一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种晶硅组件封装用高绝缘阻湿背板，属于光伏封装材料领域。
【背景技术】
[0002] 光伏发电是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能的过程。光-电转换的基 本装置就是太阳能电池，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。由于太阳能电池寿命长， 只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳 能电池不会引起环境污染，因而受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。
[0003] 光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）和太阳跟踪控制系统 组成。其中，光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的 部分。因其承接着将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工 作的作用。故光伏组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。从组成结构上，晶 硅光伏组件一般由低铁钢化玻璃、前层封装胶膜、单片电池片、后层封装胶膜和光伏背板构 成。其中背板位于光伏组件的背面，起着隔绝电池片以及封装胶膜材料与外界环境的作用， 是光伏组件的背部遁甲。
[0004] 随着光伏发电技术的不断提升，光伏发电系统的平民化进程的发展越来越快，不 仅表现在发电系统的表现形式多样化方面，度电成本的优化方式方面变得尤为急迫。其中， 在光伏整体系统上进行的优化方案--将光伏系统电压从1000V升级到1500V，便是一种非 常重要且有效的解决途径。然而，系统电压等级的升级，也引发了各种辅材可靠性方面的升 级，包含接线盒、逆变器、变压器、线缆、连接器、组件。高压系统中，光伏组件的长期绝缘可 靠性变得尤为重要，其中光伏背板的绝缘性和阻湿性是保证光伏组件在绝缘性方面具有长 期可靠性的重要方面。
[0005] 对于解决背板材料的阻湿性，业内已经提出了很多方案，诸如C N 2 015 7 6 6 8 7 U、 CN102054878B、CN104868003A、CN104362207A、CN102427090A、CN102468352A、CN101740643B 等专利中都有报道。但是，都需要借助一层金属阻隔层才能达到较有的阻湿性能，例如 CN101740643B报道了一种7层结构的低收缩高阻隔背膜，具有很好的尺寸稳定性和阻隔性， 但制备工艺复杂且内部包含金属膜，绝缘性能差，无法兼顾高绝缘与阻湿两者的综合性能， 不适用于高压系统。
[0006] 因此，开发出一类纯有机体系的光伏背板，使其具有高绝缘高阻湿性能，在机械性 能、耐热性能和耐老化等性能方面也具有优异的长期稳定性的光伏背板是晶硅光伏组件封 装行业高压系统所需的配套辅材最迫切需要解决的课题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种晶硅光伏组件封装用高绝缘 阻隔背板，这种背板是纯有机体系，具有很好的绝缘性和阻湿性，可以满足高压光伏系统的 长期绝缘性要求，同时在机械性能、耐热性能和耐老化性能等方面也具有优异的长期可靠 性。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻隔 背板，依次由绝缘内层、阻湿层、支撑层和耐候外层组成;所述绝缘内层厚度为50~500μπι， 由质量分数为65 %~99.9 %的第一主体树脂、0~30 %的填料、0.001 %~0.1 %的紫外吸收 剂、0.001 %~0.1 %的光稳定剂、0.001 %~0.1 %的抗热氧老化剂、0.01 %~5 %的引发剂 组成，所述第一主体树脂由丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯中的一种或两种按照任意配比 与乙烯共聚而成，其中，乙烯的质量分数为10%~90%;所述阻湿层厚度为50~200μπι，由质 量分数为65 %~90 %的第二主体树脂、0~30 %的填料、0.5 %~10 %交联剂和0.001 %~ 1%的催化剂组成，所述第二主体树脂由丙烯酰胺、乙烯醇、钠中和度为20%~80%丙烯酸 中的一种或两种单体共聚而成聚合物，所述第二主体树脂的数均分子量为5000~30000;所 述支撑层厚度为50~200μπι，由质量分数由80 %~95 %的第三主体树脂、0~15 %的无机填 料、0.1 %~8 %的水解稳定剂、0.1 %~2 %的抗热氧老化剂组成，所述第三主体树脂由聚对 苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或混合物，所述第三主体树脂的数均 分子量为20000~60000;所述耐候外层厚度为5~30μπι，由质量分数为60%~90%的第四主 体树脂、5 %~30 %的填料、1 %~20 %的交联剂、0.001 %~1 %的催化剂组成，所述第四主 体树脂为氟树脂，由羟基聚三氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚三氟乙烯酯型氟碳树脂、羟基聚 四氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚四氟乙烯酯型氟碳树脂中的一种或多种按照任意配比组 成，所述第四主体树脂的数均分子量为5000~30000,羟值为40~65mgK0H/g。
[0009] 进一步地，所述无机填料由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物:滑石粉、 煅烧高岭土、蒙脱土、云母粉、钛白粉、抗划粉、玻璃纤维粉、碳酸钙、硫酸钡、娃酸镁、氢氧化 铝、氢氧化镁、碳化硅、铜铬黑、铁铬黑、炭黑；
[0010] 进一步地，所述引发剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：偶氮二异 丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、2,5_二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、3，3_ 双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、邻，邻-叔戊基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、邻，邻-叔 丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯、邻，邻-叔丁基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、 正丁基4，4-二(过氧化叔丁基)戊酸酯、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)-己烷；
[0011] 进一步地，所述紫外吸收剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：2-羟 基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2，2，4-三羟基 二苯甲酮、2-(2'_羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5_氯代苯并三氮唑、2-(2'_羟基-3'，5'_ 二叔丁基-5 ' _甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、3-[ 3-( 2-H-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁 基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2- (2 ' -羟基-5 ' -叔辛基)-苯并三唑、2，2 ' -亚甲基-(6- (2H-苯 并三唑）-4-叔辛基)苯酚、2- (2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-( 2 ' -羟基-5 ' _叔辛基苯基)苯并三唑、2-(4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5_辛氧基酚、 2_ [4_ [2_羟基_3_十二烷氧基丙基]氧基]_2_羟基苯基]_4，6_双(2，4_二甲基苯基)_1，3，5_ 三嗪、2-[ 4-[ 2-羟基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4，6-双(2，4-二甲基苯基)_ 1，3，5-二嗪；
[0012] 进一步地，所述光稳定剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物:双（1，2， 2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/单（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯复配物、 双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1，1，3,3_四甲基丁基)氨基]]-1，3,5- 三嗪-2,4-[(2,2,6,6，-四甲基-哌啶基)亚氨、双（1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙 醇）酯、N-(2-乙氧基苯基)-N'-(4-乙基苯基）乙二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯)-N'，N'-(甲基， 苯基）甲脒；
[0013] 进一步地，所述抗热氧老化剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：四 (3,5_二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳 醇酯、2 亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4'_二异丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸 季戊四醇酯、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1，3,5_三(4-叔丁基- 3-羟基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (IH，3Η，5Η)-三酮、亚磷酸三(2，4-二叔丁 基苯基）酯、双(2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双（2,