一种高阻隔太阳能电池板背膜及其制备方法
【专利摘要】一种高阻隔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】，背膜为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物25-45份、聚酰胺纤维15-35份、有机硅树脂10-16份、磷酸三乙酯2-5份、硅烷偶联剂3-8份、芳纶纤维1-4份、固化剂5-10份和溶剂15-25份。本发明提供的高阻隔太阳能电池板背膜，不仅具有良好的耐候性能和耐腐蚀性能，而且对气体和水分具有较好的阻隔性能，且材料易于加工成型，制备工艺简单，成本较低，是一种理想的高阻隔太阳能电池板背膜。
【专利说明】-种高阻隔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】，特别涉及一种高阻隔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，其主要性能是封装晶体硅， 除必须具备优良的电绝缘性能、防氧化、抗潮湿和长期防止粘合物的水解性能等性能外，还 应该具有较高的阻隔性能。
[0003]背膜的阻隔性能不仅包括水汽的阻隔，也包括气体的阻隔，空气和水汽一旦进入 太阳能电池组件内部，就会极快的腐蚀相应组件，造成太阳能电池板的损害，因此，背膜的 阻隔性能也至关重要。
[0004]现有的电池板背膜阻隔材料，一般为含氟树脂材料，包括PVDF，利用PVDF薄膜层 阻隔空气和水分，但PVDF背膜的制备工艺较为严格，目前我国光伏行业对于PVDF背膜也主 要依赖于进口，造成高阻隔膜发展的局限性，因此，需求制备工艺简单，阻隔效果优良的替 代产品是现在发展的一个趋势。
[0005] 申请号为201010532393. 2的专利文献"一种高阻隔柔性背膜"，公开了一种太阳 能电池板背膜，主要包括基材膜、铝箔、抗紫外线涂层、保护膜层、粘胶层。铝箔两侧通过胶 黏剂分别与基材膜进行复合，抗紫外线层可直接涂覆或溅射到复合膜外侧，在抗紫外线层 上直接涂覆或复合一层保护膜层，在复合膜的内侧涂覆一层粘胶层，即可得到高阻隔柔性 背膜。本发明中，选用铝箔作为中间层，其具有极好的阻隔性能，可以满足新兴的以CIGS、 0PV等为代表的柔性化的薄膜太阳能产品的高阻隔要求，并且能反射光线达到提高太阳能 转化效率的功效；此外，本发明主要采用复合工艺制备。
[0006]由此可知，该技术方案是中作为阻隔作用的材料是铝箔，铝箔通过胶粘与基材膜 进行复合，利用铝箔高致密度来达到阻隔作用，但是，铝箔通过胶粘与基材复合，其附着力 较小，容易出现起泡等现象，其次，铝箔受到空气和水分的侵蚀，会出现缝隙和小孔，从而尚 失其阻隔性能，因此，该方案提供的背膜阻隔性能并不稳定，不利于长期使用。
【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 供一种高阻隔太阳能电池板背膜及其制备方法。
[0008] 本发明的技术方案：一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层 复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内 层之间通过胶粘相连，外层耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物 25-45份、聚酰胺纤维15-35份、有机硅树脂10-16份、磷酸三乙酯2-5份、硅烷偶联剂3-8 份、芳纶纤维1-4份、固化剂5-10份和溶剂15-25份。
[0009]作为优选，乙烯乙烯醇共聚物与聚酰胺纤维的质量之比为1-3:1。
[0010] 作为优选，所述固化剂为异氰酸酯固化剂。
[0011] 作为优选，所述溶剂为丙酮或二甲苯。
[0012] 作为优选，耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物28-42份、 聚酰胺纤维18-32份、有机硅树脂11-15份、磷酸三乙酯2-4份、硅烷偶联剂4-7份、芳纶纤 维2-3份、固化剂6-9份和溶剂16-24份。
[0013] 更优地，耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物30-40份、聚 酰胺纤维20-30份、有机硅树脂12-14份、磷酸三乙酯3-4份、硅烷偶联剂5-7份、芳纶纤维 2-3份、固化剂7-9份和溶剂18-22份。
[0014] 更优地，耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物35份、聚酰 胺纤维24份、有机硅树脂13份、磷酸三乙酯3份、硅烷偶联剂6份、芳纶纤维3份、固化剂 8份和溶剂20份。
[0015] 一种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0016] 有益效果：本发明提供的高阻隔太阳能电池板背膜，是以乙烯乙烯醇共聚物和聚 酰胺纤维为主体材料。乙烯乙烯醇共聚物的特点是对气体具有极好的阻隔性能和极好的加 工性能，另外还具有一定的机械强度和伸缩性；聚酰胺纤维对水分的阻隔性能较为优良，其 特点是阻隔性能不随湿度的上升而下降，因此将乙烯乙烯醇共聚物和聚酰胺纤维复合在一 起，控制两者的比例，使得具有最佳的成膜效果。
[0017] 因此，本发明提供的高阻隔太阳能电池板背膜，不仅具有良好的耐候性能和耐腐 蚀性能，而且对气体和水分具有较好的阻隔性能，且材料易于加工成型，制备工艺简单，成 本较低，是一种理想的高阻隔太阳能电池板背膜。
【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 : 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层， 中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐 候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物25份、聚酰胺纤维15份、有机硅 树脂10份、磷酸三乙酯2份、硅烷偶联剂3份、芳纶纤维1份、异氰酸酯固化剂5份和丙酮 15份。
[0020] 一种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1)将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0021] 实施例2: 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层， 中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐 候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物45份、聚酰胺纤维35份、有机硅 树脂16份、磷酸三乙酯5份、硅烷偶联剂8份、芳纶纤维4份、异氰酸酯固化剂10份和丙酮 25份。
[0022] -种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0023] 实施例3: 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层， 中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐 候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物28份、聚酰胺纤维18份、有机硅 树脂11份、磷酸三乙酯2份、硅烷偶联剂4份、芳纶纤维2份、异氰酸酯固化剂7份和二甲 苯16-24份。
[0024] -种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0025] 实施例4: 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层， 中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐 候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物42份、聚酰胺纤维32份、有机硅 树脂15份、磷酸三乙酯4份、硅烷偶联剂7份、芳纶纤维3份、异氰酸酯固化剂9份和二甲 苯24份。
[0026] -种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1)将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0027] 实施例5 : 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层， 中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐 候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物35份、聚酰胺纤维24份、有机硅 树脂13份、磷酸三乙酯3份、硅烷偶联剂6份、芳纶纤维3份、异氰酸酯固化剂8份和丙酮 20份。
[0028] -种高阻隔太阳能电池板背膜的制备方法，制备步骤如下： (1) 将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
[0029] 申请号为201010532393. 2的专利文献"一种高阻隔柔性背膜"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。
[0030] (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1测试
【权利要求】
1. 一种高阻隔太阳能电池板背膜，为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候 层，中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，其 特征在于：外层耐候层由以下质量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物25-45份、聚酰 胺纤维15-35份、有机硅树脂10-16份、磷酸三乙酯2-5份、硅烷偶联剂3-8份、芳纶纤维 I- 4份、固化剂5-10份和溶剂15-25份。
2. 根据权利要求1所述的高阻隔太阳能电池板背膜，其特征在于：乙烯乙烯醇共聚物 与聚酰胺纤维的质量之比为1-3:1。
3. 根据权利要求1所述的高阻隔太阳能电池板背膜，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所述的高阻隔太阳能电池板背膜，其特征在于：所述溶剂为丙酮或 二甲苯。
5. 根据权利要求1所述的高阻隔太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质 量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物28-42份、聚酰胺纤维18-32份、有机硅树脂 II- 15份、磷酸三乙酯2-4份、硅烷偶联剂4-7份、芳纶纤维2-3份、固化剂6-9份和溶剂 16-24 份。
6. 根据权利要求5所述的高阻隔太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质 量份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物30-40份、聚酰胺纤维20-30份、有机硅树脂 12-14份、磷酸三乙酯3-4份、硅烷偶联剂5-7份、芳纶纤维2-3份、固化剂7-9份和溶剂 18-22 份。
7. 根据权利要求6所述的高阻隔太阳能电池板背膜，其特征在于，耐候层由以下质量 份数的各个组分构成：乙烯乙烯醇共聚物35份、聚酰胺纤维24份、有机硅树脂13份、磷酸 三乙酯3份、硅烷偶联剂6份、芳纶纤维3份、固化剂8份和溶剂20份。
8. -种根据权利要求1所述的高阻隔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) 将乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维和有机硅树脂加入到溶剂中，混合均匀后，依次 加入磷酸三乙酯和芳纶纤维，搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂和固化剂，不断搅拌，混合均匀 后，倒入模具，热压为耐候层； (2) 将耐候层、中间PET层和内侧耐候粘接层通过粘胶交合层压，得到层状膜结构材 料； (3) 将上述层状膜结构材料进行真空冷压，制备得到高阻隔太阳能电池板背膜。
【文档编号】H01L31/049GK104362207SQ201410647884
【公开日】2015年2月18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