一种pe复合薄膜及其制备方法、及包含该膜的太阳能背板的制作方法

文档序号:9776541阅读:449来源:国知局
一种pe复合薄膜及其制备方法、及包含该膜的太阳能背板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能电池背板技术领域,具体涉及一种太阳能背板中的PE复合薄膜 及其制备方法、以及包含该膜的太阳能背板。
【背景技术】
[0002] 随着传统能源的日益贫乏,全球对新型能源的开发与利用越来越成为举世关注的 焦点,太阳能作为新型能源具有取之不尽、用之不竭,无污染、无公害的特点而被受全球关 注。太阳能电池组件是一种层叠结构,共由面板、胶、电池片、胶、背板组成电池组件主体结 构,背板是太阳电池组件中除电池片外最重要的材料,背板是组件中直接与外部环境大面 积接触的封装材料,对组件中的电池片起到支撑和保护作用。
[0003] 目前比较常用的结构有TPT和TPE结构,其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜,P指聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜,E指聚乙烯薄膜。TPT结构中,背板要靠 EVA胶膜与太阳能电池 片粘结到一起,在背板中,未经改性的氟树脂和PET,与EVA粘结牢度差,因此背板与电池片 接触面需要有粘结层材料,目前,普通太阳能电池背板通常使用聚烯烃类聚合物层作为粘 结层,这类粘结层存在如下缺陷:一方面,长期正面接受太阳光照射,容易紫外老化造成黄 变甚至皲裂,降低太阳能电池转化效率和影响太阳能电池的使用寿命;另一方面,它属于易 燃聚合物材料,导致背板的阻燃性较差,长期高温工作条件和高温环境条件下容易引起燃 烧,存在安全隐患。而TPE结构由于单面使用含氟薄膜,在价格上有很大的优势,而且PE膜与 EVA层压粘结强度大,基本不会与EVA在使用过程中脱落而影响电池使用寿命的问题。但是 太阳能电池加工过程中难免会发生组件破损,需要使PE与EVA分离,进行再次加工,而PE与 EVA的粘结强度较大,很难使之分离而不影响PE与PET的整体性。
[0004] 中国专利文献CN 103642416 A公开了一种易于太阳能背板重复加工的PE复合薄 膜,该PE复合薄膜采用吹膜或流延的方式制得,PE复合薄膜由用胶黏剂粘接的粘结层PE、与 无机填料共混的中间层PE以及与EVA层压粘结的层压层PE组成;但是该不同的PE层之间加 入了润滑剂,虽然使得PE与EVA容易分离,但是影响了复合剥离强度,降低了 PE膜的拉伸强 度和拉伸率,增加生产成本。
[0005] 因此,本领域技术人员亟需提供一种复合剥离强度高、易于加工、抗紫外线老化的 PE复合薄膜及其制备方法、并提供了一种包含该膜的太阳能背板。

【发明内容】

[0006] 针对上述不足,本发明提供了一种复合剥离强度高、易于加工、抗紫外老化的PE复 合薄膜及其制备方法、并提供了一种包含该膜的太阳能背板。
[0007] 为实现上述目的,本发明的目的之一是提供了一种PE复合薄膜,具体采用了以下 技术方案:
[0008] 一种PE复合薄膜,该PE复合薄膜依次包括表层PE膜、芯层PE膜及热封层PE膜;所述 芯层PE膜中加入抗紫外线母粒和白色母,所述热封层PE膜中加入抗紫外线母粒、白色母以 及EVA树脂。
[0009] 优选的,所述PE复合薄膜的基体材料由LDPE和LLDPE构成;所述表层PE膜、芯层PE 膜及热封层PE膜中LDPE和LLDPE的比例均在1:1~1:3范围内。
[0010] 进一步的,所述LLDPE的牌号为1002YB,LDPE的牌号为扬巴2420H。
[0011]优选的,所述抗紫外线母粒采用以MFI为7的LDPE为载体、含复合型受阻胺类光稳 定剂的UV32型号母粒;所述抗紫外线母粒即UV32型号母粒中光稳定剂的含量为18.0~ 22 · Owt% 〇
[0012] 进一步的,所述PE复合薄膜的厚度为50~200μπι,其中芯层PE膜中抗紫外线母粒 UV32的添加量占 PE复合薄膜总重量的比例为2.2~2.5wt%,热封层PE膜中抗紫外线母粒 UV32的添加量占 PE复合薄膜总重量的比例为0.7~1.2wt%。
[0013] 优选的,所述白色母采用7M2005E型号;其中芯层PE膜白色母7M2005E的添加量占 PE复合薄膜总重量的比例为8.4~9.4wt%,热封层PE膜白色母7M2005E的添加量占 PE复合 薄膜总重量的比例为1.4~2. lwt%。
[0014] 优选的,所述EVA树脂采用EVA53009型号,其中热封层PE膜中EVA53009的添加量占 PE复合薄膜总重量的比例为7~8wt%。
[0015] 本发明的目的之二是提供一种上述PE复合薄膜的制备方法,包括如下步骤,
[0016] S1、以1:1~1:3的比例混合LDPE和LLDPE,通过共挤流延或共挤吹膜制得所述表层 PE膜;
[0017] 以1:1~1:3的比例混合LDPE和LLDPE,并在LDPE和LLDPE中混合入抗紫外线母粒和 白色母,通过共挤流延或共挤吹膜制得所述芯层PE膜;
[0018] 以1:1~1:3的比例混合LDPE和LLDPE,并在LDPE和LLDPE混合入抗紫外线母粒和白 色母以及EVA树脂,通过共挤流延或共挤吹膜制得所述热封层PE膜;
[0019] S2、通过三层共挤流延或吹膜的方式制备PE复合薄膜。
[0020]本发明的目的之三是提供一种包括上述PE复合薄膜的太阳能背板,该背板依次包 括氟树脂层、第一粘合层、PET层、第二粘合层以及层压粘结层,层压粘结层采用所述PE复合 薄膜。
[0021]本发明的有益效果在于:
[0022] 1 )、本发明中选用LDPE和LLDPE材料作为PE复合薄膜的基体材料,保证薄膜具有良 好的拉伸断裂性能及一定的加工性能。其中,表层PE膜中的LDPE和LLDPE粒子本身不添加任 何爽滑剂和开口剂,且无需额外添加爽滑剂和开口剂,减少了小分子物质的析出,降低对复 合剥离强度的影响,确保了表层应用在太阳能背板中与其他材料复合的稳定性。具体的, LDPE和LLDPE可根据不同的复合方式及复合材料来确保具体的共混比例,如果是挤出复合, LDPE和LLDPE的共混比例为1:1,确保表层的熔融温度低,便于挤出复合的牢度。如果是干式 复合或者无溶剂复合,LDPE和LLDPE的比例为1:2至1:3,提高LLDPE的比例,可有效提高复合 剥离强度,提高表层膜的拉伸强度和拉伸率,同时减低生产成本。
[0023] 2)、本发明芯层PE膜中抗紫外线母粒和白色母的载体选型与LDPE和LLDPE具有很 好的相容性,确保无塑化不良的情况出现,且根据该复合PE薄膜的厚度及受光照射的强度, 作为抗紫外线母粒的UV32添加量范围控制为PE复合薄膜总重量的2.9%~3.7wt%,可有效 防护薄膜的使用,起到良好的紫外线防护效果,同时不会影响薄膜的拉伸强度和伸率,也不 会影响薄膜颜色。
[0024] 3)、本发明选用EVA树脂作为热封层的主要原料,EVA树脂具有高速自动填包装所 要求的低温粘合性能,与PP、HIPS、PSP容器具有良好的粘合性能以及容易揭剥等性能,热封 层添加一定量的白色母,能提高薄膜的白度,白色母同时分散在芯层和热封层添加,利用色 母与原料的分散共融,可以减少晶点产生的概率,提高该薄膜的使用寿命、可更换性能。两 层添加色母在确保一定的太阳光反射情况下,减少了色母的使用比例,减少晶点产生的概 率。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 1.PE复合薄膜
[0027] 一种PE复合薄膜,该PE复合薄膜依次包括表层PE膜、芯层PE膜及热封层PE膜;所述 芯层PE膜中加入抗紫外线母粒和白色母,所述热封层PE膜中加入抗紫外线母粒、白色母以 及EVA树脂。
[0028]其中,所述PE复合薄膜的基体材料由LDPE和LLDPE构成;所述表层PE膜、芯层PE膜 及热封层PE膜中LDPE和LLDPE的比例均在1:1~1:3范围内;LDPE和LLDPE可根据不同的复合 方式及复合材料来确保具体的共混比例,如果是挤出复合
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