一种防水太阳能电池板背膜及其制备方法
【专利摘要】一种防水太阳能电池板背膜及其制备方法，涉及太阳能电池板背膜【技术领域】，背膜包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，耐候层厚度为30-60μm，由以下各个组分组成：有机硅树脂、硅烷偶联剂、玻璃纤维、蒙脱土和溶剂Ⅰ；粘接层厚度为30-50μm，由以下组分组成：聚氨酯树脂、纳米陶瓷颗粒、聚甲基丙烯酸酯、固化剂和溶剂Ⅱ。本发明提供的防水太阳能电池板背膜，是通过内外两层防水层达到优良的防水性能，同时耐候层的具有优良的耐候性，能够有效封装太阳能电池，避免水汽对晶体硅造成侵害。
【专利说明】一种防水太阳能电池板背膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能背膜【技术领域】，特别涉及一种防水太阳能电池板背膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池板背膜，是太阳能电池组件封装材料之一。太阳能电池封装所用的背 封膜，一般有五层（同三层)结构，自上而下，包括耐候层、胶粘层、PET层或中间层、胶粘层和 粘接层。太阳能电池板背膜的主要性能是封装晶体硅，因此其需达到良好的空气隔绝性能、 防氧化和抗潮湿性能，同时必须具有良好的电绝缘性能、能长期防止粘合物的水解性能等， 以长期保护晶体硅免受外界的侵蚀和保证晶体硅光电转化效率。
[0003] 防水性能也是太阳能电池板背膜必须具备的性能之一，因此，对于太阳能电池板 背膜的要求较为严格。
[0004] 现有的太阳能电池板背膜，防潮性能较好，但是防水性能并不理想，国外进口的含 氟复合膜，性能优良，但是制备工艺复杂且成本较高，因此，如何进一步提高太阳能电池板 背膜的防水性能，也是背膜发展的一个方向。
[0005] 申请号为201010133745. 7的专利文献"高水汽阻隔率太阳能背膜及其制作方 法"，公开了一种太阳能电池板背膜，具有高水汽阻隔性、与EVA具有优异的粘结性能及其制 备方法简单、易于实施的高水汽阻隔率太阳能背膜及其制作方法。该背膜由耐候层、阻水 层、绝缘层、耐候层复合而成，所述阻水层为液晶聚合物（LCP)。该方法是在耐候层、阻水 层、绝缘层、耐候层采用胶黏剂涂布复合并固化后，再对耐候层进行等离子气体表面接枝处 理。
[0006] 由此可知，该技术方案是由多个功能膜层结合而成的复合膜，阻水层位于第二层， 而耐候层的防水性能较为一般，因此，水汽较多的环境下，耐候层首先受到影响，在耐候层 因腐蚀或其它原因造成损害时，阻水层虽然具备防水性能，但是其耐候性能不佳，因此，该 复合膜的防水性能并不稳定。
【发明内容】
[0007] 本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提 供一种防水太阳能电池板背膜及其制备方法。
[0008] 本发明的技术方案：一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层 为耐候层，第二层为PET层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过 胶粘相连，耐候层厚度为30-60 μ m，由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂50-75 份、硅烷偶联剂5-10份、玻璃纤维3-8份、蒙脱土 2-5份和溶剂I 15-25份； 粘接层厚度为30-50 μ m，由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂45-60份、纳米 陶瓷颗粒5-10份、聚甲基丙烯酸酯4-8份、固化剂6-10份和溶剂II 12-22份。
[0009] 作为优选，所述溶剂I为丙酮或丁醇。
[0010] 作为优选，所述固化剂为异氰酸酯固化剂。
[0011] 作为优选，所述纳米陶瓷颗粒为纳米碳化硅陶瓷颗粒。
[0012] 作为优选，所述溶剂II为丙酮或二甲苯。
[0013] 作为优选，耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂60-70份、硅烷偶 联剂6-9份、玻璃纤维4-7份、蒙脱土 3-5份和溶剂I 16-22份。
[0014] 作为优选，粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂50-58份、纳米陶 瓷颗粒6-8份、聚甲基丙烯酸酯5-7份、固化剂7-9份和溶剂II 15-20份。
[0015] 一种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到溶剂I中，超声搅拌均匀，然 后加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30-60 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到溶液II中，搅拌均匀之后，力口 入固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30-50 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0016] 有益效果：本发明提供的防水太阳能电池板背膜，是一种复合膜结构，以PET为中 间层，其耐候层和粘接层均为树脂层，其中耐候层是以有机硅树脂为主体材料的膜层，其不 仅具有良好的耐候性能，成膜之后的膜层对于水汽的透过率较低，具有优良的防水性能；粘 接层，是以聚氨酯为树脂材料的膜层，其水汽透过率也较低，防水性能优良。
[0017] 因此，本发明提供的防水太阳能电池板背膜，是通过内外两层防水层达到优良的 防水性能，同时耐候层的具有优良的耐候性，能够有效封装太阳能电池，避免水汽对晶体硅 造成侵害。
【具体实施方式】
[0018] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0019] 实施例1 : 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连， 耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂50份、硅烷偶联剂5份、玻璃纤维 3份、蒙脱土 2份和丙酮15份； 粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂45份、纳米碳化硅陶瓷颗粒5份、 聚甲基丙烯酸酯4份、异氰酸酯固化剂6份和丙酮12份。
[0020] -种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到丙酮中，超声搅拌均匀，然后 加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到丙酮中，搅拌均匀之后，加入 固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4)将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0021] 实施例2 : 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连， 耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂75份、硅烷偶联剂10份、玻璃纤 维8份、蒙脱土 5份和丙酮25份； 粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂60份、纳米碳化硅陶瓷颗粒10 份、聚甲基丙烯酸酯8份、异氰酸酯固化剂10份和丙酮22份。
[0022] -种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到丙酮中，超声搅拌均匀，然后 加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度60 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到丙酮中，搅拌均匀之后，加入 固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度50 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0023] 实施例3 : 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连， 耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂60份、硅烷偶联剂6份、玻璃纤维 4份、蒙脱土 3份和丁醇16份。
[0024] 粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂50份、纳米碳化硅陶瓷颗粒 6份、聚甲基丙烯酸酯5份、异氰酸酯固化剂7份和二甲苯15份。
[0025] -种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到丁醇剂中，超声搅拌均匀，然 后加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度40 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到二甲苯中，搅拌均匀之后，力口 入固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度35 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0026] 实施例4 : 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连， 耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂70份、硅烷偶联剂9份、玻璃纤维 7份、蒙脱土 5份和丁醇22份。
[0027] 粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂58份、纳米碳化硅陶瓷颗粒 8份、聚甲基丙烯酸酯7份、异氰酸酯固化剂9份和二甲苯20份。
[0028] -种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1)制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到丁醇中，超声搅拌均匀，然后 加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度50 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到二甲苯中，搅拌均匀之后，力口 入固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度45 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0029] 实施例5 : 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为PET 层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连， 耐候层由以下质量份数的各个组分组成：有机硅树脂65份、硅烷偶联剂7份、玻璃纤维 6份、蒙脱土 4份和丙酮19份。
[0030] 粘接层由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂55份、纳米碳化硅陶瓷颗粒 7份、聚甲基丙烯酸酯6份、异氰酸酯固化剂8份和丙酮17份。
[0031] 一种防水太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到丙酮中，超声搅拌均匀，然后 加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度45 μ m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到丙酮中，搅拌均匀之后，加入 固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度40 μ m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
[0032] 申请号为201010133745. 7的专利文献"高水汽阻隔率太阳能背膜及其制作方法" 公开的技术方案制备太阳能电池背膜，为对照组；测定上述【具体实施方式】和对照组背膜的 性能。
[0033] ( 1)双八五老化试验 对实施例1-5和对照组进行双八五老化试验，结果如表1所示： 表1太阳能电池板背膜的耐候性测试
【权利要求】
1. 一种防水太阳能电池板背膜，包括自上而下三层结构，第一层为耐候层，第二层为 PET层，第三层为粘接层，第一层与第二层和第二层与第三层之间通过胶粘相连，其特征在 于：耐候层厚度为30-60 y m，由以下质量份数的各个组分组成：有机娃树脂50-75份、娃烧 偶联剂5-10份、玻璃纤维3-8份、蒙脱土 2-5份和溶剂I 15-25份； 粘接层厚度为30-50 y m，由以下质量份数的各个组分组成：聚氨酯树脂45-60份、纳米 陶瓷颗粒5-10份、聚甲基丙烯酸酯4-8份、固化剂6-10份和溶剂II 12-22份。
2. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于：所述溶剂I为丙酮或 丁醇。
3. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于：所述固化剂为异氰酸 酯固化剂。
4. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于：所述纳米陶瓷颗粒为 纳米碳化娃陶瓷颗粒。
5. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于：所述溶剂II为丙酮或 二甲苯。
6. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质量份 数的各个组分组成：有机硅树脂60-70份、硅烷偶联剂6-9份、玻璃纤维4-7份、蒙脱土 3-5 份和溶剂I 16-22份。
7. 根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜，其特征在于，粘接层由以下质量份 数的各个组分组成：聚氨酯树脂50-58份、纳米陶瓷颗粒6-8份、聚甲基丙烯酸酯5-7份、固 化剂7-9份和溶剂II 15-20份。
8. -种根据权利要求1所述的防水太阳能电池板背膜的制备方法，其特征在于，制备 步骤如下： (1) 制备耐候层：将有机硅树脂、玻璃纤维和蒙脱土加入到溶剂I中，超声搅拌均匀，然 后加入硅烷偶联剂，不断搅拌，混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30-60 y m ; (2) 制备粘结层：将聚氨酯树脂和聚甲基丙烯酸酯加入到溶液II中，搅拌均匀之后，力口 入固化剂和纳米陶瓷颗粒，搅拌至混合均匀后，倒入模具，热压成型，厚度30-50 y m ; (3) 将耐候层、PET层和粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材料； (4) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到防水太阳能电池板背膜。
【文档编号】B32B27/06GK104393081SQ201410647084
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】黄新东, 刘天人 申请人:无锡中洁能源技术有限公司