专利名称：一种太阳能电池背板及太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池背板及太阳能电池。
背景技术：
太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。它是一种未来主要发 展的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，其市场前景广阔。太阳能光伏发电 在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世 界能源供应的主体。太阳能电池板通常是一个叠层结构，主要包括透明盖板、密封胶层、太阳能电池 片、密封胶层和太阳能电池背板层压而成。其中，太阳能电池背板的主要作用是提高太阳能 电池板的整体机械强度，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。所以 太阳能电池背板必须具有绝缘(耐电击穿)、耐老化、耐气候影响和耐腐蚀等特性。目前，现有太阳能电池背板通过多层膜层压成型方式生产。以最常用的TPT为例， 它是以聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氟乙烯(即PVF/PET/PVF)三层独立的薄膜 通过胶水的粘结热压成型。但是TPT材料的生产技术国内不成熟，国内不能生产，基本全部依靠从外国进口。 由于为进口产品且生产技术难度大，导致TPT材料的价格非常昂贵，因此，行业里边亟需开 发一种低成本、高性能的太阳能电池背板材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有技术中背板材料价格昂贵。从而提供了一种 价格便宜的太阳能电池背板。—种太阳能电池背板，其包括金属板层、以及电泳涂覆在金属板层两面的有机绝 缘层，所述有机绝缘层为酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的一种或几种。本发明还提供一种使用上述太阳能电池背板的太阳能电池。一种太阳能电池，其包括依次层压的透明盖板、密封胶层、太阳能电池片、密封胶 层和太阳能电池背板；所述太阳能电池背板层为本发明所提供的太阳能电池背板。本发明所提供的太阳能电池背板，相对于TPT背板价格，其成本价格降低了 40% 多。并且该背板各项性能完全满足国家标准，特别是散热性和隔水性性能相对于现有技术 也有了大幅的提高。
图1是本发明三层结构的太阳能电池背板示意图。图2是本发明五层结构的太阳能电池背板示意图。
具体实施例方式一种太阳能电池背板，其包括金属板层、以及电泳涂覆在金属板层两面上的有机 绝缘层，所述有机绝缘层为酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的一种或几种。其中，电泳涂覆为本领域技术人员所公知的，是指利用外加电场使悬浮于电泳液 中的树脂等微粒定向迁移并沉积于电极基底表面的涂覆方法。其中，本发明采用金属板层作为基层；采用金属板的太阳能电池背板，其具有机械 强度高、水汽透过率低、散热性好等优点。本发明的金属板层优选为不锈钢板、铁板、铜板和铝板中的一种。金属板层的厚度优选为0. 1 1. 5mm，更优选为0. 4 0. 8mm。本发明的有机绝缘层为有机高分子树脂，其与太阳能的密封胶层具有良好的结合 力，同时又能隔绝空气与金属背板的接触，起到阻止金属氧化的作用，还可以增强电池片组 合与金属背板之间的绝缘性能。其中，酚醛树脂为本领域技术人员所公知的，一般为由酚类和醛类在酸或碱催化 剂存在下经缩聚反应而成聚合物。本发明的酚醛树脂优选苯酚甲醛树脂、苯胺改性酚醛树 脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂中一种或几种。环氧树脂亦为本领域技术人员所公知的，一般是指分子中含有两个或两个以上环 氧基团的有机高分子化合物。本发明的环氧树脂优选双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、丙 三醇环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中一种或几种。氨基树脂亦为本领域技术人员所公知的，一般为由含有氨基的化合物与甲醛经缩 聚而成的树脂。本发明的氨基树脂优选苯基缩水甘油醚型氨基树脂、脲甲醛氨基树脂、三聚 氰胺甲醛树脂中一种或几种。本发明中有机绝缘层的厚度优选为10 100 μ m。本发明中的两层有机绝缘层可以采用同种物质，也可以采用不同物质。本发明中有机绝缘层中两层所处的环境不一样，因而优选采用不同的物质。裸露 在空气中的那一层有机绝缘层，采用隔水性、耐候性较优的树脂。里面的那一层有机绝缘 层，则采用绝缘性能优良和与密封胶层结合力较优的树脂。优选地，本发明还包括镀附在金属板层的镀层。镀层优选为镀锌层、镀锡层、镀镍层中的一种。其中，镀层可以在金属板层的一面，也可以是两面。本发明优选为金属板层两面均 镀附有镀层。本发明的镀层厚度优选为2 50 μ m。在恶劣的环境中，即使少量水汽透过有机绝缘层，镀层也可以防止金属板层被腐 蚀。镀层与有机绝缘层一起起到双重保护的作用。本发明采用电泳涂覆的方法制成的有机绝缘层性能优良。首先，有机绝缘层与金 属板层的结合力好，即时使用很长时间，也不易脱落。其次，本发明的有机绝缘层均勻、平 整、光滑，而且致密性好；致密性好可以有效防止水汽的透入，表面光滑、致密性好导致有机 绝缘层的耐腐蚀性强。再次，本发明的有机绝缘层的硬度高、抗冲击性好，可以提高有机绝 缘层遭受划伤等意外伤害的抵抗力，从而可以有效保护金属板层，提高太阳能电池背板的 使用寿命。
现在，市面上的TPT材料一平米的售价约为95元，而本发明的一平米的太阳能电 池背板成本价为金属板26元，有机绝缘层原料15元，制作成本费12元，总计大约为53元。从上可以看出，本发明的太阳能电池背板的价格相对TPT材料降低40 %多。一种太阳能电池，其包括依次层压的透明盖板、密封胶层、太阳能电池片、密封胶 层和太阳能电池背板；所述太阳能电池背板为本发明所提供的太阳能电池背板。其中，透明盖板为本领与技术人员所公知的，一般为玻璃。密封胶层亦为本领技术人员所公知的，一般为乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)。其他均 为本领域技术人员所公知的，在此不作赘述。为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。实施例1取双面镀有锌层的镀锌不锈钢板，其中镀层厚15 μ m，不锈钢板厚0. 5mm。其一面 上电泳涂覆30 μ m的丙三醇环氧树脂层。另一面上电泳涂覆35 μ m的、聚氨酯改性环氧树 月曰层。制成太阳能电池背板，记作Al。实施例2取0. 7mm的铝板，在铝板一面上电泳涂覆40 μ m的聚氨酯改性环氧树脂层。另一 面上电泳涂覆30 μ m的三聚氰胺甲醛树脂层。制成太阳能电池背板，记作A2。实施例3取双面镀有锌层的不锈钢板，其中镀层厚15 μ m，金属板厚0.5mm。其两面上电泳 涂覆30 μ m的聚氨酯改性环氧树脂层。制成太阳能电池背板，记作A3。实施例4取双面镀有锌层的不锈钢板，其中镀层厚10 μ m，不锈钢板厚0. 3mm。其一面上电 泳涂覆25 μ m的丁腈橡胶改性酚醛树脂层。另一面上电泳涂覆35 μ m的、聚氨酯改性环氧 树脂层。制成太阳能电池背板，记作A4。实施例5取双面镀有锌层的不锈钢板，其中镀层厚8 μ m，不锈钢板厚0. 6mm。其一面上电泳涂覆 20 μ m的丁腈橡胶改性酚醛树脂层。另一面上电泳涂覆30 μ m的聚氨酯改性环氧树脂层。
制成太阳能电池背板，记作A5。实施例6取双面镀有锌层的铜板，其中镀层厚16 μ m，铜板厚0.5mm。其一面上电泳涂覆 42 μ m的聚氨酯改性环氧树脂层。另一面上电泳涂覆20 μ m的苯基缩水甘油醚型氨基树脂层。制成太阳能电池背板，记作A6。对比例1
TPT材料上层PVF层厚25 μ m、中间PET层厚0. 3mm、下层PVF层厚25 μ m。制成太阳能电池背板，记作ACl。性能测试绝缘性测试按照UL1703测试方法进行，能够耐受3000V的高压，而不被击穿视为 合格。结果见表1。水汽透过率测试按ASTM F-1249进行，CaCl2吸湿法。测试参数温度38°C，湿 度90%，时间24h。结果见表1。散热性测试先将不同背板材质的太阳能电池做成300X300mm规格的电池模组， 将电池两极短路，在室外日光下照射2小时，用红外测温仪对电池五点测定温度，取平均 值，对比不同材质背板电池的温度。结果见表1。表 权利要求
1.一种太阳能电池背板，其包括金属板层、以及电泳涂覆在金属板层两面的有机绝缘 层，所述有机绝缘层为酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述金属板层为不锈钢板、铁 板、铜板、铝板中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述金属板层的厚度为 0· 1 L 5mm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述酚醛树脂选自苯酚甲醛 树脂、苯胺改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述环氧树脂选自双酚A型 环氧树脂、酚醛环氧树脂、丙三醇环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中一种或几种。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述氨基树脂选自苯基缩水 甘油醚型氨基树脂、脲甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂中一种或几种。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述有机绝缘层的厚度为 10-100 μm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于所述电泳涂覆在金属板层两 面的有机绝缘层采用不同的物质。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于还包括镀附在金属板层的镀 层，所述镀层为镀锌层、镀镍层、镀锡层中一种。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池背板，其特征在于所述镀层的厚度为2-50μ m。
11.一种太阳能电池，其包括依次层叠热压的透明盖板、密封胶层、太阳能电池片、密封 胶层和太阳能电池背板；所述太阳能电池背板层为权利要求1-10任意一项所述的太阳能 电池背板。
全文摘要
本发明属于太阳能电池技术领域，具体公开了一种太阳能电池背板。其包括金属板层以及附着在金属板层上下的有机绝缘层，所述有机绝缘层为酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的一种或几种。本发明还公开了一种太阳能电池，其包括依次层压的透明盖板、密封胶层、太阳能电池片、密封胶层和太阳能电池背板；所述太阳能电池背板层为本发明所提供的太阳能电池背板。本发明所提供的太阳能电池背板，相对于TPT等背板的价格，其成本价格降低了近45％。并且该背板各项性能完全满足国家标准，特别是散热性和隔水性性能更优。
文档编号H01L31/0203GK102082185SQ200910188449
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者何龙, 刘运良, 姜占锋, 房军祥, 王胜亚, 罗辉 申请人:比亚迪股份有限公司