高具有非常重要的意义。
图1是本发明的一具体实施例的结构示意图。图2是本发明的另一具体实施例的结构示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。其中相同 的部件采用相同的附图标记。请参见图1和图2所示，本发明的七层结构的太阳能电池背板包括自上而下的第 一氟塑料耐候层1、第一过渡层2、第一粘结层3、结构增强层4、第二粘结层5、第二过渡层6 和第二氟塑料耐候层7，所述第一氟塑料耐候层1贴合所述第一过渡层2，所述第一过渡层 2通过所述第一粘结层3粘结所述结构增强层4，所述结构增强层4通过所述第二粘结层5 粘结所述第二过渡层6，所述第二过渡层6贴合所述第二氟塑料耐候层7。所述第一氟塑料耐候层1和所述第二氟塑料耐候层7可以采用任意合适的氟塑 料。较佳地，所述第一氟塑料耐候层1和所述第二氟塑料耐候层7是含偏氟乙烯链段的氟 塑料合金层。可以是含偏氟乙烯链段的氟塑料或者是含偏氟乙烯链段的氟塑料和按需要添 加的颜料、其它塑料和助剂形成的混合物。其中，含偏氟乙烯的氟塑料可以是聚偏氟乙烯 (PVDF)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)、偏氟乙烯-氟乙烯共聚物、偏氟乙 烯-三氟氯乙烯等。颜料可以是白色、黑色、蓝色等，如二氧化钛、氧化锌、三氧化二铝、二氧 化硅、三氧化二铁、硫酸钡、硫化锌、碳酸钙、炭黑等。其它塑料是指可以和含偏氟链段的氟 塑料相容的塑料，如含丙烯酸或其酯类的聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)、和含偏氟乙 烯链段的氟塑料可以相容的氟塑料(如聚氟乙烯PVF)等。助剂指塑料中常用的抗老化剂、 抗紫外剂、分散剂等。两层氟塑料耐候层可以使用相同的材料也可以使用不同的材料。所述第一氟塑料耐候层1和所述第二氟塑料耐候层7的厚度可以根据需要确定。 较佳地，所述第一氟塑料耐候层1和所述第二氟塑料耐候层7的厚度范围为1 40 μ m。所 述第一氟塑料耐候层1和所述第二氟塑料耐候层7的厚度可以相同、也可以不同。所述第一过渡层2和所述第二过渡层6可以采用任意合适的材料。较佳地，所述第 一过渡层2和所述第二过渡层6是含丙烯酸或其脂类的聚合物层或者是含丙烯酸或其脂类 的聚合物和含偏氟乙烯基团的氟塑料形成的合金层。含丙烯酸或其脂类的聚合物指含丙烯 酸基团的塑料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯-甲 基丙烯酸共聚物(EMA)、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的共聚物(ACR)等。所述第一过渡层2 和所述第二过渡层6可以按需要添加或不添加颜料、其它塑料和助剂。两层过渡层可以使 用相同的材料也可以使用不同的材料。所述第一过渡层2和所述第二过渡层6的厚度可以根据需要确定。较佳地，所述 第一过渡层2和所述第二过渡层6的厚度范围为1 60 μ m。所述第一过渡层2和所述第 二过渡层6的厚度可以相同、也可以不同。所述第一粘结层3和所述第二粘结层5可以采用任何合适的材料。较佳地，所述 第一粘结层3和所述第二粘结层5是粘结性树脂层。粘结性树脂，即乙烯和极性树脂的共 聚物，该共聚物在室温下以塑料粒子的形态存在，这种共聚物包括酸酐改性的乙烯-醋酸 乙烯共聚物、酸酐改性的线性低密度聚乙烯、酸酐改性的高密度聚乙烯、乙烯同甲基丙烯酸 共聚物、以及乙烯同丙烯酸或其酯类共聚物、乙烯同顺丁二烯或顺丁二烯酐的共聚物。两层 粘结层可以使用相同的材料也可以使用不同的材料。所述第一粘结层3和所述第二粘结层5的厚度可以根据需要确定。较佳地，所述 第一粘结层3和所述第二粘结层5的厚度范围为1 50 μ m。所述第一粘结层3和所述第二粘结层5的厚度可以相同、也可以不同。所述结构增强层4可以采用任何合适的材料。较佳地，所述结构增强层4为聚酯 层。更佳地，所述聚酯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层。聚酯层还可以是聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)层、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)层或聚萘二甲 酸乙二醇酯(PEN)层。可以是双向拉伸薄膜层、单向拉伸薄膜或不拉伸。聚酯表面可以按 需要进行电晕(Corona)、等离子(Plasma)、火焰(Flame)或底涂(Primer)等工艺处理以增 加表面能。可以只采用一种工艺处理，也可先后采用几种工艺处理以增加其表面能。所述 结构增强层4可以按需要添加或不添加颜料、其它塑料和助剂。所述结构增强层4的厚度可以根据需要确定。较佳地，所述结构增强层的厚度范 围为40 400 μ m。如图1所示，在本发明的一具体实施例中，第一氟塑料耐候层1为以PVDF为主要 成份的白色含氟塑料合金，其厚度为20 μ m ；第一过渡层2为PVDF和PMMA的混合物，厚度为 1 μ m ；第一粘结层3为酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物，厚度为1 μ m ；结构增强层4是双 向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯，其厚度为400 μ m ；第二粘结层5为酸酐改性的乙烯-醋 酸乙烯共聚物，厚度为2 μ m ；第二过渡层6为PVDF和PMMA的混合物，厚度为15 μ m ；第二氟 塑料耐候层7为PVDF为主要成份的黑色含氟塑料合金，其厚度为1 μ m。第一氟塑料耐候 层1和第一过渡层2、第一过渡层2和第一粘结层3、第二氟塑料耐候层7和第二过渡层6、 第二过渡层6和第二粘结层5无法剥离，第一粘结层3和PET间的剥离强度为22牛顿/厘 米，第二粘结层5和PET间的剥离强度为22牛顿/厘米。如图2所示，在本发明的另一具体实施例中，第一氟塑料耐候层1为以PVDF为主 要成分的含氟塑料合金，其厚度为25 μ m ；第一过渡层2为白色PMMA，其厚度为60 μ m ；第一 粘结层3为乙烯-丙烯酸酯共聚物，厚度为50 μ m ；结构增强层4是双向拉伸的聚对苯二甲 酸乙二醇酯，其厚度为40 μ m ；第二粘结层5为乙烯-丙烯酸酯共聚物，厚度为50 μ m ；第二 过渡层6为白色PMMA，其厚度为60 μ m ；第二氟塑料耐候层7为以PVDF为主要成分的含氟 塑料合金，其厚度为25 μ m。第一氟塑料耐候层1和第一过渡层2、第一过渡层2和第一粘 结层3、第二氟塑料耐候层7和第二过渡层6、第二过渡层6和第二粘结层5无法剥离，第一 粘结层3和PET间的剥离强度为28牛顿/厘米，第二粘结层5和PET间的剥离强度为28 牛顿/厘米。本发明提供了一种七层结构的太阳能电池背板，在七层结构的背板中使用了两层 和氟塑料相容性非常好的过渡层。由于过渡层的存在克服了氟塑料表面的不粘性，氟塑料 和结构增强层(PET)的粘结变成了过渡层和结构增强层的粘结，从而使氟塑料和结构增强 层的粘结强度大大提高，还使用粘结性树脂替代常用的含溶剂的胶，使本发明各层间的粘 结强度进一步提高，对提高太阳能电池背板的可靠性具有非常重要的意义。综上，本发明的七层结构的太阳能电池背板具有七层结构，与普通的太阳能电池 背板相比，多了两层与氟塑料相容性非常好的过渡层，大大增强了氟塑料和结构增强层的 粘结强度，从而改善了太阳能电池背板的可靠性，对太阳能行业有非常重要的意义。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。
权利要求
一种七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，包括自上而下的第一氟塑料耐候层、第一过渡层、第一粘结层、结构增强层、第二粘结层、第二过渡层和第二氟塑料耐候层，所述第一氟塑料耐候层贴合所述第一过渡层，所述第一过渡层通过所述第一粘结层粘结所述结构增强层，所述结构增强层通过所述第二粘结层粘结所述第二过渡层，所述第二过渡层贴合所述第二氟塑料耐候层。
2.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一氟塑料 耐候层和所述第二氟塑料耐候层是含偏氟乙烯链段的氟塑料合金层。
3.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一氟塑料 耐候层和所述第二氟塑料耐候层的厚度范围为1 40 μ m。
4.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一过渡层 和所述第二过渡层是含丙烯酸或其脂类的聚合物层或者是含丙烯酸或其脂类的聚合物和 含偏氟乙烯基团的氟塑料形成的合金层。
5.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一过渡层 和所述第二过渡层的厚度范围为1 60 μ m。
6.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一粘结层 和所述第二粘结层是粘结性树脂层。
7.根据权利要求6所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述粘结性树脂 是乙烯和极性树脂的共聚物。
8.根据权利要求7所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述的乙烯和极 性树脂的共聚物包括酸酐改性的乙烯_醋酸乙烯共聚物、酸酐改性的线性低密度聚乙烯、 酸酐改性的高密度聚乙烯、乙烯同甲基丙烯酸共聚物、以及乙烯同丙烯酸或其酯类共聚物、 乙烯同顺丁二烯或顺丁二烯酐的共聚物的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一粘结层 和所述第二粘结层的厚度范围为1 50 μ m。
10.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述结构增强层 为聚酯层。
11.根据权利要求10所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述聚酯层为 聚对苯二甲酸乙二醇酯层。
12.根据权利要求1所述的七层结构的太阳能电池背板，其特征在于，所述结构增强层 的厚度范围为40 400 μ m。
全文摘要
本发明涉及一种七层结构的太阳能电池背板，包括自上而下的第一氟塑料耐候层、第一过渡层、第一粘结层、结构增强层、第二粘结层、第二过渡层和第二氟塑料耐候层，第一氟塑料耐候层贴合第一过渡层，第一过渡层通过第一粘结层粘结结构增强层，结构增强层通过第二粘结层粘结第二过渡层，第二过渡层贴合第二氟塑料耐候层，较佳地，第一过渡层和第二过渡层是含丙烯酸或其脂类的聚合物层或者是含丙烯酸或其脂类的聚合物和含偏氟乙烯基团的氟塑料形成的合金层，本发明具有两层与氟塑料相容性非常好的过渡层，大大增强了氟塑料和结构增强层的粘结强度，从而改善了太阳能电池背板的可靠性，对太阳能行业有非常重要的意义。
文档编号B32B27/04GK101916789SQ20101022059
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者李民 申请人:李民