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