本发明涉及一种太阳能电池背板及其生产方法，属于太阳能电池装备
技术领域：
。
背景技术：
：电池背板位于组件的背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。太阳能背板的主要使用材料是pet（聚对苯二甲酸乙二醇酯），它具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低，具有优良的阻气、阻水等性能。背板一般都用pet膜来作为支持体。由多层pet复合而成的背板也有一定的市场应用。例如：cn204914770u公开一种太阳能电池背板复合膜，包括ectfe膜、第一胶水层、pet板、第二胶水层、铝箔层、第三胶水层、ectfe膜，第一ectfe膜和第二ectfe膜使太阳能电池背板复合膜的耐候性和化学腐蚀性增强；设有ectfe膜和铝箔层使太阳能电池背板复合膜的阻水性能增强，更好的保护电池片，延长太阳能电池组件的使用寿命。cn106328760a公开一种低成本太阳能电池背板的生产工艺，包括pet基材、聚酯耐候保护层及涂覆层。cn204271102u公开一种具有pe耐候层的耐污型太阳能电池背板，所述耐污型太阳能电池背板包括从上到下依次设置的耐污涂层、第一粘结层、pet基材层、第二粘结层和pe耐候层，第一粘结层的两面分别与耐污涂层、pet基材层贴合，第二粘结层的两面分别与pet基材层、pe耐候层贴合。但是，如果仅仅是简单地使用pet基材与其表面的功能层相贴合时，容易导致导热性能不好、两层之间的结合力不高的问题。技术实现要素：本发明的目的是：解决在pet太阳能电池板上的含氟涂层与pet层之间结合力不高、散热性不好的问题。采用了基于模板法的疏水涂层的制备，实现了pet层与含氟材料层之间提高结合力以及导热性的效果。技术方案是：一种太阳能电池背板的生产方法，包括如下步骤：第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比10～15：1混合均匀，然后浇于新鲜的荷叶的表面，再放置于烘箱中进行固化，取出后，将荷叶剥离，即利用了荷叶的表面的微凹凸表面作为模板制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）35～50份分散于340～420份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将2～4wt%硅烷偶联剂的乙醇溶液230～310份缓慢滴加入上述分散液中，升温至55～65℃进行反应12～14h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，表面功能化的石墨烯的制备：将表面交联修饰的氧化石墨烯20～35份分散于250～380份的无水乙醇中，然后加入60～75份的水合肼，升温至50～70℃进行反应10～12h，将产物离心分离后，依次经过无水乙醇洗涤、去离子水洗涤、真空干燥后，得到表面功能化的石墨烯；第4步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂50～65份、光引发剂1～3份、活性稀释剂5～10份、交联剂3～6份、表面功能化的石墨烯6～12份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；第5步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射10～60min，再将pdms软模板层揭下，置于40～45℃的烘箱中烘干4～6h；第6步，含氟耐候层的制备：在第5步得到的疏水导热层的表面上热压含氟聚合物层。所述的第1步中，固化温度是35～38℃，固化时间是3～6h。所述的第2步中，所述的硅烷偶联剂选自kh550、kh560或者kh570。所述的第4步中，主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：0.5～1的混合；所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮或者1-羟基-环己基-苯基甲酮；所述的活性稀释剂选自三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂选自二聚季戊四醇五丙烯酸酯。所述的第5步中，涂覆的厚度是0.1～1mm；紫外灯照射的波长是362nm，光强度是600～800μw/cm2。所述的第6步中，含氟聚合物层是指pvdf膜；热压的压力是0.1～1mpa，温度是80～110℃。由上述方法制备得到的太阳能电池背板。有益效果本发明利用了荷叶作为模板，通过其表面的微凹凸表面作为模板制备得到了pdms软模板层，再通过软模板在pet层的表面制备出了具有疏水性的光固化层，也具有了较好的超疏水性，利用该特性可以实现与高能的含氟材料的表面更容易的结合；同时，在光固化层中还加入了改性石墨烯作为导热材料，也提高了背板的导热性。附图说明图1是实施例3中第5步中制备得到的疏水导热涂层的表面水滴接触角照片。图2是对照例1中第5步中制备得到的疏水导热涂层的表面水滴接触角照片。具体实施方式以下的实施例中，使用的聚二甲基硅氧烷（pdms）是dowcorning的sylgard184；聚氨酯丙烯酸酯使用的是satomer的cn990。实施例1太阳能电池背板的生产方法，步骤：第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比10：1混合均匀，然后浇于新鲜的荷叶的表面，再放置于烘箱中进行固化，固化温度是35℃，固化时间是3h，取出后，将荷叶剥离，即利用了荷叶的表面的微凹凸表面作为模板制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）35份分散于340份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将2wt%硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液230份缓慢滴加入上述分散液中，升温至55℃进行反应12h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，表面功能化的石墨烯的制备：将表面交联修饰的氧化石墨烯20份分散于250～380份的无水乙醇中，然后加入60份的水合肼，升温至50℃进行反应10h，将产物离心分离后，依次经过无水乙醇洗涤、去离子水洗涤、真空干燥后，得到表面功能化的石墨烯；第4步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂50份、光引发剂1份、活性稀释剂5份、交联剂3份、表面功能化的石墨烯6份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：0.5的混合；所述的光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮；所述的活性稀释剂是三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂是二聚季戊四醇五丙烯酸酯；第5步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，涂覆的厚度是0.1mm，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射10min，紫外灯照射的波长是362nm，光强度是600μw/cm2，再将pdms软模板层揭下，置于40℃的烘箱中烘干4h；第6步，含氟耐候层的制备：在第5步得到的疏水导热层的表面上热压pvdf膜；热压的压力是0.1mpa，温度是80℃。实施例2第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比15：1混合均匀，然后浇于新鲜的荷叶的表面，再放置于烘箱中进行固化，固化温度是38℃，固化时间是6h，取出后，将荷叶剥离，即利用了荷叶的表面的微凹凸表面作为模板制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）50份分散于420份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将4wt%硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液310份缓慢滴加入上述分散液中，升温至65℃进行反应14h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，表面功能化的石墨烯的制备：将表面交联修饰的氧化石墨烯35份分散于380份的无水乙醇中，然后加入75份的水合肼，升温至70℃进行反应12h，将产物离心分离后，依次经过无水乙醇洗涤、去离子水洗涤、真空干燥后，得到表面功能化的石墨烯；第4步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂65份、光引发剂3份、活性稀释剂10份、交联剂6份、表面功能化的石墨烯12份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：1的混合；所述的光引发剂是1-羟基-环己基-苯基甲酮；所述的活性稀释剂是三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂是二聚季戊四醇五丙烯酸酯；第5步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，涂覆的厚度是1mm，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射60min，紫外灯照射的波长是362nm，光强度是800μw/cm2，再将pdms软模板层揭下，置于45℃的烘箱中烘干4～6h；第6步，含氟耐候层的制备：在第5步得到的疏水导热层的表面上热压pvdf膜；热压的压力是1mpa，温度是110℃。实施例3第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比12：1混合均匀，然后浇于新鲜的荷叶的表面，再放置于烘箱中进行固化，固化温度是36℃，固化时间是4h，取出后，将荷叶剥离，即利用了荷叶的表面的微凹凸表面作为模板制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）45份分散于360份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将3wt%硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液260份缓慢滴加入上述分散液中，升温至60℃进行反应13h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，表面功能化的石墨烯的制备：将表面交联修饰的氧化石墨烯28份分散于280份的无水乙醇中，然后加入65份的水合肼，升温至55℃进行反应11h，将产物离心分离后，依次经过无水乙醇洗涤、去离子水洗涤、真空干燥后，得到表面功能化的石墨烯；第4步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂56份、光引发剂2份、活性稀释剂7份、交联剂5份、表面功能化的石墨烯8份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：0.8的混合；所述的光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮；所述的活性稀释剂是三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂是二聚季戊四醇五丙烯酸酯；第5步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，涂覆的厚度是0.5mm，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射30min，紫外灯照射的波长是362nm，光强度是700μw/cm2，再将pdms软模板层揭下，置于42℃的烘箱中烘干5h；疏水导热涂层的表面水滴接触角照片如图1所示，约为162°。第6步，含氟耐候层的制备：在第5步得到的疏水导热层的表面上热压pvdf膜；热压的压力是0.5mpa，温度是90℃。对照例1与实施例3的区别是：未采用荷叶作为软模板的基面，而是直接采用表面光滑的玻璃板。第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比12：1混合均匀，然后浇于光滑的玻璃板上，再放置于烘箱中进行固化，固化温度是36℃，固化时间是4h，取出后，将的玻璃板剥离，制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）45份分散于360份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将3wt%硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液260份缓慢滴加入上述分散液中，升温至60℃进行反应13h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，表面功能化的石墨烯的制备：将表面交联修饰的氧化石墨烯28份分散于280份的无水乙醇中，然后加入65份的水合肼，升温至55℃进行反应11h，将产物离心分离后，依次经过无水乙醇洗涤、去离子水洗涤、真空干燥后，得到表面功能化的石墨烯；第4步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂56份、光引发剂2份、活性稀释剂7份、交联剂5份、表面功能化的石墨烯8份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：0.8的混合；所述的光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮；所述的活性稀释剂是三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂是二聚季戊四醇五丙烯酸酯；第5步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，涂覆的厚度是0.5mm，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射30min，紫外灯照射的波长是362nm，光强度是700μw/cm2，再将pdms软模板层揭下，置于42℃的烘箱中烘干5h；疏水导热涂层的表面水滴接触角照片如图2所示，约为134°第6步，含氟耐候层的制备：在第5步得到的疏水导热层的表面上热压pvdf膜；热压的压力是0.5mpa，温度是90℃。对照例2与实施例3的区别是：未对石墨烯的表面功能化。第1步，pdms软模板层的制备：将聚二甲基硅氧烷（pdms）与交联剂按照重量比12：1混合均匀，然后浇于光滑的玻璃板上，再放置于烘箱中进行固化，固化温度是36℃，固化时间是4h，取出后，将的玻璃板剥离，制备得到了pdms软模板层；第2步，表面交联修饰的氧化石墨烯的制备：按重量份计，取氧化石墨烯（go）45份分散于360份的无水乙醇中，再加入hcl调节分散液的ph至4～5，然后将3wt%硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液260份缓慢滴加入上述分散液中，升温至60℃进行反应13h，离心分离，固体物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面交联修饰的氧化石墨烯；第3步，疏水导热涂层原料的制备：按重量份计，将主体树脂56份、光引发剂2份、活性稀释剂7份、交联剂5份、表面功能化的石墨烯8份混合均匀，得到疏水导热涂层原料；主体树脂选自聚氨酯丙烯酸酯与聚乙二醇双丙烯酸酯按照重量比2：0.8的混合；所述的光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮；所述的活性稀释剂是三缩丙二醇二丙烯酸酯；所述的交联剂是二聚季戊四醇五丙烯酸酯；第4步，疏水导热层的制备：在pet基层薄膜涂覆疏水导热涂层原料，涂覆的厚度是0.5mm，再在疏水导热涂层原料的表面覆盖pdms软模板层，置于紫外灯下照射30min，紫外灯照射的波长是362nm，光强度是700μw/cm2，再将pdms软模板层揭下，置于42℃的烘箱中烘干5h；第5步，含氟耐候层的制备：在第4步得到的疏水导热层的表面上热压pvdf膜；热压的压力是0.5mpa，温度是90℃。对照例3cn104409549a中的太阳能电池背板。以上实施例和对照例制备得到的太阳能电池背板的表征数据如下：实施例1实施例2实施例3对照例1对照例2对照例3紫外阻挡率%89.289.889.487.286.486～88击穿电压kv202122181712～17水蒸汽透过性g/(m2d)0.570.650.610.810.781.3～1.6导热系数w/mk28.324.334.414.215.23.0～5.0电阻率ωm1.12×10161.23×10161.06×10161.54×10161.49×10161.5～1.8×1016从上表中可以看出，本发明制备得到的太阳能背板具有较好的散热性，其导热系数较大，优于现有技术中的产品；通过实施例3与对照例1的对比可以看出，通过采用荷叶作为软模板可以有效地使疏水涂层具有更好的疏水性，使其与pvdf层之间的结合更紧密，使导热系数明显提高；通过实施例3和对照例2可以看出，通过对石墨烯进行表面功能化处理之后，能够使石墨烯与疏水涂层之间的分散和相容性更好，更好地利用石墨烯的导热性提高导热效果。当前第1页12