太阳能电池板背膜及其制备方法与流程

文档序号:17732398发布日期:2019-05-22 02:56阅读:372来源:国知局

本发明涉及膜制备技术领域,尤其是太阳能电池板背膜及其制备方法。



背景技术:

太阳能电池主要有晶硅太阳能电池(单晶硅、多晶硅)和薄膜太阳能电池,其中晶硅太阳能电池使用年限一般按照25年以上进行设计,太阳能电池背板作为直接与外界环境大面积接触的光伏封装材料,不但要具有保护功能,还应具备25年之久的可靠的绝缘性能、耐长期老化(湿热、干热、紫外)、水蒸气阻隔等性能,太阳能电池板从截面看共分为五层:从上到下依次是光伏玻璃、eva、太阳能电池片、eva和背板。



技术实现要素:

为了克服现有的背膜技术的不足,本发明提供了一种太阳能电池板背膜及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种太阳能电池板背膜,背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜,涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液80-90份,二甲苯30-45份,含氟烷基硅酸盐8-10份,固化剂3-6份,分散剂1-5份,润湿剂0.1-0.5份,保湿剂0.3-0.8份,流变剂0.05-0.3份,填料10-20份,成膜助剂1-2份、氨中和剂0.2-0.5份,无离子水5-10份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯120-130份,溶剂40-60份,催化剂20-30份,促进剂5-6份,氧化剂7-10份,乙二醇80-90份,无离子水50-60份。

根据本发明的另一个实施例,进一步包括涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。

根据本发明的另一个实施例,进一步包括pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气。

根据本发明的另一个实施例,进一步包括涂层氟膜的厚度为15-20µm,pet层的厚度为150-180µm。

根据本发明的另一个实施例,进一步包括步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。

根据本发明的另一个实施例,进一步包括涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在100-200r/min下搅拌加热到70-90℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到700-900r/min搅拌10-20分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入80-90℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2 %的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以5-10m/min挤出,挤出温度为500-600℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘1-2小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力15-20mpa,温度在60-80℃下压制20-40秒,切除废边后制得太阳能背膜。

本发明的有益效果是:本发明涂层氟膜中使用助溶剂,在固化过程中存在挥发梯度,而使得交联更加完全,使涂层氟膜更加致密,分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量,稳定所分散的分散体,改性粒子表面性质,调整粒子的运动性,偶联剂提高材料的胶接强度,大大提高了膜表面性能,同时无需使用胶黏剂,能够降低生产成本,减小膜表面接触角,能够长期有效的抵抗各种污染物对涂抹的污染,使得涂膜持久如新。

具体实施方式

一种太阳能电池板背膜,背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜;涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液80-90份,二甲苯30-45份,含氟烷基硅酸盐8-10份,固化剂3-6份,分散剂1-5份,润湿剂0.1-0.5份,保湿剂0.3-0.8份,流变剂0.05-0.3份,填料10-20份,成膜助剂1-2份、氨中和剂0.2-0.5份,无离子水5-10份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯120-130份,溶剂40-60份,催化剂20-30份,促进剂5-6份,氧化剂7-10份,乙二醇80-90份,无离子水50-60份。涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气,涂层氟膜的厚度为15-20µm,pet层的厚度为150-180µm。

太阳能电池板背膜的制备方法为:步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在100-200r/min下搅拌加热到70-90℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到700-900r/min搅拌10-20分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入80-90℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2 %的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以5-10m/min挤出,挤出温度为500-600℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘1-2小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力15-20mpa,温度在60-80℃下压制20-40秒,切除废边后制得太阳能背膜。

实施例一:

背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜;涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液82份,二甲苯35份,含氟烷基硅酸盐8.3份,固化剂4份,分散剂3份,润湿剂0.35份,保湿剂0.52份,流变剂0.21份,填料18份,成膜助剂1.2份、氨中和剂0.3份,无离子水8份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯125份,溶剂50份,催化剂23份,促进剂5.6份,氧化剂8份,乙二醇86份,无离子水54份。涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气,涂层氟膜的厚度为17µm,pet层的厚度为165µm。

太阳能电池板背膜的制备方法为:步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在150r/min下搅拌加热到85℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到800r/min搅拌16分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入86℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2%的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以8m/min挤出,挤出温度为540℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘1.5小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力16mpa,温度在75℃下压制35秒,切除废边后制得太阳能背膜。

实施例二:

背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜;涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液86份,二甲苯40份,含氟烷基硅酸盐9份,固化剂5份,分散剂3份,润湿剂0.35份,保湿剂0.6份,流变剂0.12份,填料15份,成膜助剂1.5份、氨中和剂0.45份,无离子水6.5份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯125份,溶剂50份,催化剂25份,促进剂5.5份,氧化剂8.5份,乙二醇85份,无离子水54份。涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气,涂层氟膜的厚度为18µm,pet层的厚度为175µm。

太阳能电池板背膜的制备方法为:步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在160r/min下搅拌加热到75℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到850r/min搅拌12分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入86℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2%的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以6m/min挤出,挤出温度为580℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘1.3小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力18mpa,温度在70℃下压制28秒,切除废边后制得太阳能背膜。

实施例三:

背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜;涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液80份,二甲苯30份,含氟烷基硅酸盐8份,固化剂3份,分散剂1份,润湿剂0.1份,保湿剂0.3份,流变剂0.05份,填料10份,成膜助剂1份、氨中和剂0.2份,无离子水5份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯120份,溶剂40份,催化剂20份,促进剂5份,氧化剂7份,乙二醇80份,无离子水50份。涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气,涂层氟膜的厚度为15µm,pet层的厚度为150µm。

太阳能电池板背膜的制备方法为:步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在100r/min下搅拌加热到7℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到700r/min搅拌10分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入80℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2 %的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以5m/min挤出,挤出温度为500℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘1小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力15mpa,温度在60℃下压制20秒,切除废边后制得太阳能背膜。

实施例四:

背膜从上到下依次为涂层氟膜、pet层和涂层氟膜;涂层氟膜按照重量份数包括如下成分:氟碳乳液90份,二甲苯45份,含氟烷基硅酸盐10份,固化剂6份,分散剂5份,润湿剂0.5份,保湿剂0.8份,流变剂0.3份,填料20份,成膜助剂2份、氨中和剂0.5份,无离子水10份;pet层按照重量份数包括如下成分:二甲苯130份,溶剂60份,催化剂30份,促进剂6份,氧化剂10份,乙二醇90份,无离子水60份。涂层氟膜中:固化剂为乙组分三聚体结构的异氰酸酯;分散剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等材料组成;润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或者多种混合而成;保湿剂为聚丙烯酸钠;流变剂为绿坡缕石粘土、膨润土、有机粘土中的一种或者多种混合而成;填充料为碳化硅,氧化硅,氧化锆和氧化铝中一种或多种混合成的无机填料;成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯;氨中和剂为二甲基乙醇胺。pet层中:溶剂为醋酸;催化剂为醋酸钴和醋酸锰;促进剂为溴化氢或四溴乙烷;氧化剂为空气,涂层氟膜的厚度为20µm,pet层的厚度为180µm。

太阳能电池板背膜的制备方法为:步骤一:制备涂层氟膜、pet层;步骤二:制备太阳能电池板背膜。涂层氟膜的制备先将所有材料加入搅拌机内在200r/min下搅拌加热到90℃,随后维持搅拌机内温度将搅拌速度提升到900r/min搅拌20分钟,停止搅拌后通过滤网过滤未完全溶剂的杂质,放入90℃的保温箱中存储;pet层的制备将二甲苯、溶剂、催化剂、促进剂和氧化剂加入连续搅拌式氧化反应器,使二甲苯在氧化反应器中生成的氧化液,将氧化液输入第一结晶器,同时将占整个气体体积2%的空气通入第一结晶器中进行二次氧化,结晶分离出的粗对苯二甲酸用无离子水配成约的浆料,经增压器增压、加热器预热后进入加氢反应器中去除浆料中杂质,将浆料和乙二醇加入酯化反应器中酯化缩聚得到对苯二甲酸乙二醇酯,随后使用挤压机以10m/min挤出,挤出温度为600℃,制作得到pet层;太阳能电池背膜的制备先将pet层用切割机切成1m*1m尺寸的中间层膜,将中间层膜用辗平机进行平整,装夹装置后送入涂层机内用20µm的线棒涂布器均匀涂抹涂层氟料,输送入烘干箱内烘2小时,在pet层两侧形成氟膜,得到粗制的太阳能背膜,将太阳能膜后展平,在层压机在压力20mpa,温度在80℃下压制40秒,切除废边后制得太阳能背膜。

利用接触角测定仪测量实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中的接触角大小,测量数据如下表所示:

以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。

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