一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板的制作方法

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板。

背景技术：

太阳能电池板通常是一个叠层结构，主要包括玻璃层、EVA封装层，硅片、EVA封装层和太阳能电池背板，其中硅片被两层EVA胶膜密封包裹，但由于采用玻璃作为前板，这就大大增加了组件的重量；由于分布式电站的大力推广，这就要用其他的材料代替玻璃作为组件的前板以使得组件减重以满足屋顶及厂房的承重要求，同时又能具有类似玻璃的性能(高透明性，高阻隔性及高耐候性等性能)。另外其也可以为替代普通透明太阳能电池背板的高阻水太阳能电池背板封装使用，以满足太阳能电池组件在建筑幕墙，农业大棚，渔光互补，双面发电电池组件及CIGS薄膜电池等项目上的应用。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板，其整体水汽阻隔性能可以达到10^-2g/m2.day，具有90％以上的可见光透过率，同时具有优良的耐紫外性能，湿热老化等性能。

根据本发明实施例的一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板，包括：高耐候透明薄膜层、耐候透明胶黏剂层、透明基体层和透明耐候涂层，所述透明基体层的一侧通过耐候透明胶黏剂层与高耐候透明薄膜层粘结，所述透明基体层的另一侧为透明耐候涂层，所述透明耐候涂层用于粘结封装胶膜。

在本发明的一些实施例中，所述高耐候透明薄膜层为聚三氟氯乙烯或乙烯三氟氯乙烯共聚物中的一种，可见光透光率为90％以上。

在本发明的另一些实施例中，所述耐候透明胶黏剂层为透明聚氨酯胶黏剂、透明丙烯酸树脂胶黏剂、透明环氧树脂胶黏剂、透明聚酯胶黏剂中的一种或几种混合物，其具有90％以上的可见光透过率,同时具有良好的耐紫外性能。

在本发明的另一些实施例中，所述透明耐候涂层为含氟涂层，所述含氟涂层为四氟乙烯-乙烯基酯共聚物、四氟乙烯-乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-乙烯基酯共聚物、三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物中的一种或几种混合物。

在本发明的另一些实施例中，所述透明耐候涂层和耐候透明胶黏剂层中还包括有机抗紫外功能材料和/或无机抗紫外功能材料。

优选的，所述无机抗紫外功能材料为纳米钛白粉、纳米硫酸钡、纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米滑石粉，纳米碳酸钙中的一种或几种混合物，所述无机抗紫外功能材料，均先通过高速分散，再通过砂磨机研磨，以使得纳米无机填料在纳米级别分散，同时保证透耐候透明胶黏剂层、透明耐候涂层具有90％以上的可见光透光率，具有良好的耐紫外，湿热黄变性能。

优选的，所述有机抗紫外功能材料为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的一种或几种混合物。

在本发明的另一些实施例中，所述透明基体层为透明PET(对聚苯二甲酸乙二醇酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚苯二甲酸丁二醇酯)层，可见光透光率为90％以上，其可以为高耐紫外型透明膜，也可以为普通高透明膜。

在本发明的另一些实施例中，所述高耐候透明薄膜层的厚度在20-200μm之间，所述耐候透明胶黏剂层的厚度为5-30μm，所述透明基体层的厚度在20-400μm之间；所述透明耐候涂层的厚度为1-30μm。

本发明中，高阻水透明太阳能组件用背板和前板其具有90％以上的可见光透光率，10^-2g/m2.day以下的水汽透过率，同时具有良好的耐紫外性能，可以代替玻璃作为太阳能组件的前板以使得组件减重以满足屋顶及厂房的承重要求，同时又能具有类似玻璃的高透明性、高阻隔性及高耐候性等性能。另外其也可以作为高阻水太阳能电池背板封装使用，以满足太阳能电池组件在建筑幕墙、农业大棚、渔光互补、双面发电电池组件及CIGS薄膜电池等项目上的应用，结构简单，制作成本低，易于推广。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板的结构示意图。

图2为本发明提出的一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板用作背板时与电池片层压结构示意图。

图3为本发明提出的一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板用作前板时与电池片层压结构示意图。

图中：1高耐候透明薄膜层、2耐候透明胶黏剂层、3透明基体层、4透明耐候涂层、5玻璃板、6第一EVA粘接层、7电池片A、8第二EVA粘接层、9背板、10前板、11第三EVA粘接层、12电池片B、13第四EVA粘接层、14支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

参照图1，一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板，包括：高耐候透明薄膜层1、耐候透明胶黏剂层2、透明基体层3和透明耐候涂层4，所述透明基体层3的一侧通过耐候透明胶黏剂层2与高耐候透明薄膜层1粘结，所述透明基体层3的另一侧为透明耐候涂层4，所述透明耐候涂层4用于粘结封装胶膜。

本发明给出的上述高耐候透明薄膜层1为聚三氟氯乙烯薄膜，厚度20～200微米，具体厚度为100微米；耐候透明胶黏剂层2为透明丙烯酸树脂胶黏剂，厚度为5～30微米，具体厚度为10微米；透明基体层3为普通透明对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其厚度为20-400微米，具体厚度为300微米，可见光透光率为90％以上；透明耐候涂层4为三氟氯乙烯-乙烯基酯共聚物，厚度为1-30微米，优选厚度为5微米。

本发明给出的上述耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有抗耐紫外性能，可以添加机抗紫外功能材料和/或无机抗紫外功能材料，保证耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有90％的可见光透光率，同时保证其在280-380nm波段具有90％以上的紫外阻隔率。

具体的有机抗紫外功能材料为苯并三唑类、取代丙烯腈类的混合物。如UV531,UV326、TINUVIN770、TINUVIN571等，无机抗紫外功能材料为纳米氧化铈，纳米滑石粉，纳米碳酸钙的混合物。

其中无机抗紫外功能材料先通过高速搅拌将纳米紫外无机填料初分散到透明丙烯酸树脂胶黏剂中和三氟氯乙烯-乙烯基酯共聚物中，然后将初分散的样品经过砂磨机研磨，以使得无机填料均匀的分散在树脂中，同时保持树脂具有90％以上的透光率。

实施例二：

参照图1，一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板，包括：高耐候透明薄膜层1、耐候透明胶黏剂层2、透明基体层3和透明耐候涂层4，所述透明基体层3的一侧通过耐候透明胶黏剂层2与高耐候透明薄膜层1粘结，所述透明基体层3的另一侧为透明耐候涂层4，所述透明耐候涂层4用于粘结封装胶膜。

本发明给出的上述高耐候透明薄膜层1为聚三氟氯乙烯薄膜，厚度20～200微米，具体厚度为150微米；耐候透明胶黏剂层2为透明丙烯酸树脂胶黏剂，厚度为5～30微米，具体厚度为10微米；透明基体层3为普通透明对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其厚度为20-400微米，具体厚度为250微米，可见光透光率为90％以上；透明耐候涂层4为三氟氯乙烯-乙烯基酯共聚物，厚度为1-30微米，优选厚度为5微米。

本发明给出的上述耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有抗耐紫外性能，可以添加机抗紫外功能材料和/或无机抗紫外功能材料，保证耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有90％的可见光透光率，同时保证其在280-380nm波段具有90％以上的紫外阻隔率。

具体的有机抗紫外功能材料为苯并三唑类、取代丙烯腈类的混合物。如UV531,UV326、TINUVIN770、TINUVIN571等，无机抗紫外功能材料为纳米氧化铈，纳米滑石粉，纳米碳酸钙的混合物。

其中无机抗紫外功能材料先通过高速搅拌将纳米紫外无机填料初分散到透明丙烯酸树脂胶黏剂中和三氟氯乙烯-乙烯基酯共聚物中，然后将初分散的样品经过砂磨机研磨，以使得无机填料均匀的分散在树脂中，同时保持树脂具有90％以上的透光率。

实施例三：

参照图1，一种高阻水透明太阳能组件用背板和前板，包括：高耐候透明薄膜层1、耐候透明胶黏剂层2、透明基体层3和透明耐候涂层4，所述透明基体层3的一侧通过耐候透明胶黏剂层2与高耐候透明薄膜层1粘结，所述透明基体层3的另一侧为透明耐候涂层4，所述透明耐候涂层4用于粘结封装胶膜。

本发明给出的上述高耐候透明薄膜层1为乙烯三氟氯乙烯共聚物薄膜，厚度20～200微米，具体厚度为120微米；耐候透明胶黏剂层2为透明聚氨酯胶黏剂，厚度为5～30微米，具体厚度为5微米；透明基体层3为普通透明聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、其厚度为20-400微米，具体厚度为270微米，可见光透光率为90％以上；透明耐候涂层4为四氟乙烯-乙烯基醚共聚物，厚度为1-30微米，优选厚度为4微米。

本发明给出的上述耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有抗耐紫外性能，可以添加机抗紫外功能材料和/或无机抗紫外功能材料，保证耐候透明胶黏剂层2、透明耐候涂层4具有90％的可见光透光率，同时保证其在280-380nm波段具有90％以上的紫外阻隔率。

具体的有机抗紫外功能材料为水杨酸酯类、苯酮类的混合物。无机抗紫外功能材料为纳米钛白粉、纳米硫酸钡、纳米氧化锌的混合物。

其中无机抗紫外功能材料先通过高速搅拌将纳米紫外无机填料初分散到透明聚氨酯胶黏剂中和四氟乙烯-乙烯基醚共聚物中，然后将初分散的样品经过砂磨机研磨，以使得无机填料均匀的分散在树脂中，同时保持树脂具有90％以上的透光率。

本发明提出的高阻水透明太阳能组件用背板和前板实例制备方法如下：

第一步将与封装胶膜粘结作用的透明耐候涂层涂覆于透明基体层表面；第二步将耐候透明胶黏剂层涂覆在透明基体层上，然后将高耐候透明薄膜层与之两面复合形成具有四层结构的产品；其中透明基体层及高耐候透明薄膜层均需经过电晕处理。

根据实验所制备的高阻水透明太阳能组件用背板和前板具有以下一下典型测试性能：

本发明的产品具优异的水汽阻隔性能，有90％以上的可见光透过率，良好的耐候性能及可见光透光率保持率。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。