一种太阳能电池组件的背板的制作方法

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件的背板。

背景技术：

目前，晶硅太阳能电池组件的基本结构依次包括正面玻璃、上层封装材料、电池片层、下层封装材料和背板或者背面玻璃，其中常用的背板为白色的聚合物复合层。该聚合物复合层是由外层、中间层和内层组成，其中外层和中间层、以及中间层和内层之间设有粘结材料。市场上，太阳能电池背板主要分为含氟背板与不含氟背板两大类。其中含氟背板又分双面含氟(如tpt、kpk、kpf，其中第一个字母代表外层，中间字母代表中间层，最后一个字母代表内层)与单面含氟(如tpe、kpe、kpo，其中第一个字母代表外层，中间字母代表中间层，最后一个字母代表内层)两种，其中t是指聚氟乙烯(pvf)薄膜，k是指聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜，f为氟涂料树脂涂层；p指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(bopet)；e指聚乙烯薄膜或乙烯-醋酸乙烯树脂(eva)，o是聚烯烃树脂。而不含氟的背板则多是通过使用胶粘剂将多层pet或pa胶粘复合而成。

对于双面含氟的背板，其中内层是整体复合一层含氟薄膜或者含氟涂料，成本高。

对于不含氟的背板以及内层不含氟的背板，背板内侧的耐候性比较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池组件的背板，一方面该背板的内侧具有良好的耐候性，另一方面具有较低的成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供的以下技术方案。

一种太阳能电池组件的背板，所述背板包括基底，以及设置在所述基底的内侧表面上具有预设图案的含氟的图案层，所述基底的内侧表面不含氟。

可选地，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃、上层封装材料、电池片层、下层封装材料和背板，所述含氟的图案层中的图案与所述电池片层中的电池片的未遮挡区域的图案相适配。

可选地，所述含氟的图案层中的图案为网格状或条状。

可选地，所述含氟的图案层为具有所述预设图案的含氟薄膜。该含氟薄膜可以是市售的各类含氟薄膜，进一步优选是用于背板的各类含氟薄膜，如聚氟乙烯(pvf)薄膜，聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜等。

可选地，所述含氟的图案层(即上述的含氟薄膜)通过粘结层设于所述基底的内侧表面。

本实用新型中，粘结层可以与含氟薄膜复合在一起，使用时直接通过粘结层将含氟薄膜粘贴在基体的内侧表面上。粘结层也可以不与含氟薄膜复合在一起，使用时，先在基底的内侧表面上设置粘结层，再将含氟薄膜粘贴在粘结层上即可。

需要说明的是，粘结层具有与含氟薄膜相同的图案。

可选地，所述含氟的图案层由设置在所述基底的内侧表面上的具有所述预设图案的含氟涂料经固化形成。

含氟涂料可为热固化含氟涂料或者光固化含氟涂料，优选低温固化含氟涂料和紫外光固化含氟涂料。制备含氟图案层时，根据含氟图案层的图案，将含氟涂料设置在基底内侧表面上，使含氟涂料固化后形成含氟图案层。

本实用新型中，可采用喷涂、涂覆、印刷等方式在基底的内侧表面上设置含氟涂料。

该含氟涂料优选是含氟的透明的或白色的涂料，使得内层在电池片的空隙处具有较好的耐候性。

该含氟涂料可选用常规的市售的含氟涂料，进一步优选是用于背板上的含氟涂料，如专利cn107759983a中公开的耐候性含氟涂料，以及专利cn103773217b中公开的紫外固化耐候性含氟涂料等。

可选地，所述基底包括含氟的外层及设置在所述外层上的不含氟的中间层，所述图案层设置在所述中间层上；所述外层和所述中间层之间设置有粘结层。

可选地，所述基底包括含氟的外层、设置在所述外层上的不含氟的中间层以及设置在所述中间层上不含氟的内层，形成所述中间层和所述内层的材料不同，所述图案层设置在所述内层上；所述外层和所述中间层之间，所述中间层和所述内层之间均设置有粘结层。

可选地，所述基底由多层不含氟高分子材料层复合形成。

技术效果

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的太阳能电池组件的背板，在基底的内侧表面上设置含氟的图案层，一方面与现有内层为不含氟材料的背板相比，使背板的内侧具有良好的耐候性，特别是增强位于太阳能电池组件的电池片组中的电池片未遮挡区域相对应位置处的背板内层的耐候性，降低黄变，增加空隙反射率，实现光能利用及组件功率的最大化；另一方面与现有内层为含氟材料的背板相比，使背板具有较低的成本(现有内层为含氟材料的背板中被电池片遮挡的部分其含氟材料的耐候性没有发挥作用)。

(2)本实用新型中关于含氟的图案层的材料的选择，可以是具有预设图案的含氟薄膜，也可以是直接采用喷涂、涂覆或印刷等方式设置的含氟涂料，经低温固化或紫外固化制得的含氟的图案层，制备方法多样，容易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是实施例1和实施例3中太阳能光伏组件的背板的俯视图；

图2是实施例2和实施例4中太阳能光伏组件的背板的俯视图；

图3是实施例1和实施例3中太阳能光伏组件的结构示意图；

图4是实施例2和实施例4中太阳能光伏组件的结构示意图；

图5是实施例1中太阳能光伏组件背板的结构示意图；

图6是实施例2中太阳能光伏组件背板的结构示意图；

图7是实施例1和实施例3中的太阳能光伏组件的电池片组中电池片以及电池片未遮挡区域的结构示意图；

图8是实施例2和实施例4中的太阳能光伏组件的电池片组中电池片以及电池片未遮挡区域的结构示意图；

图中的附图标记分别表示：

1为外层；

2为中间层；

3为内层；

31为含氟的图案层；

4为粘结层；

5为正面玻璃；

6为上层封装材料；

7为电池片层；

8为下层封装材料；

9为背板；

10为电池片层中的电池片；

11为电池片层中的电池片的未遮挡区域。

具体实施方式

以下，详细地说明本实用新型的实施方式。

本实用新型中，背板的内侧是指将背板安装到太阳能电池组件中后，背板朝向电池片的一侧；可以理解的是，背板远离电池片的一侧为背板的外侧。

图1示出了本实用新型提供的一种太阳能电池组件的背板的结构，如图1所示，该背板包括基底，以及设置在基底的内侧表面上具有预设图案的含氟的图案层31，基底的内侧表面不含氟。

如上文所述，现有的内层为不含氟材料的背板其内侧的耐候性能差，而现有的内层为含氟材料的背板虽然具有良好的耐候性能，但是其成本较高，并且内层为含氟材料的背板被电池片遮挡的部分其含氟材料的耐候性没有发挥作用。基于此，本实用新型提供的太阳能电池组件的背板中，在基底的内侧表面上设置含氟的图案层，即在基底的内侧表面的局部区域上设置含氟材料层，也即含氟材料层并不覆盖全部基底内侧表面，从而一方面保证背板的内侧具有良好的耐候性，另一方面使背板具有较低的成本。

图3和图4分别示出了太阳能电池组件的结构，如图3和图4所示，太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9。

在本实用新型一种可能的实现方式中，含氟的图案层31中的图案与电池片层7中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，即在与太阳能电池组件的背板9的电池片层中的电池片10未遮挡区域11对应位置处的背板内侧表面上设置含氟的图案层31，如此既可节省含氟材料，又可保持背板内侧的耐候性。

如图7所示，含氟的图案层31的图案为网格状，该背板适用于电池片之间通过焊带连接、电池片之间具有一定间隙的太阳能电池组件。

如图8所示，含氟的图案层31的图案为条状，该背板适用于叠瓦组件，即同一串电池串中相邻电池片以叠瓦形式连接，同一串电池串中相邻电池片之间没有间隙，相邻两串电池串之间具有间隙。

当然，本实用新型中，含氟的图案层31的图案不限于网格或者条状，可根据组件类型设置，图案对应电池片层中的电池片未遮挡的区域即可。

对于含氟的图案层31在背板基底上的设置方式，本实用新型提供以下可能的实施方式。

在一种可能的实现方式中，含氟的图案层31为具有预设图案的含氟薄膜，例如，含氟薄膜的图案与电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配。

该含氟薄膜可以是市售的各类含氟薄膜，进一步优选是用于背板的各类含氟薄膜，如聚氟乙烯(pvf)薄膜，聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜等。

含氟的图案层31(即上述的含氟薄膜)通过粘结层4设于基底的内侧表面。

本实用新型中，粘结层4可以与含氟薄膜复合在一起，使用时直接通过粘结层4将含氟薄膜粘贴在基体的内侧表面上。粘结层4也可以不与含氟薄膜复合在一起，使用时，先在基底的内侧表面上设置粘结层4，再将含氟薄膜粘贴在粘结层4上即可。

需要说明的是，用于粘接含氟薄膜的粘结层4具有与含氟薄膜相同的图案。

在另一种可能的实现方式中，含氟的图案层31由设置在基底的内侧表面上的具有预设图案的含氟涂料经固化形成。

含氟涂料可为热固化含氟涂料或者光固化含氟涂料，优选低温固化含氟涂料和紫外光固化含氟涂料。制备含氟图案层时，根据含氟图案层的图案(例如电池片层中电池片10未遮挡的区域11)，将含氟涂料设置在基底内侧表面上，使含氟涂料固化后形成含氟图案层。

可采用喷涂、涂覆、印刷等方式在基底的内侧表面上设置含氟涂料。

该含氟涂料优选是含氟的透明的或白色的涂料，使得内层在电池片的空隙处具有较好的耐候性。

该含氟涂料可选用常规的市售的含氟涂料，进一步优选是用于背板上的含氟涂料，如专利cn107759983a中公开的耐候性含氟涂料，以及专利cn103773217b中公开的紫外固化耐候性含氟涂料等。

其中低温固化优选为60℃以下，具体可根据采用的含氟涂料进行选择，比如当采用利cn107759983a中公开的耐候性含氟涂料时，可以在60℃固化制备得到3微米厚含氟的图案层31。

紫外固化的具体条件也可以根据采用的含氟涂料的情况进行选择，比如采用专利cn103773217b中公开的紫外固化耐候性含氟涂料时，可以采用365nm的紫外光固化10～15s后制得膜厚为5～30μm的含氟的图案层31。

本实用新型中，如图1所示，基底可以包括含氟的外层1及设置在外层1上的不含氟的中间层2，图案层31设置在中间层2上；外层1和中间层2之间设置有粘结层4。

该实施方式中，基底的内侧表面即为中间层2的内侧表面。

外层1具体可为聚氟乙烯(pvf)薄膜、聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜等含氟材料形成的薄膜，中间层2具体可为双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(bopet)、聚乙烯薄膜(pe)或者聚酰胺薄膜(pa)。

该实现方式的背板在制备时，可先按照现有双面含氟背板的制备工艺，制备外层1和中间层2的复合薄膜，之后，在中间层2上制备含氟的图案层31。

如图2所示，基底的组成还可以为：包括含氟的外层1、设置在外层1上的不含氟的中间层2以及设置在中间层2上不含氟的内层3，形成中间层2和内层3的材料不同，图案层31设置在内层3上；外层1和中间层2之间，中间层2和内层3之间均设置有粘结层4。

该实施方式中，内层3的内侧表面为基底的内侧表面。

外层1具体可为聚氟乙烯(pvf)薄膜、聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜等含氟材料形成的薄膜，中间层2具体可为双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(bopet)、聚乙烯薄膜(pe)或者聚酰胺薄膜(pa)。内层3可以为聚乙烯薄膜、乙烯-醋酸乙烯树脂薄膜、或者聚烯烃树脂薄膜等不含氟材料层。

该实现方式的背板在制备时，可直接在现有的单面含氟的背板(例如tpe背板、kpe背板或者kpo背板等)的内层上制备含氟的图案层31。

需要说明的是，该实现方式中，内层3可以覆盖全部的中间层2，也可以仅覆盖局部中间层2，形成一定的图案，例如内层3具有与含氟的图案层31相同的图案。

此外，基底还可以由多层不含氟高分子材料层复合形成，例如多层pet薄膜或者多层pa薄膜粘接形成。该实现方式中，含氟的图案层31直接设置在最内层的不含氟高分子材料层表面。

本实用新型中，各个位置的粘结层4的材料没有严格限制，只要能够将背板各个部分粘接固定即可。例如可采用cn107759983a的实施例1至实施例5中公开的粘结层配方。

以下针对内层是含氟薄膜的图案层或含氟涂料的图案层为例，说明一下本实用新型中的太阳能电池组件的背板的结构。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括外层1，设于外层1上的中间层2以及设于中间层2上的含氟的图案层31，所述外层1和所述中间层2之间设有粘结层4。

所述外层1为聚氟乙烯薄膜，所述中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，含氟的图案层31为具有预设图案的含氟薄膜，含氟薄膜为聚氟乙烯(pvf)薄膜。

如图3所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片10之间通过焊带连接，电池片10之间具有间隙。含氟薄膜的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图7所示的网格状。

如图5所示，该含氟薄膜通过粘结层4设于所述中间层2的表面。

本实施例中，用于粘接含氟薄膜和中间层2的粘结层4设于所述中间层2的上表面，且其形状与所述含氟的图案层31的形状相适配，即也呈如图7所示的网格状。

实施例2

如图2所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括外层1，设于外层1上的中间层2，设于中间层2上的内层3，以及设于内层3上的含氟图案层31，所述外层1和所述中间层2之间以及中间层2与内层3之间均设有粘结层4。

本实施例中，基底采用现有单面含氟的tpe背板，即所述外层1为聚氟乙烯薄膜，所述中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述内层3为聚乙烯薄膜，且内层3覆盖全部中间层2。

所述含氟的图案层31为具有预设图案的含氟薄膜，含氟薄膜为聚偏氟乙烯(pvdf)薄膜。

如图4所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片以叠瓦形式连接，同一串电池串中电池片之间没有间隙；所述含氟的图案层31中的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图8所示的条状。

如图5所示，该含氟薄膜通过粘结层4设于所述内层3的表面。

本实施例中，用于粘接含氟薄膜和内层3的粘结层4设于所述含氟的图案层31的下表面，即粘结层4与含氟的图案层31复合称为一体，且其形状与所述含氟的图案层31的形状相适配，即也呈如图8所示的条状。

实施例3

如图1所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括外层1，设于外层1上的中间层2以及设于中间层2上的含氟的图案层31，所述外层1和所述中间层2之间设有粘结层4。

所述外层1为聚氟乙烯薄膜，所述中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，含氟的图案层31为由印刷在中间层上的具有预设图案的含氟涂料经低温固化形成。

上述含氟涂料的配方如专利cn107759983a中所述含氟涂料耐候层的配方，具体如下(质量分数)：

氟树脂41088(长兴化学)80％；环氧树脂b4010p(日本三菱丽阳)5％；云母粉(博彤化工有限公司)5％；混醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(茂嘉化工公司)9.99％；紫外吸收剂2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑(德国巴斯夫公司)0.006％；光稳定剂双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(中国台湾永光化学公司)0.001％；抗氧剂三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(德国巴斯夫公司)0.003％。

上述含氟涂料的固化温度为60℃。

如图3所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片10之间通过焊带连接，电池片10之间具有间隙。所述含氟的图案层31的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图7所示的网格状。

实施例4

如图2所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括外层1，设于外层1上的中间层2，设于中间层2上的内层3，以及设于内层3上的含氟图案层31，所述外层1和所述中间层2之间以及中间层2与内层3之间均设有粘结层4。

本实施例中，基底采用现有单面含氟的tpe背板，即所述外层1为聚氟乙烯薄膜，所述中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述内层3为聚乙烯薄膜，且内层3覆盖全部中间层2。

含氟的图案层31为由喷涂在内层3上的具有预设图案的含氟涂料经紫外固化形成。

上述紫外固化含氟涂料采用cn103773217b中公开的紫外固化耐候性含氟涂料，该紫外固化耐候性含氟涂料制备方法如下：

在装有搅拌装置的容器中加入50g聚氨酯丙烯酸酯开始搅拌，依次加入15g丙烯酸六氟丁酯，20g二缩三丙二醇二丙烯酸酯，5g季戊四醇三丙烯酸酯，3g1-羟基-环己基苯基甲酮，0.4gbyk331,0.8gbyk055以及10g丙二醇甲醚醋酸溶剂，以1000r/min高速分散0.5小时制得上述紫外固化耐候性含氟涂料。

将上述紫外固化耐候性含氟涂料喷涂在内层3上电池片未遮挡区域，采用365nm的紫外光固化10～15s后制得内侧含氟涂料膜厚为15μm的网格状背板。

如图4所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片以叠瓦形式连接，同一串电池串中电池片之间没有间隙；所述含氟的图案层31中的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图8所示的条状。

上面列举一部分具体实施例对本实用新型进行说明，有必要在此指出的是以上具体实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不代表对本实用新型保护范围的限制。其他人根据本实用新型做出的一些非本质的修改和调整仍属于本实用新型的保护范围。