专利名称：一种具有高活性氟树脂薄膜及太阳能电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能电池，还涉及一种适用于太阳能电池的 面板或背板上的保护材料。
技术背景
太阳能电池板通常是一个叠层结构，主要包括玻璃表层、EVA密封层、
太阳能电池片、EVA密封层和太阳能电池背膜，其中太阳能电池片被两层 EVA密封层密封包裹。太阳能电池面板的主要作用是有高的太阳光透过率 良好整体机械强度，另外可以防止水汽渗透到密封层中，影响电池片的 使用寿命。因此，现有技术中的太阳能电池的面膜通常采用玻璃面板， 这种玻璃面板的透光性比较好，强度也高，防水性能也好。另外，太阳 能电池背膜的主要作用是提高太阳能电池板的整体机械强度，可以防止 水汽渗透到密封层中，影响电池片的使用寿命。但玻璃面板和常规的背 膜长期暴露在外，尤其是在周围环境恶劣的情况下，例如海边，会对玻 璃面板和背膜造成严重的腐蚀，玻璃面板遭受腐蚀后，其透光率会大大 的降低，影响了使用寿命。其次，玻璃面板和背膜遭受腐蚀后，其防水 性和耐电性能也会大大降低
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题克服上述现有技术之不足，提供一 种具有高活性、耐腐蚀、耐高温的用于太阳能电池中的氟树脂薄膜以及 使用该薄膜的太阳能电池。按照本实用新型提供的一种具有高活性氟树脂薄膜，包括具有双模 分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基层和位于在所述基层表面的氟 硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层。
按照本实用新型提供的一种具有高活性氟树脂薄膜还具有如下附属 技术特征
所述聚全氟乙丙烯树脂由高分子量组分聚全氟乙丙烯树脂和低分子 量组分聚全氟乙丙烯树脂混合形成的。
所述基层的厚度为0.01mm-0.3mm。 所述基层的厚度为0.07mm-0.15mm。
所述氟硅氧垸化成膜层或硅钛化成膜层的厚度为0.01微米至5微米。
所述氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层的厚度为0.1微米至2微米。
所述氟基层表面经等离子氟硅氧垸化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层。
所述氟基层表面经等离子硅钛化处理形成所述硅钛化成膜层。 按照本实用新型提供的一种太阳能电池，包括电池主体和安装在所 述电池主体上的透光板，所述透光板的表面复合具有高活性氟树脂薄膜， 所述氟树脂薄膜包括具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基 层和位于在所述基层表面的氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层。
按照本实用新型提供的一种具有高活性氟树脂薄膜具有如下优点 首先，本实用新型采用双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成基层， 并对基层进行氟硅氧烷化或硅钛化处理，形成氟硅氧烷化成膜层或硅钛 化成膜层，从而具有较高的耐腐蚀性、高的耐候性、高阻燃性，同时使 得薄膜外表面具有高耐刮性，内表面增加与玻璃面板或背板的粘结性， 具有较高的透明度；其次，由于形成氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层，使得本实用新型的膜层密实，提高了阻隔性能，尤其进一步提高对水蒸 气的阻隔，防潮性能好，电气性能和耐候性能更好。
按照本实用新型提供的一种太阳能电池具有如下优点将本实用新 型的薄膜覆盖在玻璃面板或背板上，提高玻璃面板和背板的耐腐蚀性、 耐候性，同时，不会影响玻璃面板的透光率，延长了太阳能电池的使用 寿命。
图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。 图2是本实用新型的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
参见图l，在本实用新型给出的一种具有高活性氟树脂薄膜的实施 例，包括具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基层l和位于在 所述基层1表面的氟硅氧烷化成膜层2。本实用新型的基层1是具有双模分
子量的聚全氟乙丙烯树脂制成，其中聚全氟乙丙烯树脂也称为F46，制成 的薄膜称为FEP膜。这种材料具有较高的防潮、防渗透性，电气性能和耐 候性能也很高，其重量轻。且透光率达到97%，透光性也好，可以充分 提高太阳能电池面膜或背板的性能。为了提高这种材料的总体性能，使 其容易与玻璃面板的粘结，本实用新型在基层l上设置了一面或两面成形 氟硅氧垸化成膜层2，从而使薄膜的表面能提升，亲水化，使其容易粘结。 即在保证基层所具有的优点的前提下，克服其本身特性所具有的缺点。 因此，本实用新型的薄膜的阻隔性更好，整体的防潮性能、电气性能和 耐候性能更好。并且，位于基层1外表面的氟硅氧烷化成膜层2使得耐刮性更好，起到保护作用。而内表面的氟硅氧烷化成膜层使得薄膜具有较 高的粘结性，更加容易与玻璃面板或背板进行粘结。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述聚全氟乙丙烯树脂由高分 子量组分聚全氟乙丙烯树脂和低分子量组分聚全氟乙丙烯树脂混合形成 的。所述高分子量组分聚全氟乙丙烯树脂的含量为30%-50%，具体可以
选为30%， 35%， 40%， 45%和50%。所述低分子量组分聚全氟乙丙烯 树脂的含量为70%-50%，具体对应选为70%， 65%， 60%， 55%和50%。 采用双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂可以提高整体性能，更好满足 本实用新型的需求。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述基层l的厚度为 0.01mm-0.3mm。优选所述基层l的厚度为0.07mm-0.15mm。具体可以选 择为0.01mm， 0.04mm， 0.07mm， 0.09mm， O.llmm， 0.12mm， 0.15mm。 选用上述尺寸的基层l覆盖在玻璃面板上，不会影响透光率。同时，又能 很好的满足耐腐蚀和耐候性。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述氟硅氧垸化成膜层2的厚度 为0.01微米至5微米，优选的方案是在0.1微米至2微米之间，具体数值可 以选为0.01微米、0.05微米、O.l微米、0.2微米、0.5微米、0.8微米、l微 米、1.5微米、2微米。将氟硅氧垸化成膜层2的厚度限定在上述尺寸范围 内可以更好的满足粘结性的需求，而选择上述具体厚度值，可以更好的 满足工艺要求，利于氟硅氧烷化成膜层的加工。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述基层l表面经等离子氟硅氧 垸化处理形成所述氟硅氧烷化成膜层2。
本实用新型给出的制备上述实施例的一种具有高活性氟树脂薄膜的 制备工艺，主要包括以下步骤(1) 、将高分子量组分的聚全氟乙丙烯树脂与低分子量组分的聚全 氟乙丙烯树脂混合制成具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂颗粒；
(2) 、将上述颗粒送入高镍合金螺旋型挤出机头制备出宽幅基层，
所述基层l具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂；这里的挤出机头具 有耐高温、耐腐蚀特点，能够满足本发明的加工需要。
(3) 、对基层表面进行等离子化处理，活化基层表面；所采用的等 离子处理工艺可以为现有技术中比较成熟的等离子处理工艺。
(4) 、对活化后基层喷涂或滚涂或浸渍氟硅氧烷化合物或硅钛化合 物，经20—200摄氏度加热1一600秒，使基层表面形成氟硅氧烷化成膜层。 在此，氟硅氧烷化合物也可以通过滚涂或浸渍的方式涂覆在基层l的表 面，从而使基层l的表面形成氟硅氧烷化成膜层。本实用新型的上述工艺 比较简单，可以实现连续化生产，提高了生产效率，降低了制造成本， 利于市场推广。
在步骤(4)中，加热温度可以为20—200摄氏度，优选为80 — 150摄 氏度，具体数值可选自20摄氏度、40摄氏度、60摄氏度、80摄氏度、100 摄氏度、120摄氏度、150摄氏度、180摄氏度、200摄氏度；加热时间为l 一600秒，优选为10 — 60秒，具体数值可选自5秒、IO秒、20秒、30秒、 40秒、50秒、80秒、IOO秒、120秒、150秒、200秒、250秒、300秒、350 秒、400秒、450秒、500秒。上述温度和时间的限定利于氟硅氧垸化的进 行，满足氟硅氧垸化成膜层的形成。
在本实用新型的制备工艺中氟硅氧烷化合物中的氟硅氧垸固含量l 一90%。本实用新型中所采用的氟硅氧垸化合物的分子式Rf-Si(OR)3 ，
这种化合物可以从市场上购买到成品。这种氟硅氧垸化合物为有机化合物，与其他液体进行配比。它的特性使其具有一端亲有机物，另一端可 以亲无机物，从而有效的提高了粘结力。
参见图2，在本实用新型给出的一种具有高活性氟树脂薄膜的另一种 实施例，包括具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基层l和位 于在所述基层1表面的硅钛化成膜层3。本实用新型的基层l是具有双模分
子量的聚全氟乙丙烯树脂制成，其中聚全氟乙丙烯树脂也称为F46，制成 的薄膜称为FEP膜。这种材料具有较高的防潮、防渗透性，电气性能和耐 候性能也很高，其重量轻。且透光率达到97%，透光性也好，可以充分 提高太阳能电池面膜或背板的性能。为了提高这种材料的总体性能，使 其容易与玻璃面板的粘结，本实用新型在基层l上设置了一面或两面成形 硅钛化成膜层3，从而使薄膜的表面能提升，亲水化，使其容易粘结。即 在保证基层所具有的优点的前提下，克服其本身特性所具有的缺点。因 此，本实用新型的薄膜的阻隔性更好，整体的防潮性能、电气性能和耐 候性能更好。并且，位于基层1外表面的硅钛化成膜层3使得耐刮性更好， 起到保护作用。而内表面的硅钛化成膜层使得薄膜具有较高的粘结性， 更加容易与玻璃面板或背板进行粘结。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述基层l的结构和组成与上述 实施例相同，此处不再赘述。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述硅钛化成膜层3的厚度为 0.01微米至5微米，优选的方案是在0.1微米至2微米之间，具体数值可以 选为0.01微米、0.05微米、O.l微米、0.2微米、0.5微米、0.8微米、l微米、 1.5微米、2微米。将硅钛化成膜层3的厚度限定在上述尺寸范围内可以更 好的满足粘结性的需求，而选择上述具体厚度值，可以更好的满足工艺 要求，利于硅钛化成膜层的加工。在本实用新型给出的上述实施例中，所述基层l表面经等离子硅钛化 处理形成所述硅钛化成膜层3 。
本实用新型给出的制备上述实施例的一种具有高活性氟树脂薄膜的 制备工艺，主要包括以下步骤
(1 )、将高分子量组分的聚全氟乙丙烯树脂与低分子量组分的聚全 氟乙丙烯树脂混合制成具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂颗粒；
(2) 、将上述颗粒送入高镍合金螺旋型挤出机头制备出宽幅基层，
所述基层l具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂；这里的挤出机头具
有耐高温、耐腐蚀特点，能够满足本实用新型的加工需要。
(3) 、对基层表面进行等离子化处理，活化基层表面；所采用的等
离子处理工艺可以为现有技术中比较成熟的等离子处理工艺。
(4) 、对活化后基层喷涂或滚涂或浸渍硅钛化合物或硅钛化合物， 经20—200摄氏度加热1一600秒，使基层表面形成硅钛化成膜层。在此， 硅钛化合物也可以通过滚涂或浸渍的方式涂覆在基层l的表面，从而使基 层l的表面形成硅钛化成膜层。本实用新型的上述工艺比较简单，可以实 现连续化生产，提高了生产效率，降低了制造成本，利于市场推广。
在步骤(4)中，加热温度可以为20—200摄氏度，优选为80 — 150摄 氏度，具体数值可选自20摄氏度、40摄氏度、60摄氏度、80摄氏度、100 摄氏度、120摄氏度、150摄氏度、180摄氏度、200摄氏度；加热时间为l 一600秒，优选为10 — 60秒，具体数值可选自5秒、IO秒、20秒、30秒、 40秒、50秒、80秒、IOO秒、120秒、150秒、200秒、250秒、300秒、350 秒、400秒、450秒、500秒。上述温度和时间的限定利于硅钛化的进行， 满足硅钛化成膜层的形成。在本实用新型的制备工艺中硅钛化合物中的硅钛固含量1一90%。本
实用新型中所采用的硅钛化合物的分子式Si0x 、 Ti02，这种化合物可
以从市场上购买到成品。这种硅钛化合物为杂化体，从而有效的提高了 粘结力。
在本实用新型给出的一种太阳能电池，包括电池主体和安装在所述 电池主体上的透光板，所述透光板的表面复合具有高活性氟树脂薄膜， 所述氟树脂薄膜为上述两实施例中所述的氟树脂薄膜。由于本实用新型 的透光板复合上述薄膜，使得太阳能电池的耐腐蚀性，耐候性大大提高， 延长了使用寿命。
权利要求1、一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于包括具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基层和位于在所述基层表面的氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层。
2、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述聚全氟乙丙烯树脂由高分子量组分聚全氟乙丙烯树脂和低分子量组 分聚全氟乙丙烯树脂混合形成的。
3、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述基层的厚度为0.01mm-0.3mm。
4、 如权利要求3所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述基层的厚度为0.07mm-0.15mm。
5、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述氟硅氧垸化成膜层或硅钛化成膜层的厚度为0.01微米至5微米。
6、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述氟硅氧垸化成膜层或硅钛化成膜层的厚度为0.1微米至2微米。
7、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于 所述氟基层表面经等离子氟硅氧烷化处理形成所述氟硅氧垸化成膜层。
8、 如权利要求l所述的一种具有高活性氟树脂薄膜，其特征在于所述氟基层表面经等离子硅钛化处理形成所述硅钛化成膜层。
9、 一种太阳能电池，包括电池主体和安装在所述电池主体上的透光板，其特征在于，所述透光板的表面复合具有高活性氟树脂薄膜，所述 氟树脂薄膜为上述任一权利要求所述的氟树脂薄膜。
专利摘要一种具有高活性氟树脂薄膜，包括具有双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成的基层和位于在所述基层表面的氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层。本实用新型采用双模分子量分布的聚全氟乙丙烯树脂制成基层，并对基层进行氟硅氧烷化或硅钛化处理，形成氟硅氧烷化成膜层或硅钛化成膜层，从而具有较高的耐腐蚀性、高的耐候性、高阻燃性，同时使得薄膜外表面具有高耐刮性，内表面增加与玻璃面板或背板的粘结性，具有较高的透明度。
文档编号B32B9/04GK201353899SQ200920144609
公开日2009年12月2日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者张育政, 林建伟, 费植煌 申请人:苏州中来太阳能材料技术有限公司