一种太阳能电池背板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新能源技术领域，特别设及一种太阳能电池背板。
【背景技术】
[0002] 作为传统电能生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳能产生电 能。光伏电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加 W保护W减少环境作用 如湿气、氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件普遍采用玻璃、电池娃片、EVA、背板材 料热压而成，因此，具有优良的电气绝缘性、层间粘结强度、耐侯性、抗紫外性和阻湿性能的 背板在光伏电池组件中发挥着重要的保护作用。
[0003] 背板一般由基底材料、耐候层、粘接层组成。传统的背板粘接层生产方式是在PET 一侧贴附聚合物薄膜而形成，运种生产方式中聚合物薄膜与基底材料间由胶黏剂粘接在一 起，暴露在户外若干年后也不会脱开是很难实现的。现有技术也可W采用涂覆法生产背板， 背板结构为基底材料、耐候涂层、粘结涂层。但是，目前通用的涂层设计使用的原材料基本 为溶剂体系。专利CN 103709953 A公开了一种聚合物涂覆皮膜及含有该聚合物涂覆皮膜的 太阳能电池背板，实现了和密封材料EVA的粘接，但由于使用有机溶剂，对生产、储存、使用 均存在隐患，对环境产生不良的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种太阳能电池背板，其粘结涂层为水性粘结层，且与密封材料EVA具 有优异的粘结性能，湿热老化后涂层仍具有优异的附着力，老化黄变小；同时涂料为水性体 系，具有环保优势。
[000引为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
[0006] -种太阳能电池背板，所述背板包含基底材料、耐候层、粘结涂层，所述粘结涂层 的组分为：
[0007] A 组分： 水性聚醋树脂 斯-如份 颜料 迸，巧悅
[000引 巧四氣己婦水性分歇体 0.5-1.5份 分熬剂 0.4-LQ # 润湿潮 2化4,0借 助溶剂 30-50份
[0009] 去离子水 100-200份；
[0010] B 组分：
[0011] 水性脂肪族聚异氯酸醋 10-18份；
[0012] 所述的水性聚醋树脂玻璃转换溫度为40-77°C，径值为5-17K0H mg/g。
[0013] 上述太阳能电池背板，所述分散剂为水性改性聚氨醋型高分子量分散剂、水性改 性聚丙締酸醋聚合物、含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液的一种。
[0014] 上述太阳能电池背板，所述润湿剂为水性聚酸改性有机娃或改性聚丙締酸醋。
[0015] 上述太阳能电池背板，所述助溶剂为二丙二醇甲酸、二丙二醇乙酸、二丙二醇丙 酸、二丙二醇下酸、丙二醇甲酸、丙二醇乙酸、丙二醇丙酸、二乙二醇二甲酸、二乙二醇二乙 酸、丙二醇下酸、N-甲基化咯烧酬、二丙酬醇、二丙二醇甲酸醋酸醋、3-乙氧基丙酸乙醋、丙 二醇甲酸醋酸醋或异丙醇中的一种或两种。
[0016] 上述太阳能电池背板，所述粘结涂层的厚度为如m~20皿。
[0017] 上述太阳能电池背板，所述颜料为平均粒径为0.21皿~0.巧皿二氧化铁。
[0018] 上述太阳能电池背板，所述聚四氣乙締水性分散体平均粒径为3.0-6.0皿。
[0019] 上述太阳能电池背板，所述基底材料为PET、PEN或它们的双层共挤的产物。
[0020] 有益效果
[0021] 本发明采用水性粘结涂层，减少溶剂用量，对环境友好；
[0022] 本发明通过优选水性聚醋树脂，使得到的粘结涂层与密封材料EVA具有优异的粘 结性能，湿热老化后涂层仍与基材之间具有优异的附着力，老化黄变小，满足太阳能电池背 板封装绝缘的要求。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明结构剖面示意图。
[0024] 图中各标号表示为:1-基底材料;2-粘结涂层;3-耐候层。
【具体实施方式】
[0025] 在已有技术中，水性涂料成膜性比溶剂型涂料技术难度更大。树脂中的醋键易水 解，如果设计不合理涂层中残留的亲水基团会降低涂层的耐水性能和耐老化性能；水的表 面张力较大，对基材的附着力较差，易引起涂层的缺陷如起泡、针孔，等等。
[0026] 本发明选用水性聚醋树脂为主体，W水性脂肪族聚异氯酸醋为固化剂进行交联反 应生成涂层，为了满足涂层在硬度、粘结性、交联密度等综合性能方面的要求，加入无机颜 料获得的涂层均匀致密，加入分散剂、润湿剂、助溶剂实现涂层成膜性能均匀稳定，加入聚 四氣乙締水性分散体实现更有效的加工收卷，涂层最终满足太阳能电池背板老化前后对粘 结性能变化的需求。
[0027] 本发明的太阳能电池背板，包含基底材料、耐候层和粘结涂层，所述粘结涂层由水 性粘结涂料直接涂覆在基底材料上制备，具有与密封材料EVA优异的粘结性能，粘结涂层厚 度为如m~20皿。
[0028] 本发明粘结涂层由A和B两种组分组成，其中A组分的组成及质量份数为：
[0029] A 组分： 水性聚醋树脂 40-60微 颜料 20-35份 聚四氣乙締水性分散体 0.5-1.5份
[0030]分散剂 0.4-1.0 悅 搁湿剂 2.0-4.0份 助溶剂 30-50撥 去离子水 100-200份；
[0031 ] B 组分：
[0032] 水性脂肪族聚异氯酸醋 10-18份；
[0033] 水性聚醋树脂：
[0034] 本发明通过大量实验发现，选用的玻璃转换溫度为40-77°C、径值5-17mgK0H/g水 性聚醋树脂，得到的涂层在硬度、粘结性、交联密度等综合性能方面有较大提高，从而满足 太阳能电池背板老化前后对粘结性能变化的需求。若玻璃化转换溫度高于77°C，则聚醋树 脂和固化剂反应成膜后涂层较硬，粘结涂层对于密封材料EVA的粘结力会下降，容易脱层。 若玻璃化转换溫度低于40°C，则聚醋树脂和固化剂反应后成膜后涂层较软，容易发生加工 收卷时的涂层粘连。水性聚醋树脂径基含量高于17K0H/g时，则水性聚醋树脂和固化剂反应 交联密度较大、成膜后涂层较硬，粘结涂层对于密封材料EVA的粘结力会下降，容易脱层。若 低于5m排OH/g，则水性聚醋树脂和固化剂反应后交联密度较低，成膜后涂层较软，容易发生 加工收卷时的涂层粘连。常用的水性聚醋树脂有：
[00；3日]SK公司生产EW-370(玻璃转换溫度为42°C、径值5m巧OH/g)、EW-312(玻璃转换溫度 为60°C、径值5m排OH/g)，TOYOBO生产的ST 5870(玻璃转换溫度为40°C、径值17mgK0H/g)、 MD-1245(玻璃转换溫度为ere、径值5m巧OH/g)、MD-1500(玻璃转换溫度为77°C、径值 14m 巧 OH/g)等。
[0036] 水性脂肪族聚异氯酸醋
[0037] 本发明进一步规定了 W水性聚醋树脂40-60份固体重量计，水性脂肪族聚异氯酸 醋重量为10-18份。当水性脂肪族聚异氯酸醋重量低于10份，层压EVA后粘接强度低，对组件 的保护作用弱；当水性脂肪族聚异氯酸醋重量高于18份时，由于涂层中含有大量的NCO基 团，涂层与EVA的粘接强度较大，湿热老化后涂层易与PET分离。适用的水性脂肪族聚异氯酸 醋可W是Bayer公司生产的Bayhydur 305、Bayhydur XP 2655、Persto巧制RH0D0C0AT X EZ-D 803等。
[0038] 聚四氣乙締水性分散体
[0039] 所述的聚四氣乙締水性分散体优选平均粒径3.0-6. Own。在此粒径范围内，加工收 卷不易发生涂层粘连。适用的聚四氣乙締水性分散体可W是甜AMROCK制Hy化ocerf 797(平 均粒径6.0皿），SHAMR0CK制Hy化ocerf9174(平均粒径3.0皿）、SHAMR0CK制AquaFlonMG(平 均粒径5.0皿)等。
[0040] 分散剂
[0041] 所述的分散剂为水性改性聚氨醋型高分子量分散剂、水性改性聚丙締酸醋聚合 物、含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液的一种或几种混合物。
[0042]水性改性聚氨醋型高分子量分散剂、水性改性聚丙締酸醋聚合物、含颜料亲和基 团的高分子量嵌段共聚物溶液均能通过空间位阻稳定作用而使颜料解絮凝。由于解絮凝的 颜料粒径微小，因此能够获得均匀的涂层，保证涂层和EVA的粘接性能。适用的分散剂可W 是AFCONA制AFC0NA-4560、AFC0NA-4530、AFC0NA-4550;BYK制DISPERBYK-2061等。
[004引润湿剂
等。
[004引助溶剂
[0046] 本发明进一步规定了 W水性聚醋树脂40-60份固体重量计，助溶剂重量为30-50 份。水性体系中均加入成膜剂才能使涂层成膜性能均匀稳定。助溶剂有利于在水性涂料形 成挥发梯度，并与水相和树脂相两相相溶，固化均匀。助溶剂的量过低时，影响涂层的干燥 性能，同时不易使涂层均匀。由于助溶剂与水是部分互溶的形式，若含量过高会出现与水相 相溶性差的现象。
[0047] 所述的助溶剂为二丙二醇甲酸、二丙二醇乙酸、二丙二醇丙酸、二丙二醇下酸、丙 二醇甲酸、丙二醇乙酸、丙二醇丙酸、二乙二醇二甲酸、二乙二醇二乙酸、丙二醇下酸、N-甲 基化咯烧酬、二丙酬醇、二丙二醇甲酸醋酸醋、3-乙氧基丙酸乙醋、丙二醇甲酸醋酸醋、异丙 醇中的一种或两种混合物。
[004引固化剂
[0049] 固化剂为水性脂肪族聚异氯酸醋。
[0050] 无机颜料
[0051] 本发明进一步规定了粘结涂层用颜料为无机颜料，一般选用含铁的氧化物，优选 二氧化铁，平均粒径优选为0.21皿~0.55皿。当平均粒径在此范围内时，能够保证获得的涂 层均匀致密，涂层和EVA粘结力均匀。适用的无机颜料可W是杜邦制R900(平均粒径0.4化 m)、R931(平均粒径0.55皿），石原产业株式会社制R670(平均粒径0.21皿）、CR57(平均粒径 0.