一种高效太阳能光伏电池背板及其制备方法与流程

文档序号:18867017发布日期:2019-10-14 18:30阅读:367来源:国知局
一种高效太阳能光伏电池背板及其制备方法与流程

本发明属于太阳能电池领域,特别涉及一种高效太阳能光伏电池背板及其制备方法。涉及一种可共挤出的含氟聚合物的多层膜材料,可用于太阳能光伏电池的背板和制造该多层膜材料的方法技术。



背景技术:

太阳能是一种公认的清洁可再生能源。

太阳能光伏电池是一种可将太阳能(光子)转换成电能(电子)的装置。光伏电池需长期暴露在户外,会受到水气,紫外线,风沙,盐,酸雨等恶劣环境的影响和破坏,需要有封装电池的背板提供长期可靠的耐候性,防渗透性,耐刺穿性和优良的电绝缘性。此外,背板还能将太阳光反射回电池片上,提高背板的反射率从而提高太阳能电池的光电转换效率。

另一方面,现有含氟的光伏电池背板包括耐候层,中间层和内层;耐候层为含氟膜层,提供uv阻隔性;中间层为聚合物树脂,提供优异的绝缘性能、较高的机械强度,抗渗透性;内层有含氟内层与不含氟的内层,提供粘结性,与电池片进行封装。现有的光伏电池背板的制备过程中,通常采用粘结剂将耐候层和内层分别粘结到中间层的两个表面上,生产效率低、不环保、成本高、工艺复杂。而目前的不含氟的太阳能背板经过验证发现耐候性差,不能保护太阳能电池在户外使用25年。



技术实现要素:

为了解决现有太阳能光伏电池背板反射率低的问题,本发明提供一种高效太阳能光伏电池背板及其制备方法。该高效太阳能光伏电池背板具有更高的反射率,将该背板使用在太阳能光伏电池中,太阳能光伏电池具有更高的光电转换效率。本发明提供的电池背板的耐uv性能好,能延长太阳能电池的使用寿命。

另一方面,本发明提供的高效太阳能光伏电池背板采用共挤方式制备,解决了现有太阳能光伏电池背板制备工艺复杂,生产效率低的问题。

本发明提供一种高速高效,节能环保,成本更低,具备更好的可靠性和更高的反射率的太阳能光伏电池背板结构,材料配方及其制造技术。

本发明提供一种含氟共挤型太阳能背板,结构包括耐候层/结构层/内层,耐候层/粘结层/结构层/粘结层/内层。所述结构层也称为中间层。

本发明提供一种高效太阳能光伏电池背板,所述背板包括耐候层、中间层和内层。

进一步的,所述背板依次包括耐候层、中间层和内层。

进一步的,所述背板依次包括耐候层、粘结层、中间层、粘结层和内层。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括聚偏氟乙烯(pvdf)功能树脂。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括聚偏氟乙烯(pvdf)功能树脂,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma),紫外稳定剂,和抗氧剂,填料。

所述的聚偏氟乙烯(pvdf)功能树脂(也称为功能聚偏氟乙烯)选自酸酐接枝的pvdf,丙烯酸(酯)类的接枝或共聚pvdf,或与其他含氟(ctfe,hfp)材料共聚的pvdf中的一种或至少两种的组合。

所述耐候层包括聚偏氟乙烯(pvdf)树脂10-100份,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)树脂0-90份,无机粒子填料0-60份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份。所述份数为重量份。

所述的pvdf功能树脂包括酸酐接枝的pvdf,丙烯酸(酯)类的共聚pvdf中的一种或至少两种的组合。

所述的pvdf包括均聚pvdf或至少与一种其他含氟(ctfe,hfp)的共聚pvdf中的一种或至少两种的组合。

所述的pvdf功能树脂包括马来酸酐接枝的pvdf树脂。

进一步的,接枝的pvdf树脂的接枝率为0.4%-1.5%。

所述耐候层中的无机粒子填料选自二氧化钛,二氧化硅,碳酸钙,硫酸钡,硫化锌,或滑石粉中的一种或至少两种的组合。所述填料的平均直径为0.1-10微米。

所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂,受阻胺类抗氧剂,亚磷酸酯类抗氧剂,或硫酯类抗氧剂中的一种或至少两种的组合。

所述的紫外稳定剂选自水杨酸酯类紫外稳定剂,苯酮类紫外稳定剂,苯并三唑类紫外稳定剂,受阻胺类紫外稳定剂,取代丙烯腈类紫外稳定剂,或三嗪类紫外稳定剂中的一种或至少两种的组合。

所述的中间层包括中间层树脂25-100份,无机颜料0-60份,功能性填料(简称填料)0-75份,增韧剂0-30份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份,热稳定剂0.01-5份。所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,1,4-环己烷二甲醇酯,聚碳酸酯,聚烯烃,聚烯烃类热塑性弹性体,尼龙,聚苯硫醚,或聚苯醚中的一种至少两种的组合。

所述的中间层中的无机颜料选自钛白粉,炭黑,硫化锌等颜料中的一种或至少两种的组合。

所述的中间层中的功能性填料选自滑石粉,钛白粉,三氧化二铝,氢氧化铝,二氧化硅,碳酸钙,云母粉,硫酸钡,硅藻土,或玻纤中的一种或至少两种的组合。填料可以是各种各样的形状,例如可以是球形,片层状,针状等。

所述的增韧剂选自聚氨酯类,苯乙烯类,聚烯烃类,聚酯类,聚酰胺类,或间规1,2-聚丁二烯类中的一种或至少两种的组合。

所述的热稳定剂选自有机锡类,金属皂类,受阻酚类,或亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或至少两种的组合。上文中,所述中间层的树脂优选共混改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯或者聚丙烯中的一种或至少两种的组合。

所述的粘结层包括胶黏剂树脂50-100份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份,热稳定剂0.01-5份,无机粒子填料0-50份。

所述的粘结层中的填料选自钛白粉或碳酸钙。

所述胶黏剂树脂选自马来酸酐接枝聚烯烃,乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯-(甲基)丙烯酸酯-马来酸酐共聚物,乙烯-甲基丙烯酸-缩水甘油酯基共聚物,乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚物,或离聚物中的一种或至少两种的组合。

上文中,所述的胶黏剂树脂优选乙烯-丙烯酸酯共聚物、或马来酸酐接枝的聚乙烯中的一种或至少两种的组合。

所述内层的组成可以与所述耐候层的组成相同,也可以不同。

进一步的,所述的内层包括内层材料30-100份,无机粒子0-60份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份,热稳定剂0.01-5份。

所述的内层的无机粒子(填料)选自二氧化钛。

本发明中所述的份数为重量份。

所述的内层材料选自pvdf,聚烯烃,或尼龙中的一种或其中至少两种的组合。

所述的pvdf内层材料选自酸酐接枝的pvdf,丙烯酸(酯)类的共聚pvdf,或其他含氟(ctfe,hfp)的pvdf共聚物中的一种或至少两种的组合。

所述的聚烯烃内层材料选自高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,线性低密度聚乙烯,乙烯-醋酸乙烯共聚物,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,乙烯-丙烯酸共聚物,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物,乙烯丙烯酸丁酯共聚物,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯,乙烯丙烯酸甲酯-马来酸酐接枝,聚乙烯-马来酸酐接枝、聚丙烯-马来酸酐接枝、乙烯-丙烯共聚物-马来酸酐接枝、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、聚烯烃弹性体-马来酸酐接枝、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物-马来酸酐接枝、乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐接枝、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯-马来酸酐接枝、聚苯乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯-马来酸酐接枝、聚烯烃弹性体-甲基丙烯酸缩水甘油酯、二元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯、三元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物,均聚聚丙烯,嵌段聚丙烯,无规聚丙烯,丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,或乙烯-丙烯共聚物中的一种或至少两种的组合。

所述的尼龙内层材料选自pa6,pa66,pa1010,pa11,pa12中的一种或至少两种的组合。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括酸酐接枝的pvdf树脂10-100份,pmma树脂0-90份,,紫外稳定剂0.01-10份,和抗氧剂0.01-5份,无机粒子填料0-60份;所述中间层包括中间层树脂25-100份,无机颜料0-60份,填料0-75份,增韧剂0-30份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份,热稳定剂0.01-5份;所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯中的一种或至少两种的组合;所述内层包括内层树脂30-100份,无机粒子(例如二氧化钛)0-60份,紫外稳定剂0.01-10份,抗氧剂0.01-5份,热稳定剂0.01-5份;所述份数为重量份。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述粘结层包括胶粘剂树脂50-100份,无机粒子(例如二氧化钛)0-50份,抗氧剂0.01-5份,紫外稳定剂0.01-10份,热稳定剂0.01-5份;所述份数为重量份。所述胶粘剂树脂包括0-100份乙烯-丙烯酸酯共聚物,和0-100份马来酸酐接枝或共聚聚乙烯;所述份数为重量份。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括酸酐接枝的pvdf功能树脂30-100份,pmma树脂0-70份,紫外稳定剂0.05-5份,和抗氧剂0.05-3份,无机粒子0-50份。所述粘结层包括胶粘剂树脂70-100份,二氧化钛无机粒子0-30份,抗氧剂0.05-3份,紫外稳定剂0.05-5份,热稳定剂0.05-5份。所述胶粘剂树脂包括30-70份乙烯-丙烯酸酯共聚物,和30-70份马来酸酐接枝或共聚聚乙烯,乙烯-丙烯酸酯共聚物和马来酸酐接枝或共聚聚乙烯的总份数是100份。进一步的,所述中间层包括中间层树脂30-100份,无机颜料0-50份,填料0-70份,增韧剂0-25份,紫外稳定剂0.05-5份,抗氧剂0.05-3份,热稳定剂0.05-3份;所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯中的一种或至少两种的组合。进一步的,所述内层包括内层树脂40-100份,二氧化钛无机粒子0-50份,紫外稳定剂0.05-5份,抗氧剂0.05-3份,热稳定剂0.05-3份;所述内层树脂选自聚乙烯、聚丙烯或尼龙6中的一种或至少两种的组合。前述技术方案包括实施例4-8。

进一步的,在高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括酸酐接枝的pvdf树脂30-100份,pmma树脂0-70份,紫外稳定剂0.05-5份,和抗氧剂0.05-3份,无机粒子0-50份。进一步的,所述中间层包括中间层树脂30-100份,无机颜料0-50份,填料0-70份,增韧剂0-25份,紫外稳定剂0.05-5份,抗氧剂0.05-3份,热稳定剂0.05-3份;所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯中的一种或至少两种的组合。进一步的,所述内层包括内层树脂40-100份,二氧化钛无机粒子0-50份,紫外稳定剂0.05-5份,抗氧剂0.05-3份,热稳定剂0.05-3份;所述内层树脂选自聚乙烯、聚丙烯或尼龙6中的一种或至少两种的组合。前述技术方案包括实施例12-16。

进一步的,在五层结构的高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括酸酐接枝的pvdf(功能)树脂40-100份,pmma树脂0-60份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,和无机粒子填料0-40份。所述粘结层包括胶粘剂树脂80-100份,填料0-20份,抗氧剂0.1-3份,紫外稳定剂0.1-5份,热稳定剂0.1-3份;所述胶粘剂树脂包括40-70份乙烯-丙烯酸酯共聚物,和30-60份马来酸酐接枝或共聚聚乙烯,乙烯-丙烯酸酯共聚物和马来酸酐接枝或共聚聚乙烯的总份数为100份;所述中间层包括中间层树脂40-100份,无机颜料0-40份,填料0-60份,增韧剂0-20份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,热稳定剂0.1-3份;所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯中的一种或至少两种的组合;所述内层包括内层树脂50-100份,无机粒子(例如二氧化钛)0-40份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,热稳定剂0.1-3份;所述份数为重量份。前述技术方案包括实施例6-8。

进一步的,在三层结构的高效太阳能光伏电池背板中,所述耐候层包括酸酐接枝的pvdf树脂40-100份,pmma树脂0-60份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,和无机粒子填料0-40份。所述中间层包括中间层树脂40-100份,无机颜料0-40份,填料0-60份,增韧剂0-20份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,热稳定剂0.1-3份;所述中间层树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯中的一种或至少两种的组合;所述内层包括内层树脂50-100份,无机粒子(例如二氧化钛)0-40份,紫外稳定剂0.1-5份,抗氧剂0.1-3份,热稳定剂0.1-3份;所述份数为重量份。前述技术方案包括实施例14-16。

本发明还提供所述的高效太阳能光伏电池背板的制备方法,当背板为包括耐候层、中间层和内层的三层结构,采用三层共挤方式制备。当所述背板为包括耐候层、粘结层、中间层、粘结层和内层的五层结构,采用五层共挤方式制备。

该背板制造技术较之传统制造工艺有如下优点:

1、高性能

pvdf作为耐候表层和粘结内层,具备优异的耐候性,阻隔性和机械强度。

pvdf表层与中间结构层之间存在强的层间剥离力(7-8n/cm,国家标准4n/cm/厘米),且几乎不受uv,水热等因素影响(如经历2000小时温度是85℃、湿度为85%的温湿度加速老化之后,层间剥离力保持几乎不变)。另外作为粘结内层的pvdf由于具备极性酸和羟基官能团,较arkemakynarpvdf多层膜与eva封装膜的粘力更加牢靠;减少长期户外使用分层的风险。

2、高可靠性

从原料粒子到光伏背板一步成型,较之传统背板,大大减少了中间多个工艺过程带来的品质波动。

原料pvdf树脂是功能性共聚物,共聚结构稳定,批次内与批次间性能波动小,有利于薄膜的加工和层间粘力的稳定。

减少了一遍氟膜强剪切加工的热历史,黑点/晶点数量将减少,不但带来背板外观的改善,同时减少了黑点及黑点边缘可能存在的薄弱点。

3、低制造成本

从原料粒子到光伏背板一步成型,减少传统背板诸多中间过程带来的工艺材料损耗,能量损耗和更高的生产效率。

由于层与层之间可以相互支撑,pvdf耐候层和内层厚度只要能满足实际光伏组件应用要求(如不同气候与光照条件,不同风沙盐碱条件,不同安装与质保要求等),具备进一步减薄的工艺能力,尤其是对于pvdf粘结内层,理论上共挤可以减薄至5微米以下,考虑到实际应用可以维持在7-8微米左右,而传统的单层氟膜挤出的经济厚度的下限则在15微米上下。

模具为常规的abcba对称均衡式结构,中间层系粘度较大的pbt,出口膨胀小,共挤工艺相对稳定。

常规的片材共挤生产设备与技术,固定投资小;无需后道处理工艺设备。

4、环保的生产工艺和全产品生命周期

生产全程没有使用任何的溶剂,0voc排放;产品在全生命周期完成之后依旧可以熔融共混回收做其他户外用途。

附图说明

图1为本发明提供的具有5层结构的高效太阳能光伏电池背板结构示意图;

图2为本发明提供的具有3层结构的高效太阳能光伏电池背板结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图,进一步说明本发明的技术方案。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

如图1所示,本发明提供的高效太阳能光伏电池背板,依次包括耐候层a、粘结层b、中间层c、粘结层b、内层a。该背板为五层共挤结构。

如图2所示,本发明提供的高效太阳能光伏电池背板,依次包括耐候层a、中间层c、内层a。该背板为三层共挤结构。

对背板进行性能测试,具体方法如下:

拉伸强度与断裂伸长率测试:测试按照gb/t1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分:薄膜和薄片的试验条件》规定的试验操作方法进行。层间剥离强度测试:测试耐候层与中间层,内层与中间层之间的层间剥离强度,测试按照gb/t2792《压敏胶粘带180°剥离强度实验方法》规定的试验操作方法进行。

背板与eva的剥离强度测试:背板与eva的剥离强度按照gb/t2792《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》规定的试验操作方法进行。

反射率测试:用带积分球的分光光度计在波长范围400-1100nm内测试反射率。

水蒸气透过率(wvtr)测试:测试按照gb/t21529《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定试验方法》规定的试验操作方法进行。

击穿电压测试:测试按照gb/t1408.1-2006《绝缘材料电气强度试验方法》规定的的试验操作方法进行。

湿热老化测试及黄变指数测试:测试按照iec61215:2005中的湿热老化试验方法进行湿热老化试验,试验条件为:温度85℃,相对湿度85%,测试时间2000h。黄变指数测试:耐候层与内层黄变指数测试按照astme313-2010《仪器测量的颜色坐标的白色与黄色指数计算规程》规定的试验操作方法进行。

quv测试:测试按照iec61215:2005规定的要求进行紫外辐照老化测试。

实施例1

本发明提供一种高效太阳能光伏电池背板,包括耐候层、粘结层、中间层、粘结层、内层。该背板为五层共挤结构。其中,耐候层和内层包括下述组份:10份马来酸酐接枝的pvdf树脂,接枝率为0.6%,90份pmma树脂,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,60份滑石粉(无机粒子填料)。粘结层包括下述组份:50份乙烯-丙烯酸酯共聚物,50份滑石粉无机粒子,5份抗氧剂,0.01份紫外稳定剂,5份热稳定剂。中间层包括下述组份:25份聚对苯二甲酸丁二醇酯,60份无机颜料,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,0.01份热稳定剂。将酸酐接枝的pvdf树脂和pmma树脂,填料、紫外稳定剂以及抗氧剂预混或者通过计量装置喂入单螺杆挤出机a,熔融温度约为220摄氏度;将粘结层混合喂入单螺杆挤出机b,熔融温度约为200摄氏度;将中间层喂入单螺杆挤出机c,熔融温度约为240摄氏度。三股熔融料流经过abcba结构的分配器层叠在一起形成一“三明治”结构,该a/b/c/b/a模具设计的层间比大约为:25/25/250/25/12.5(例如:耐候层、粘结层、中间层、粘结层、内层这五层的厚度为:25μm/25μm/250μm/25μm/12.5μm),然后经过单歧管窄缝模头挤出成薄膜状的料帘。以上,也可用多模腔窄缝模头实现该结构。

上述料帘将经过片材辊筒压延组冷却定型。压延第一辊优选硅胶辊,与第一辊捏合的第二辊可选金属辊。接下是片材的输送,切边,内层电晕,最后收卷成膜。

实施例2

耐候层包括下述组份:100份丙烯酸酯共聚的pvdf树脂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂。粘结层包括下述组份:100份马来酸酐接枝聚乙烯,0.01份抗氧剂,10份紫外稳定剂,0.01份热稳定剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,75份滑石粉填料,30份增韧剂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。内层包括100份聚乙烯和聚丙烯的共混物,共混物中聚乙烯与聚丙烯的重量比例为3:2,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例3

耐候层包括下述组份:100份丙烯酸酯共聚的pvdf树脂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂。粘结层包括下述组份:100份马来酸酐接枝聚乙烯,0.01份抗氧剂,10份紫外稳定剂,0.01份热稳定剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,75份滑石粉填料,30份增韧剂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。内层包括30份聚乙烯和聚丙烯的共混物,共混物中聚乙烯与聚丙烯的重量比例为3:2,60份滑石粉无机粒子填料,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,0.01份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例4

耐候层包括下述组份:30份与ctfe共聚的pvdf树脂,70份pmma树脂,0.05份紫外稳定剂,0.05份抗氧剂。粘结层包括下述组份:70份乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐共聚聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐共聚聚乙烯的重量比例为3:7,0.05份抗氧剂,0.05份紫外稳定剂,0.05份热稳定剂。中间层包括下述组份30份聚对苯二甲酸丁二醇酯,50份无机颜料,0.05份紫外稳定剂,0.05份抗氧剂,0.05份热稳定剂。内层包括下述组份:100份尼龙6,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例5

耐候层包括下述组份:100份马来酸酐接枝的pvdf树脂,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,50份碳酸钙无机粒子填料。粘结层包括下述组份:100份乙烯-丙烯酸酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐共聚聚乙烯的重量比例为7:3,30份碳酸钙无机粒子填料,3份抗氧剂,5份紫外稳定剂,3份热稳定剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,70份二氧化钛填料,25份增韧剂,3份抗氧剂,5份紫外稳定剂,3份热稳定剂。内层包括下述组份:40份高密度聚乙烯和等规聚丙烯组成的共混物,共混物中高密度聚乙烯与等规聚丙烯的重量比例为7:3,50份碳酸钙无机粒子填料,0.05份抗氧剂,0.05份紫外稳定剂,0.05份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例6

耐候层包括下述组份:40份酸酐接枝的pvdf树脂,60份pmma树脂,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂。粘结层包括下述组份:80份乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯的重量比是7:3,3份抗氧剂,5份紫外稳定剂,3份热稳定剂。中间层包括下述组份:40份聚丙烯,40份无机颜料,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。内层包括下述组份:100份尼龙6,40份钛白粉,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例7

耐候层包括下述组份:70份马来酸酐接枝的pvdf树脂,30份pmma树脂,3份紫外稳定剂,1.5份抗氧剂,20份滑石粉无机粒子填料。粘结层包括下述组份:85份乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯的重量比例为2:3,10份滑石粉,1.5份抗氧剂,2份紫外稳定剂,1.5份热稳定剂。中间层包括下述组份:80份聚丙烯,20份无机颜料,30份滑石粉填料,10份增韧剂,3份紫外稳定剂,1份抗氧剂,1份热稳定剂。内层包括下述组份:80份聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的共混物,共混物中聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为3:2,30份滑石粉,1.5份紫外稳定剂,2份抗氧剂,1份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

实施例8

耐候层包括下述组份:100份马来酸酐接枝的pvdf树脂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,40份玻纤填料。粘结层包括下述组份:100乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物与马来酸酐接枝聚乙烯的重量比例为1:1,20份二氧化钛,0.1份抗氧剂,0.1份紫外稳定剂,0.1份热稳定剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,60份滑石粉填料,20份增韧剂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。内层包括下述组份:50份聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的共混物,共混物中聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为3:2,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。

剩余步骤同实施例1。

表1为实施例1-8制备的高效太阳能光伏电池背板的主要性能检测结果。

实施例9-16提供一种高效太阳能光伏电池背板,包括耐候层、中间层、和内层。该背板为三层共挤结构。

实施例9

其中,耐候层和内层包括下述组份:10份马来酸酐接枝的pvdf树脂,接枝率为0.6%,90份pmma树脂,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,60份滑石粉。中间层包括下述组份:25份聚对苯二甲酸丁二醇酯,60份无机颜料,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,0.01份热稳定剂。将酸酐接枝的pvdf树脂和pmma树脂,滑石粉、紫外稳定剂以及抗氧剂预混或者通过计量装置喂入单螺杆挤出机a,熔融温度约为220摄氏度;将中间层喂入单螺杆挤出机c,熔融温度约为240摄氏度。三股熔融料流经过aca结构的分配器层叠在一起形成一“三明治”结构,该a/c/a模具设计的层间比大约为:25/250/12.5(例如:耐候层、中间层、内层这三层的厚度为:25μm/250μm/12.5μm),然后经过单歧管窄缝模头挤出成薄膜状的料帘。以上,也可用多模腔窄缝模头实现该结构。

上述料帘将经过片材辊筒压延组冷却定型。压延第一辊优选硅胶辊,与第一辊捏合的第二辊可选金属辊。接下是片材的输送,切边,内层电晕,最后收卷成膜。

实施例10

耐候层包括下述组份:100份丙烯酸酯共聚的pvdf树脂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,75份滑石粉填料,30份增韧剂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。内层包括100份聚乙烯和聚丙烯的共混物,共混物中聚乙烯与聚丙烯的重量比例为3:2,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

实施例11

耐候层包括下述组份:100份丙烯酸酯共聚的pvdf树脂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,75份滑石粉填料,30份增韧剂,0.01份紫外稳定剂,0.01份抗氧剂,5份热稳定剂。内层包括30份聚乙烯和聚丙烯的共混物,共混物中聚乙烯与聚丙烯的重量比例为3:2,60份滑石粉,10份紫外稳定剂,5份抗氧剂,0.01份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

实施例12

耐候层包括下述组份:30份与ctfe共聚的pvdf树脂,70份pmma树脂,0.05份紫外稳定剂,0.05份抗氧剂。中间层包括下述组份30份聚对苯二甲酸丁二醇酯,50份无机颜料,0.05份紫外稳定剂,0.05份抗氧剂,0.05份热稳定剂。内层包括下述组份:100份尼龙6,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

实施例13

耐候层包括下述组份:100份马来酸酐接枝的pvdf树脂,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,50份二氧化硅。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,70份二氧化硅填料,25份增韧剂,3份抗氧剂,5份紫外稳定剂,3份热稳定剂。内层包括下述组份:40份高密度聚乙烯和等规聚丙烯组成的共混物,共混物中高密度聚乙烯与等规聚丙烯的重量比例为7:3,50份二氧化硅,0.05份抗氧剂,0.05份紫外稳定剂,0.05份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9

实施例14

耐候层包括下述组份:40份酸酐接枝的pvdf树脂,60份pmma树脂,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂。中间层包括下述组份:40份聚丙烯,40份无机颜料,60份填料,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。内层包括下述组份:100份尼龙6,40份滑石粉,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

实施例15

耐候层包括下述组份:70份马来酸酐接枝的pvdf树脂,30份pmma树脂,3份紫外稳定剂,1.5份抗氧剂,20份碳酸钙。中间层包括下述组份:80份聚丙烯,20份无机颜料,10份增韧剂,3份紫外稳定剂,1份抗氧剂,1份热稳定剂。内层包括下述组份:80份聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的共混物,共混物中聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为3:2,30份钛白,1.5份紫外稳定剂,2份抗氧剂,1份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

实施例16

耐候层包括下述组份:100份马来酸酐接枝的pvdf树脂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,40份二氧化钛。中间层包括下述组份:100份聚丙烯,30份滑石粉填料,20份增韧剂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。内层包括下述组份:50份聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的共混物,共混物中聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为3:2,5份紫外稳定剂,3份抗氧剂,3份热稳定剂。

剩余步骤同实施例9。

表2为实施例9-16制备的高效太阳能光伏电池背板的主要性能检测结果。

对比例1

一种a/b/c/b/a五层结构的太阳能电池背板,其中,耐候层和内层包括下述组份:80份pvdf树脂,30份pmma,30份滑石粉,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂。中间层包括下述组份:80份聚对苯二甲酸丁二醇酯,20份滑石粉,5份无机颜料,5份增韧剂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。粘结层包括50份乙烯-丙烯酸酯共聚物和马来酸酐共聚聚乙烯组成的共混物,共混物中乙烯-丙烯酸酯共聚物和马来酸酐共聚聚乙烯的重量比是3:2,20份滑石粉,0.1份抗氧剂,0.1份紫外吸收剂,0.1份热稳定剂。

将耐候层和内层物料通过计量装置喂入单螺杆挤出机a,熔融温度约为220摄氏度;将粘结层混合喂入单螺杆挤出机b,熔融温度约为200摄氏度;将中间层喂入单螺杆挤出机c,熔融温度约为240摄氏度。三股熔融料流经过abcba结构的分配器层叠形成a/b/c/b/a结构,该a/b/c/b/a模具设计的层间比大约为:25/25/250/25/12.5(例如:耐候层、粘结层、中间层、粘结层、内层这五层的厚度为:25μm/25μm/250μm/25μm/12.5μm),然后经过单歧管窄缝模头挤出成薄膜状的料帘。以上,也可用多模腔窄缝模头实现该结构。

上述料帘将经过片材辊筒压延组冷却定型。压延第一辊优选硅胶辊,与第一辊捏合的第二辊可选金属辊。接下是片材的输送,切边,内层电晕,最后收卷成膜。

对比例2

一种a/c/a三层结构的太阳能电池背板,耐候层和内层包括下述组份:80份pvdf树脂,30份pmma树脂,30份滑石粉,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂。中间层包括下述组份:80份聚对苯二甲酸丁二醇酯,20份滑石粉,5份无机颜料,5份增韧剂,0.1份紫外稳定剂,0.1份抗氧剂,0.1份热稳定剂。将耐候层和内层物料通过计量装置喂入单螺杆挤出机a,熔融温度约为220摄氏度;将中间层喂入单螺杆挤出机c,熔融温度约为240摄氏度。两股熔融料流经过aca结构的分配器层叠形成a/c/a结构,该a/c/a模具设计的层间比大约为:25/250/12.5(例如:耐候层、中间层、内层这三层的厚度为:25μm/250μm/2.5μm),然后经过单歧管窄缝模头挤出成薄膜状的料帘。以上,也可用多模腔窄缝模头实现该结构。

上述料帘将经过片材辊筒压延组冷却定型。压延第一辊优选硅胶辊,与第一辊捏合的第二辊可选金属辊。接下是片材的输送,切边,内层电晕,最后收卷成膜。

对比例1与对比例2和实施例的区别在于实施例所用的pvdf树脂是功能性的树脂(接枝或共聚的树脂),共挤成背板后耐候层能牢牢的粘结在中间层上,而普通非功能性的pvdf树脂所挤出的耐候层与中间层之间基本没有粘结力,从而在使用过程中会出现背板脱层造成太阳能电池失效。

对比例3为市场上销售的tpt。

对比例4为市场上销售的kpk背板。

表3为对比例1-4的太阳能背板性能

由上面表1、表2和和表3所示的数据可以得出,本发明提供的高效太阳能光伏电池背板具有较好的可靠性,高的反射率。该背板应用于光伏电池中后,光伏电池的转换效率提高了。其中,实施例3-8和实施例12-16具有更高的反射率:大于或等于85%。而且,实施例6-8和实施例14-16具有更优异的反射率:92%以上。且从实施例和对比例可以看出共挤背板在经历耐候性测试后,拉伸强度和断裂伸长率保持率要比市售的背板好,且层间剥离力基本不变,耐uv性能好。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰,均涵盖在本发明的专利范围内。

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