一种高散热光伏组件用背板及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池背板【技术领域】，具体涉及一种高散热光伏组件用背板及其制备方法,所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料的原料包括氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外线吸收剂、光稳定剂和醋酸丁酯；所述氟树脂改性聚烯烃膜的原料包括聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂和抗氧剂。本发明的背板散热效果好、光电转换率高，结构简单。本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高。
【专利说明】一种高散热光伏组件用背板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池背板【技术领域】，具体涉及一种高散热光伏组件用背板及其制备方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池组件在进行光电转换的同时积累了相当的热量，组件升温会直接影响电池片的光电转换效率，而常规的太阳能背板，采用厚度为125-350 μ m的PET基材，双面涂覆厚度为20-50 μ m的氟涂料或采用胶黏剂复合氟膜，以图保护PET基材以抗湿热老化和紫外老化，从而延长组件的使用寿命。但是这种结构的背板散热性相对较差，容易造成组件热量积累，进而直接影响了电池片的光电转化效率。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高散热光伏组件用背板，该背板散热效果好、光电转换率高，结构简单。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种高散热光伏组件用背板的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜。
[0006]下耐候层下耐候层下耐候层较佳的粘结力其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂20-50份
异氰酸酯1-5份
无机填料40-80份
紫外线吸收剂0.5-1.5份
光稳定剂0.5-1.5份
醋酸丁酯80-120份。
[0007]本发明的氟碳涂料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量比，制得高导热耐候层的导热效果好，且耐候性好。
[0008]所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂40-80份
聚全氟乙丙烯树脂 20-40份填充剂5-15份
抗紫外线剂0.5-1.5份
抗氧剂0.5-1.5份。
[0009]本发明的氟树脂改性聚烯烃膜通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量比，可避免聚酯材料耐水解性差的难题，通过压延定型使氟树脂改性聚烯烃膜的表面呈凹凸网格状，增大氟树脂改性聚烯烃膜的比表面积，从而与EVA胶膜封装固化时形成机械钳锁，获得较佳的粘结力。
[0010]优选的，所述氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂25-45份
异氰酸酯2-4份
无机填料50-70份
紫外线吸收剂0.8-1.2份
光稳定剂0.8-1.2份
醋酸丁酯90-110份。
[0011]所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂50-70份
聚全氟乙丙烯树脂 25-35份填充剂8-12份
抗紫外线剂0.8-1.2份
抗氧剂0.8-1.2份。
[0012]优选的，所述氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂35份
异氰酸酯3份
无机填料60份
紫外线吸收剂1份
光稳定剂1份
醋酸丁酯100份。
[0013]所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂60份
聚全氟乙丙烯树脂 30份填充剂10份
抗紫外线剂1份
抗氧剂1份。
[0014]优选的，所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为3-5 μ m、8-12μπι、9-15μπι和250-300 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为2-6格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率 0.004-0.006g/m2*d。
[0015]本发明通过将高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层分别控制在3-5 μ m、8-12 μ m、9-15 μ m和250-300 μ m,使得背板的散热效果好、光电转换率高，结构简单。本发明通过将凹凸网格结构的密度控制在2-6格/10mm2，增大氟树脂改性聚烯烃膜的比表面积，从而与EVA胶膜封装固化时形成机械钳锁，获得较佳的粘结力。本发明通过将背板的水汽透过率控制在0.004-0.006g/m2*d，可以提高背板的耐候性。
[0016]为使本发明达到最佳使用效果，所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为4 μ m、10 μ m、12 μ m和275 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为4格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率0.005g/m2*d。
[0017]优选的，所述聚丙烯树脂为是熔融指数在5-25g/10min、密度在0.886-0.924g/cm3的茂金属聚丙烯。本发明通过采用熔融指数在5-25g/10min、密度在0.886-0.924g/cm3的茂金属聚丙烯，制得的氟树脂改性聚烯烃膜耐候性能好。
[0018]所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比在3-12:8-17的聚全氟乙丙烯树脂。本发明通过将聚全氟乙丙烯树脂的合成原料四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比控制在3-12:8-17，提高了氟树脂改性聚烯烃膜的抗紫外能力。
[0019]优选的，所述填充剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳化硅中的至少一种。更为优选的，所述填充剂是由纳米二氧化钛和纳米二氧化硅以重量比1:0.8-1.2组成的混合物；或者，所述填充剂是由纳米二氧化硅和纳米碳化硅以重量比0.5-1.5:1组成的混合物；或者，所述填充剂是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳化硅以重量比1:1.4-2.2:0.8-1.2组成的混合物。
[0020]所述无机填料为纳米氮化硅镁、纳米氮化铝和纳米碳化硅的至少一种。优选的，无机填料是由纳米氮化硅镁和纳米氮化铝以重量比2-3:1组成的混合物；或者，所述填充剂是由纳米氮化铝和纳米碳化硅以重量比1:1.6-2.4组成的混合物；或者，所述填充剂是由纳米氮化娃镁、纳米氮化招和纳米碳化娃以重量比1:0.8-1.2:0.5-1.5组成的混合物。
[0021]优选的，所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基_2，2，6，6_四甲基哌啶和2_羟基-4-正辛氧基二苯甲酮以重量比1:1.8-2.6组成的混合物。本发明通过采用4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮作为抗紫外线剂复配使用，并控制其重量比为1:1.8-2.6，制得的氟树脂改性聚烯烃膜抗紫外线效果好，大大提高了制品在暴露空气中的使用寿命。
[0022]所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1_2组成的混合物。本发明通过采用抗氧剂1010和抗氧剂168作为抗氧剂复配使用，并控制其重量比为1:1-2，制得的氟树脂改性聚烯烃膜抗氧化性能好，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
[0023]优选的，所述氟碳树脂为氟含量在15%_40%、玻璃化温度为30?50°C的氟碳树脂。本发明通过采用氟含量在15%-40%、玻璃化温度为30?50°C的氟碳树脂，制得的高导热耐候层的导热效果好，且耐候性好。
[0024]优选的，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1:1.5-2.5组成的混合物。本发明通过采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑作为紫外线吸收剂复配使用，并控制其重量比为1:1.5-2.5，能增强高导热耐候层吸收紫外线的能力，大大提闻了制品在暴露空气中的使用寿命。
[0025]所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比1.6-2.4:1组成的混合物。本发明通过采用六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6_五甲基哌啶基)亚磷酸酯作为光稳定剂复配使用，并控制其重量比为1.6-2.4:1，能增强高导热耐候层的光稳性，屏障或抑制光氧化还原或光老化过程。
[0026]本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0027](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水形成下耐候层与粘结层，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0028]本发明的有益效果在于:本发明采用高导热耐候层，导热效果好，且耐候性好。本发明采用铝箔层，铝箔是热的良导体，可以将电池组件中产生的热量及时散发出去，保护电池的寿命，且铝箔致密的结构具有极佳的水汽阻隔性能。本发明采用粘结层，使得铝箔层和下耐候层之间粘结性能优异、湿热处理前后均具有良好的耐水汽透过性。本发明的下耐候层采用氟树脂改性聚烯烃树脂，可避免聚酯材料耐水解性差的难题，通过压延定型使氟树脂改性聚烯烃膜的表面呈凹凸网格状，增大氟树脂改性聚烯烃膜的比表面积，从而与EVA胶膜封装固化时形成机械钳锁，获得较佳的粘结力。
[0029]本发明的背板散热效果好、光电转换率高，结构简单。
[0030]本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0031]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0032]实施例1
一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；
其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂20份
异氰酸酯1份
无机填料40份
紫外线吸收剂0.5份
光稳定剂0.5份
醋酸丁酯80份；
所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂40份
聚全氟乙丙烯树脂 20份填充剂5份
抗紫外线剂0.5份
抗氧剂0.5份。
[0033]所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为3 μ m、8 μ m、9 μ m和250 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为2格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率0.004g/m2*d。
[0034]所述聚丙烯树脂为是熔融指数在5g/10min、密度在0.886g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比为3:8的聚全氟乙丙烯树脂。
[0035]所述填充剂为纳米二氧化钛；所述无机填料为纳米氮化硅镁。
[0036]所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2_羟基_4_正辛氧基二苯甲酮以重量比1:1.8组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1组成的混合物。
[0037]所述氟碳树脂为氟含量在15%、玻璃化温度为30°C的氟碳树脂。
[0038]所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基_5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1:1.5组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比1.6:1组成的混合物。
[0039]一种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0040](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0041]实施例2
一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；
其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂25份
异氰酸酯2份
无机填料50份
紫外线吸收剂0.8份
光稳定剂0.8份
醋酸丁酯90份；
所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂50份
聚全氟乙丙烯树脂 25份填充剂8份
抗紫外线剂0.8份
抗氧剂0.8份。
[0042]所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为5 μ m、9 μ m、12 μ m和275 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为3格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率0.0045g/m2*d。
[0043]所述聚丙烯树脂为是熔融指数在10g/10min、密度在0.896g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比为1:2的聚全氟乙丙烯树脂。
[0044]所述填充剂为纳米二氧化硅；所述无机填料为纳米氮化铝。
[0045]所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2_羟基_4_正辛氧基二苯甲酮以重量比1:2组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1.2组成的混合物。
[0046]所述氟碳树脂为氟含量在20%、玻璃化温度为35°C的氟碳树脂。
[0047]所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基_5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1:1.7组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比1.8:1组成的混合物。
[0048]一种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0049](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0050]实施例3
一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；
其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂35份
异氰酸酯3份
无机填料60份
紫外线吸收剂1份
光稳定剂1份
醋酸丁酯100份；
所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂60份
聚全氟乙丙烯树脂 30份填充剂10份
抗紫外线剂1份
抗氧剂1份。
[0051]所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为4 μ m、10 μ m、12 μ m和275 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为4格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率0.005g/m2*d。
[0052]所述聚丙烯树脂为是熔融指数在15g/10min、密度在0.905g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比为7:12的聚全氟乙丙烯树脂。
[0053]所述填充剂为纳米二氧化钛和纳米二氧化硅以重量比1:1组成的混合物；所述无机填料为纳米氮化铝和纳米碳化硅以重量比2.5:1组成的混合物。
[0054]所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2_羟基_4_正辛氧基二苯甲酮以重量比1:2.2组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1.5组成的混合物。
[0055]所述氟碳树脂为氟含量在25%、玻璃化温度为40°C的氟碳树脂。
[0056]所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1:2组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6_五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比2:1组成的混合物。
[0057]—种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0058](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0059]实施例4
一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；
其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂45份
异氰酸酯4份
无机填料70份
紫外线吸收剂1.2份
光稳定剂1.2份
醋酸丁酯110份；
所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂70份
聚全氟乙丙烯树脂 35份填充剂12份
抗紫外线剂1.2份
抗氧剂1.2份。
[0060]所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为4.5μπι、11μπι、13μπι和300μπι;所述凹凸网格结构的密度为5格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率
0.0055g/m2*d。
[0061]所述聚丙烯树脂为是熔融指数在20g/10min、密度在0.914g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比为2:3的聚全氟乙丙烯树脂。
[0062]所述填充剂为纳米二氧化硅和纳米碳化硅以重量比1.2:1组成的混合物；所述无机填料为纳米氮化铝和纳米碳化硅以重量比1:2.2组成的混合物。
[0063]所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2_羟基_4_正辛氧基二苯甲酮以重量比1:2.4组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1.8组成的混合物。
[0064]所述氟碳树脂为氟含量在30%、玻璃化温度为45°C的氟碳树脂。
[0065]所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1:2.2组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6_五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比2.2:1组成的混合物。
[0066]一种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0067](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0068]实施例5
一种高散热光伏组件用背板，所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜；
其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料:
氟碳树脂50份
异氰酸酯5份
无机填料80份
紫外线吸收剂1.5份
光稳定剂1.5份
醋酸丁酯120份；
所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料:
聚丙烯树脂80份
聚全氟乙丙烯树脂 40份填充剂15份
抗紫外线剂1.5份
抗氧剂1.5份。
[0069]所述高导热耐候层、招箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为5 μ m、12 μ m、15 μ m和300 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为6格/10mm2 ;所述背板的水汽透过率0.006g/m2*d。
[0070]所述聚丙烯树脂为是熔融指数在25g/10min、密度在0.924g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比为12:17的聚全氟乙丙烯树脂。
[0071]所述填充剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳化硅以重量比1:2.2:1.2组成的混合物；所述无机填料为纳米氮化硅镁、纳米氮化铝和纳米碳化硅以重量比1:1.2:1.5组成的混合物。
[0072]所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2_羟基_4_正辛氧基二苯甲酮以重量比1:2.6组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:2组成的混合物。
[0073]所述氟碳树脂为氟含量在40%、玻璃化温度为50°C的氟碳树脂。
[0074]所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比2:5组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6_五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比2.4:1组成的混合物。
[0075]—种高散热光伏组件用背板的制备方法，包括如下步骤:
(1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用；
(2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用；
(3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层。
[0076](4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
[0077]本发明采用高导热耐候层，导热效果好，且耐候性好。本发明采用铝箔层，铝箔是热的良导体，可以将电池组件中产生的热量及时散发出去，保护电池的寿命，且铝箔致密的结构具有极佳的水汽阻隔性能。本发明采用粘结层，使得铝箔层和下耐候层之间粘结性能优异、湿热处理前后均具有良好的耐水汽透过性。本发明的下耐候层采用氟树脂改性聚烯烃树脂，可避免聚酯材料耐水解性差的难题，通过压延定型使氟树脂改性聚烯烃膜的表面呈凹凸网格状，增大氟树脂改性聚烯烃膜的比表面积，从而与EVA胶膜封装固化时形成机械钳锁，获得较佳的粘结力。
[0078]本发明的背板散热效果好、光电转换率高，结构简单。
[0079]本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
[0080]上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述背板包括从上到下依次设置的高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层，高导热耐候层的底面与铝箔层贴合，粘结层的两面分别与铝箔层、下耐候层贴合，所述下耐候层是表面设有凹凸网格结构的氟树脂改性聚烯烃膜； 其中，所述高导热耐候层由氟碳涂料制得，氟碳涂料包括如下重量份的原料: 氟碳树脂20-50份 异氰酸酯1-5份 无机填料40-80份 紫外线吸收剂0.5-1.5份 光稳定剂0.5-1.5份 醋酸丁酯80-120份； 所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料: 聚丙烯树脂40-80份 聚全氟乙丙烯树脂 20-40份 填充剂5-15份 抗紫外线剂0.5-1.5份 抗氧剂0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述氟碳涂料包括如下重量份的原料: 氟碳树脂25-45份 异氰酸酯2-4份 无机填料50-70份 紫外线吸收剂0.8-1.2份 光稳定剂0.8-1.2份 醋酸丁酯90-110份； 所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料: 聚丙烯树脂50-70份 聚全氟乙丙烯树脂 25-35份 填充剂8-12份 抗紫外线剂0.8-1.2份 抗氧剂0.8-1.2份。
3.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述氟碳涂料包括如下重量份的原料: 氟碳树脂35份 异氰酸酯3份 无机填料60份 紫外线吸收剂I份 光稳定剂I份 醋酸丁酯100份； 所述氟树脂改性聚烯烃膜包括如下重量份的原料: 聚丙烯树脂60份 聚全氟乙丙烯树脂 30份 填充剂10份 抗紫外线剂I份 抗氧剂I份。
4.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述高导热耐候层、铝箔层、粘结层和下耐候层的厚度依次为3-5 μ m、8-12 μ m、9_15 μ m和250-300 μ m ;所述凹凸网格结构的密度为2-6格/1mm2 ;所述背板的水汽透过率0.004-0.006g/m2*d。
5.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述聚丙烯树脂为是熔融指数在5-25g/10min、密度在0.886-0.924g/cm3的茂金属聚丙烯；所述聚全氟乙丙烯树脂为四氟乙烯与六氟丙烯的摩尔比在3-12:8-17的聚全氟乙丙烯树脂。
6.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述无机填料为纳米氮化娃镁、纳米氮化招和纳米碳化娃的至少一种；所述填充剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳化硅中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮以重量比1:1.8-2.6组成的混合物；所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1_2组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述氟碳树脂为氟含量在15%-40%、玻璃化温度为30?50°C的氟碳树脂。
9.根据权利要求1所述的一种高散热光伏组件用背板，其特征在于:所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2- (2’ -羟基-5’ -甲基苯基)苯并三氮唑以重量比1: 1.5-2.5组成的混合物；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺和三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯以重量比1.6-2.4:1组成的混合物。
10.如权利要求1-9所述的一种高散热光伏组件用背板的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)将聚丙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、填充剂、抗紫外线剂、抗氧剂混合均匀，使用挤出流延工艺，经具有凹凸结构的钢辊和橡胶辊压延，形成凹凸网格状结构，待用； (2)将氟碳树脂、异氰酸酯、无机填料、紫外吸收剂、光稳定剂溶于醋酸丁酯，制得氟碳涂料，待用； (3)将所述铝箔的一面喷所述涂氟碳涂料，形成高导热耐候涂层； (4)将所述氟树脂改性聚烯烃膜的光滑面经电晕处理、涂覆胶水形成下耐候层与粘结层，与所述铝箔的另一面复合，热固化后制得所述背板。
【文档编号】H01L31/049GK104393084SQ201410702030
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】徐海燕, 张鹏, 方艳, 吴松, 纪孝熹, 张曙光 申请人:明冠新材料股份有限公司