一种高阻隔性多层结构光伏背板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光伏组件的背板，具体涉及一种高阻隔性多层结构光伏背板。
【背景技术】
[0002] 光伏背板是光伏组件中极其重要的封装材料，对电池片起到支撑作用，同时其直 接与外界环境大面积接触，承担着保障光伏组件25年稳定发电的重要使命，优异的绝缘 性、阻隔性和耐候性是其长期应用的可靠性保障。
[0003] 传统的光伏背板如TPT和KPK是一种通用型背板，中间基层是聚酯膜，内外两层是 含氟聚合物膜（PVF膜、PVDF膜等)，具有优异的绝缘性能和耐候性能(耐紫外性、耐湿热性)， 但背板整体的阻隔性、与EVA胶膜的粘结性以及导热性不足，并不能完全满足类型多变的 气候条件，在一些苛刻的环境条件下使用也会出现脱层、粉化、黄变的失效现象。
[0004] 近年来，差异性光伏背板受到越来越多的关注，在全国各地的光伏电站得到了有 效的推广和应用。它是针对组件具体的工作环境特别制备的一类产品，在满足组件最基本 的耐候性能需求的同时，突出体现抗主要环境要素侵蚀性能。例如，在中国南部和东南亚地 区，常年的气候特点就是湿热，雨水天气居多，在此环境条件下使用的光伏背板就要首先设 计其具备超强的阻水和抗湿热老化性能，才能为组件的正常工作提供长久的保障。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的问题是提供一种高阻隔性多层结构光伏背板，通过设计两层基层 和三层阻隔涂层，从而有效提高背板的水汽阻隔性和绝缘性。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：所述光伏背板由上至下依次为耐 候外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层，所述第 一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层均为双组份聚氨酯体系，其中A组分由15~25 份氟树脂、20~40份聚环氧丙烷多元醇、1~2份消泡剂、0. 5~1份催化剂、5~10份无机填料、 10~30份有机溶剂组成，B组份为甲苯二异氰酸酯、异佛儿酮二异氰酸酯、三甲基1，6-六亚 甲基二异氰酸酯的一种或两种的混合物，且A组份和B组份按照NC0/0H=0. 5-1. 1的比例混 合。
[0007] 所述耐候层为聚氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜，且厚度为20~40um。
[0008] 所述第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层的厚度为5~20um。
[0009] 所述第一基层和第二基层为耐候性PET薄膜，厚度为100~150um。
[0010] 所述内层为聚乙稀膜或聚酰胺膜，厚度为20~100um。
[0011] 所述氟树脂由氟代烯烃树脂和丙烯酸氟化树脂混合而成。
[0012] 所述消泡剂为有机硅类或聚醚改性硅类的一种。
[0013] 所述催化剂为辛酸亚锡或三亚乙基二胺的一种。
[0014] 所述无机填料为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、碳酸钙的一种或多 种混合。
[0015] 所述有机溶剂为乙酸丁酯、二甲苯、丁醇、丁酮的一种。
[0016] 有益效果：本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，具有如下有益效 果： 采用两层基层和三层阻隔涂层作为中间结构，阻隔涂层特有的阻水配方和光伏背板多 层结构的梯度设计显著提高了背板的水汽阻隔性和绝缘性，实验证明该结构的光伏背板的 水汽透过率小于0.7g/m2*d，击穿电压大于20kV，且将背板经过121 °C，2atm下蒸煮72 h后，背板的水汽透过率依然低于1.0g/m2*d，击穿电压大于18kV，表现出优异的耐湿热 老化性能。
[0017] 本发明的光伏背板所用阻隔涂层采用聚氨酯双组份体系，对耐候外层氟膜和中间 基层PET膜以及内层聚乙烯膜或聚酰胺薄膜都具有很好的粘结性，无需再通过胶水粘结， 减少了制作工序，降低了成本。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0020] 本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，所述光伏背板由上至下依次为 耐候外层1，第一阻隔涂层2,第一基层3,第二阻隔涂层4,第二基层5,第三阻隔涂层6及内 层7。
[0021] 具体说来，所述第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层均为双组份聚氨酯 体系，其中A组分由15~25份氟树脂、20~40份聚环氧丙烷多元醇、1~2份消泡剂、0. 5~1份 催化剂、5~10份无机填料、10~30份有机溶剂组成，B组份为甲苯二异氰酸酯、异佛儿酮二 异氰酸酯、三甲基1，6-六亚甲基二异氰酸酯的一种或两种的混合物，且A组份和B组份按 照NC0/0H=0. 5-1. 1的比例混合，同时所述耐候层为聚氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜，且厚度为 20~40um。
[0022] 所述第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层的厚度为5~20um。
[0023] 所述第一基层和第二基层为耐候性PET薄膜，厚度为100~150um。
[0024] 所述内层为聚乙烯膜或聚酰胺膜，厚度为20~100um。
[0025] 所述氟树脂由氟代烯烃树脂和丙烯酸氟化树脂混合而成；所述消泡剂为有机硅类 或聚醚改性硅类的一种；所述催化剂为辛酸亚锡或三亚乙基二胺；所述无机填料为二氧化 硅、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、碳酸钙的一种或多种混合；所述有机溶剂为乙酸丁 酯、二甲苯、丁醇、丁酮的一种。
[0026] 下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[0027] 实施例1 本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，所述光伏背板由上至下依次为耐候 外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层。
[0028] 其中耐候层采用厚度为20um的聚氟乙烯膜；第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三 阻隔涂层采用厚度为5um的双组份聚氨酯体系，其中A组分由15份氟树脂、20份聚环氧丙 烷多元醇、1份消泡剂、0. 5份催化剂、5份无机填料、20份有机溶剂组成，B组份为三甲基 1，6-六亚甲基二异氰酸酯固化剂，且A组份和B组份中NC0/0H=0. 5 ;所述第一基层和第二 基层采用厚度为l〇〇um的耐候性PET薄膜；所述内层采用厚度为20um的聚乙烯膜。
[0029] 实施例2 本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，所述光伏背板由上至下依次为耐候 外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层。
[0030] 其中耐候层采用厚度为22. 5um的聚偏氟乙烯膜；第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及 第三阻隔涂层采用厚度为18um的双组份聚氨酯体系，其中A组分由20份氟树脂、30份聚环 氧丙烷多元醇、1. 5份消泡剂、0. 8份催化剂、8份无机填料、10份有机溶剂组成，B组份为异 佛儿酮二异氰酸酯固化剂，且A组份和B组份中NC0/0H=0. 8 ;所述第一基层和第二基层采 用厚度为125um的耐候性PET薄膜；所述内层采用厚度为60um的聚酰胺膜。
[0031] 实施例3 本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，所述光伏背板由上至下依次为耐候 外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层。
[0032] 其中耐候层采用厚度为40um的聚偏氟乙烯膜；第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第 三阻隔涂层采用厚度为20um的双组份聚氨酯体系，其中A组分由25份氟树脂、40份聚环氧 丙烷多元醇、2份消泡剂、1份催化剂、10份无机填料、30份有机溶剂组成，B组份为甲苯二 异氰酸酯固化剂，且A组份和B组份中NC0/0H=1. 1 ;所述第一基层和第二基层采用厚度为 150um的耐候性PET薄膜；所述内层采用厚度为100um的聚乙稀膜。
[0033] 将上述三个实施例制备的光伏背板进行水汽透过率测试，具体测试结果参见下表 1 ： 表1
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳 实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均 等变化与改进等，均归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述光伏背板由上至下依次为耐候 外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层，所述第一 阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层均为双组份聚氨酯体系，其中A组分由15~25份氟 树脂、20~40份聚环氧丙烷多元醇、1~2份消泡剂、0. 5~1份催化剂、5~10份无机填料、10~30 份有机溶剂组成，B组份为甲苯二异氰酸酯、异佛儿酮二异氰酸酯、三甲基1，6-六亚甲基二 异氰酸酯的一种或两种的混合物，且A组份和B组份按照NC0/0H=0. 5-1. 1的比例混合。2. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述耐候层 为聚氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜，且厚度为20~40um。3. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述第一阻 隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层的厚度为5~20um。4. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述第一基 层和第二基层为耐候性PET薄膜，厚度为100~150um。5. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述内层为 聚乙烯膜或聚酰胺膜，厚度为20~100um〇6. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述氟树脂 由氟代烯烃树脂和丙烯酸氟化树脂混合而成。7. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述消泡剂 为有机硅类或聚醚改性硅类的一种。8. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述催化剂 为辛酸亚锡或三亚乙基二胺的一种。9. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述无机填 料为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、碳酸钙的一种或多种混合。10. 根据权利要求1所述的一种高阻隔性多层结构光伏背板，其特征在于：所述有机溶 剂为乙酸丁酯、二甲苯、丁醇、丁酮的一种。
【专利摘要】本发明所揭示的一种高阻隔性多层结构光伏背板，所述光伏背板由上至下依次为耐候外层，第一阻隔涂层，第一基层，第二阻隔涂层，第二基层，第三阻隔涂层及内层，所述第一阻隔涂层，第二阻隔涂层及第三阻隔涂层均为双组份聚氨酯体系，其中A组分由15~25份氟树脂、20~40份聚环氧丙烷多元醇、1~2份消泡剂、0.5~1份催化剂、5~10份无机填料、10~30份有机溶剂组成，B组份为甲苯二异氰酸酯、异佛儿酮二异氰酸酯、三甲基1,6-六亚甲基二异氰酸酯的一种或两种的混合物，且A组份和B组份按照NCO/OH=0.5-1.1的比例混合。本发明提供的一种高阻隔性多层结构光伏背板，通过设计两层基层和三层阻隔涂层，从而有效提高背板的水汽阻隔性和绝缘性。
【IPC分类】B32B27/30, C08G18/48, B32B27/34, H01L31/049, C09D133/00, C09D175/08, B32B27/36, B32B27/32, C09D127/12
【公开号】CN105419617
【申请号】CN201610001019
【发明人】杨继明, 王同心, 沙锐, 张宪哲, 王强, 蒋贤明
【申请人】中天光伏材料有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月4日