太阳能电池用复合背板和包含它的太阳能电池组件的制作方法_2

文档序号:9218694阅读:来源:国知局
含水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的一种或 多种。抗紫外线添加剂的具体实例包括UV-9 (2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、UV-531 (2-羟 基-4-正辛氧基-二苯甲酮)、,-326[(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代 苯并三唑]、UV-P[2-C-羟基-5^ -甲基苯基)苯并三唑]、UV-24(2,2^ -二羟基-甲 氧基二苯甲酮)、三嗪-5[2,4,6-三(2'-羟基-4'-正辛氧基苯基)-1,3,5_三嗪], TINUVIN622,TINUVIN770,TINUVIN783,TINUVINP,TINUVIN788 等。
[0047] 增韧剂包含马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐接枝的聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯 和聚烯烃弹性体P0E中的一种或多种。
[0048] 抗氧化剂为芳香胺类、受阻酚类和亚磷酸酯类中的一种或多种。抗氧化剂的具体 实例包括巴斯夫抗氧剂1010和168,以及B215。
[0049] 所述聚丙烯基复合材料还包含除聚丙烯之外的其他烯烃聚合物。所述其他烯烃聚 合物包含聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。
[0050] 当外层包含聚丙烯、无机填料、抗紫外线添加剂、增韧剂和抗氧化剂时,基于外层 的总重量,聚丙烯的重量比优选在65%~94%的范围内,无机填料的重量比优选在5%~ 25%的范围内,抗紫外线添加剂的重量比优选在0. 1%~1.5%的范围内,增韧剂的重量比 优选在0. 5~5%的范围内,且抗氧化剂的重量比优选在0. 1 %~1. 0%的范围内。
[0051]当外层包含聚丙烯、其他烯烃聚合物、无机填料、抗紫外线添加剂、增韧剂和抗氧 化剂时,基于外层的总重量,聚丙烯的重量比优选在55%~84%的范围内,其他烯烃聚合 物优选在2%~15%的范围内,无机填料的重量比优选在5%~25%的范围内,抗紫外线添 加剂的重量比优选在〇. 1 %~1. 5 %的范围内,增韧剂的重量比优选在0. 5~5 %的范围内, 且抗氧化剂的重量比优选在0. 1 %~1.0%的范围内。
[0052] 外层的厚度为25微米到250微米。
[0053] 第一粘合剂层
[0054] 在第一粘合剂层中所含的粘合剂可以是普通的粘合剂,只要它可以实现外层与中 间层之间强的粘合即可。在第一粘合剂层中所含的粘合剂也可以是开发的专用粘合剂。
[0055] 第一粘合剂层中所含的粘合剂可以包含聚氨酯类粘合剂、环氧类粘合剂、丙烯酸 类粘合剂和改性聚烯烃类粘合剂中的一种或多种,优选环氧类粘合剂和改性聚烯烃类粘合 齐U,特别优选改性聚烯烃类粘合剂。
[0056] 特别是,当采用环氧类粘合剂或改性聚烯烃类粘合剂或它们的组合作为第一粘合 剂层时,相对于其他粘合剂,上胶量少且无需固化,可以显著缩短复合背板的生产周期且大 大增强层间剥离强度。
[0057] 第一粘合剂层的厚度可以为1~10微米。
[0058] 中间层
[0059] 根据本发明,中间层具有工频电气强度大于55V/ym的聚合物。工频电气强度可 以通过本领域已知方法测定。
[0060] 满足上述要求的中间层的聚合物可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚 萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
[0061] 所述中间层的厚度为25微米到300微米。
[0062] 第二粘合剂层
[0063] 在第二粘合剂层中所含的粘合剂可以是普通的粘合剂,只要它可以实现内层与中 间层之间强的粘合即可。在第二粘合剂层中所含的粘合剂也可以是开发的专用粘合剂。[0064] 第二粘合剂层中所含的粘合剂可以包含聚氨酯类粘合剂、环氧类粘合剂、丙烯酸 类粘合剂、改性聚烯烃类粘合剂、钛酸酯类和硅烷类粘合剂中的一种或多种,优选环氧类粘 合剂和改性聚烯烃类粘合剂,特别优选改性聚烯烃类粘合剂。第二粘合剂与第一粘合剂可 以相同或不同。
[0065] 特别是,当采用环氧类粘合剂或改性聚烯烃类粘合剂或它们的组合作为第二粘合 剂层时,相对于其他粘合剂,上胶量少且无需固化,可以显著缩短复合背板的生产周期且大 大增强层间剥离强度。
[0066] 第二粘合剂层的厚度可以为1~10微米。
[0067]内层
[0068] 根据本发明,内层包含聚乙烯基复合材料或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基复合 材料,且与用于太阳能电池的封装EVA的层间剥离强度大于40N/cm。优选地,内层在 420nm-640nm的波长范围内具有至少90%的光反射率。
[0069] 所述聚乙烯基复合材料可以包含聚乙烯、无机填料、抗紫外线添加剂和抗氧化剂。 所述聚乙烯基复合材料还可以包含除聚乙烯之外的其他烯烃聚合物。所述其他烯烃聚合物 包括丙烯共聚物。
[0070] 所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基复合材料可以包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、无 机填料、抗紫外线添加剂和抗氧化剂。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基复合材料还包含除 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物之外的其他烯烃聚合物。所述其他烯烃聚合物包括丙烯共聚物。
[0071] 所述无机填料包含碳酸钙,二氧化钛,优选金红石型二氧化钛,例如杜邦R105,蒙 脱土,高岭土,硫酸钡和水滑石中的一种或多种。
[0072] 所述抗紫外线添加剂可以为有机紫外线吸收剂或稳定剂。有机紫外线吸收剂或稳 定剂包含水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的一种或 多种。抗紫外线添加剂的具体实例包括UV-9 (2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、UV-531 (2-羟 基-4-正辛氧基-二苯甲酮)、,-326[(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代 苯并三唑]、UV-P[2-C-羟基-5^ -甲基苯基)苯并三唑]、UV-24(2,2^ -二羟基-甲 氧基二苯甲酮)、三嗪-5[2,4,6-三(2'-羟基-4'-正辛氧基苯基)-1,3,5_三嗪], TINUVIN622,TINUVIN770,TINUVIN783,TINUVINP,TINUVIN788 等。
[0073] 抗氧化剂包含芳香胺类、受阻酚类和亚磷酸酯类中的一种或多种。抗氧化剂的具 体实例包括巴斯夫抗氧剂1010和168,以及B215。
[0074] 当内层包含聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、无机填料、抗紫外线添加剂和抗 氧化剂时,基于内层的总重量,聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重量比优选在75%~ 94%的范围内,无机填料的重量比优选在5~25%的范围内,抗紫外线添加剂的重量比优 选在0. 1 %~1. 5%的范围内,且抗氧化剂的重量比在优选0. 1 %~1. 0%的范围内。
[0075]当内层包含聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、其他烯烃聚合物、无机填料、抗紫 外线添加齐IJ、和抗氧化剂时,基于内层的总重量,聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重量 比优选在大于0%至75%的范围内,其他烯烃聚合物优选在1~75%的范围内,无机填料的 重量比优选在5~25%的范围内,抗紫外线添加剂的重量比优选在0. 1 %~1. 5%的范围 内,且抗氧化剂的重量比优选在0. 1 %~1.0%的范围内。
[0076] 内层的厚度为25微米到150微米。
[0077]本发明的发明人还发现,在该复合背板的五层结构中,当外层与中间层的厚度之 比处于3 : 1至1 : 12的范围内,优选地处于2 : 1至1 : 8的范围内,更为优选地处于 1 : 2至1 : 6的范围内;中间层与内层的厚度之比处于12 : 1至1 : 5的范围内,优选 地处于8 : 1至1 : 3的范围内,更为优选地处于4 : 1至1 : 2的范围内;且该复合背 板的总厚度在250微米以上时,该复合背板除了具有低于2.Og/m2天的水蒸汽渗透率,并且 在420nm-640nm的波长范围内具有至少90%的光反射率之外,还具有大于1,000V的局部 放电。同时,与类似的背板产品相比,这样的复合背板更易于加工(如其相应的层压工艺条 件,包括温度、持续时间等,将更为宽松),且其生产成本更低。
[0078]太阳能电池组件
[0079] 图2是包括根据本发明的复合背板的太阳能电池组件的结构示意图。如图2所示, 太阳能电池组件包括玻璃板2、封装材料EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)3、电池片4、本发 明的复合背板5、正极6、负极7以及电极隔离条EPE8。当本发明的复合背板5安装在太阳 能电池组件中时,内层面向封装材料EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)3,并且外层面向空气 侦k当太阳能电池组件工作时,太阳光1从太阳能电池组件的玻璃2 -侧进入。
[0080]根据本发明的复合背板和太阳能电池组件可以根据常规方法制造。
[0081] 实施例
[0082]在下文中将通过使用实施例具体地描述本发明。然而,本发明不限于这些实施例 或被这些实施例限制。除非另外指出,在实施例中的份是指重量份。
[0083] 实施例1
[0084]将用于外层的聚丙烯PP粒子90份、增韧剂(马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率为 5%))2份,紫外线稳定剂〇'1顯¥預622)0.5份,二氧化钛〇?105)7份,抗氧化剂出215)0.5 份在常温(10~30°C),以为500转/分钟的转速,通过侧喂料口分批加入搅拌机中进行混 合并充分搅拌半小时,然后在220°C温度下,以80ym的厚度挤出成膜作为外层。
[0085]将用于内层的聚乙烯PE粒子91份、紫外线稳定剂(CYASORBTHT7001)0. 5份、二氧 化钛8份、抗氧化剂(B215) 0. 5份,在常温(10~30°C
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