一种涂布型太阳能电池背板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种涂布型太阳能电池背板，在基材的至少一面涂有第一耐侯层，在第一耐候层的上面涂有第二耐候层。根据本发明生产的涂布型背板具有优异的表观，同时具有优异的耐候性能，双85%湿热老化后涂层表观均匀、无粉化现象，附着力高。
【专利说明】一种涂布型太阳能电池背板
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及太阳能电池【技术领域】，特别涉及一种涂布型太阳能电池背板。
【背景技术】
[0002] 作为传统电能生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳能产生电 能。光伏电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，因而必须加以保护以减少环境作用 如湿气、氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件普遍采用玻璃、电池硅片、EVA、背板材 料热压而成，因此，具有优良的电气绝缘性、层间粘结强度、耐侯性、抗紫外性和阻湿性能的 背板在光伏电池组件中发挥着重要的保护作用。
[0003] 传统的背板生产方式是在PET两侧贴附氟聚合物薄膜而形成，这种生产方式明显 地改善了组件的使用寿命。然而，氟聚合物薄膜与聚合物基底材料间紧密粘附，暴露在户外 若干年后也不会脱开是很难实现的。现有技术也可以采用涂覆法生产背板，但是，目前通用 的涂层设计存在湿热老化后涂层从PET上部分脱落的隐患，影响太阳能电池背板的使用寿 命。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种涂布型太阳能电池背板，所述背板通过涂 布两层含氟涂层，具备了优异的耐候性能。同时通过涂层设计，保证了双85%湿热老化后涂 层表观均匀、无粉化现象，附着力高。
[0005] 本发明专利采取的技术方案为： 一种涂布型太阳能电池背板，在基材的至少一面涂有第一耐侯层，在第一耐候层的上 面涂有第二耐候层，所述第一耐候层与第二耐候层的主要组成为含有可交联固化官能团的 氟碳树脂25?40重量份，无机填料20?35重量份，交联剂4?8重量份，溶剂35?55 重量份，所述第一耐候层还包含聚酯树脂1?5重量份。
[0006] 上述涂布型太阳能电池背板，所述第一耐候层、第二耐候层无机填料平均粒径为 0? 1 y m ?3. 0 y m〇
[0007] 上述涂布型太阳能电池背板，所述第一耐候层厚度为10 ym?20 ym，第二耐候层 的厚度为3 y m?10 y m。
[0008] 上述涂布型太阳能电池背板，所述含有可交联固化官能团的氟碳树脂为含有可交 联固化官能团的全氟烯烃类聚合物，含有可交联固化官能团的以三氟氯乙烯（CTFE)单元为 主体的CTFE系聚合物，含有可交联固化官能团的以偏二氟乙烯（VdF)单元为主体的（VdF) 系聚合物，含有可交联固化官能团的以氟代烷基单元为主体的含有氟代烷基的聚合物。
[0009] 上述涂布型太阳能电池背板，所述可交联固化官能团通过共聚将含有可交联官能 团的单体引入到含氟聚合物中。所述可交联固化官能团为羟基，羧基，氨基。
[0010] 上述涂布型太阳能电池背板，所述交联剂为异氰酸酯系固化剂、三聚氰胺树脂、氨 系固化剂、环氧系固化剂中的一种或多种。优选下列交联剂：三聚氰胺树脂、六亚甲基二异 氰酸酯聚合体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯聚合体、六亚甲基二异氰 酸酯缩二脲的一种或几种混合物。
[0011] 上述涂布型太阳能电池背板，所述溶剂是甲苯、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇 甲醚醋酸酯中的一种或几种。
[0012] 本发明的有益效果是： 利用本发明得到涂布型太阳能电池背板，所述背板通过涂布两层含氟涂层，具备了优 异的耐候性能。同时通过涂层设计，保证了双85%湿热老化后涂层表观均匀、无粉化现象， 附着力尚。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明涂布型太阳能电池背板的结构示意图； 图2是本发明另一种结构示意图。
[0014] 图中各标号表示为：1.基材；2.第一耐候层；3.第二耐候层。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的涂布型太阳能电池背板是在基材一面上涂布第一耐候层2,在第一耐候 层上涂布第二耐候层3,固化成膜；翻转，在基材的另一面按同样的步骤再次涂布第一耐候 层2和第二耐候层3,固化成膜，得到涂布型太阳能电池背板。
[0016] 一般用于涂布型太阳能电池背板的基材是聚酯，例如，它可以是聚对苯二甲酸乙 二酯（PET)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)或它们的双层共挤的产物。根据用途不同，基材可以 是透明、白色或黑色。
[0017] 在本发明的含氟聚合物层中，先制备含氟聚合物层的涂布液，该涂布液含有氟碳 树脂，交联剂，无机填料，并通过溶剂将粘度调整到适宜涂布的范围。
[0018] 本发明所用的聚酯树脂为非结晶型聚酯，玻璃转化温度小于80°C。
[0019] 本发明提供的涂布型太阳能电池背板，可以通过下述方法制备： 将基材展开，在它的表面上涂布含氟聚合物层的涂布液，涂布之后通过固化得到太阳 能电池背板。
[0020] 本发明中，含氟聚合物层可以通过浸涂法、气刀涂布法、刮刀涂布法、凹版涂布法、 狭缝涂布法等方法涂布在基材上。
[0021] 下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0022] 实施例1 在装有搅拌装置的容器中加入1〇〇克丁酮、175克的醋酸乙酯，开动搅拌，将125克的含 有羟基的全氟烯烃类聚合物、100克的二氧化钛粉、5克的聚酯树脂和20克的六亚甲基二异 氰酸酯三聚体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液（a)。
[0023] 在装有搅拌装置的容器中加入100克丁酮、175克的醋酸乙酯，开动搅拌，将125克 的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、100克的二氧化钛粉和20克的六亚甲基二异氰酸酯三聚 体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液（b)。
[0024] 通过刮刀涂布法将涂布液（a)涂布在PET基材上，热风干燥，得到第一耐候层厚度 为10 y m，将涂布液（b)涂布在第一耐候层上，固化，得到第二耐候层厚度为20 y m的涂布型 太阳能电池背板。
[0025] 按以上步骤在基材的另一面涂布得到两面涂布的涂布型太阳能电池背板。测其性 能见表1。
[0026] 实施例2 在装有搅拌装置的容器中加入60克醋酸丁酯、125克的丁酮，开动搅拌，将175克的含 有羟基的三氟氯乙烯（CTFE)单元为主体的CTFE系聚合物、100克的二氧化钛粉、5克的聚 酯树脂和40克的异佛尔酮二异氰酸酯聚合体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟 聚合物层涂布液（a)。
[0027] 在装有搅拌装置的容器中加入60克醋酸丁酯、125克的丁酮，开动搅拌，将175克 的含有羟基的三氟氯乙烯（CTFE)单元为主体的CTFE系聚合物、100克的二氧化钛粉和40 克的异佛尔酮二异氰酸酯聚合体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂 布液(b)。
[0028] 通过刮刀涂布法将涂布液（a)涂布在PET基材上，热风干燥，得到第一耐候层厚度 为10 y m，将涂布液（b)涂布在第一耐候层上，固化，得到第二耐候层厚度为20 y m。
[0029] 按以上步骤在基材的另一面涂布得到两面涂布的涂布型太阳能电池背板。测其性 能见表1。
[0030] 实施例3 在装有搅拌装置的容器中加入100克丁酮、75克的丙二醇甲醚醋酸酯，开动搅拌，将 200克的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、175克的二氧化钛粉、10克的聚酯树脂和35克的 六亚甲基二异氰酸酯三聚体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液 (a)〇
[0031] 在装有搅拌装置的容器中加入100克丁酮、75克的丙二醇甲醚醋酸酯，开动搅拌， 将200克的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、175克的二氧化钛粉和35克的六亚甲基二异氰 酸酯三聚体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液（b)。
[0032] 通过刮刀涂布法将涂布液（a)涂布在PET基材上，热风干燥，得到第一耐候层厚度 为20 y m，将涂布液（b)涂布在第一耐候层上，固化，得到第二耐候层厚度为23 y m的涂布型 太阳能电池背板。
[0033] 按以上步骤在基材的另一面涂布得到两面涂布的涂布型太阳能电池背板。测其性 能见表1。
[0034] 实施例4 在装有搅拌装置的容器中加入100克醋酸丁酯、100克的丁酮，开动搅拌，将150克的含 有羟基的三氟氯乙烯（CTFE )单元为主体的CTFE系聚合物、125克的二氧化钛粉、15克的聚 酯树脂和25克的异佛尔酮二异氰酸酯聚合体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟 聚合物层涂布液（a)。
[0035] 在装有搅拌装置的容器中加入100克醋酸丁酯、100克的丁酮，开动搅拌，将150克 的含有羟基的三氟氯乙烯（CTFE)单元为主体的CTFE系聚合物、125克的二氧化钛粉和25 克的异佛尔酮二异氰酸酯聚合体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂 布液(b)。
[0036] 通过刮刀涂布法将涂布液（a)涂布在PET基材上，热风干燥，得到第一耐候层厚度 为20 y m，将涂布液（b)涂布在第一耐候层上，固化，得到第二耐候层厚度为23 y m的涂布型 太阳能电池背板。
[0037] 按以上步骤在基材的另一面涂布得到两面涂布的涂布型太阳能电池背板。测其性 能见表1。
[0038] 实施例5 在装有搅拌装置的容器中加入150克丁酮、50克的丙二醇甲醚醋酸酯，开动搅拌，将 200克的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、150克的二氧化钛粉、25克的聚酯树脂和35克的 六亚甲基二异氰酸酯三聚体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液 (a)〇
[0039] 在装有搅拌装置的容器中加入150克丁酮、50克的丙二醇甲醚醋酸酯，开动搅拌， 将200克的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、150克的二氧化钛粉和35克的六亚甲基二异氰 酸酯三聚体依次加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液（b)。
[0040] 通过刮刀涂布法将涂布液（a)涂布在PET基材上，热风干燥，得到第一耐候层厚度 为15 y m，将涂布液（b)涂布在第一耐候层上，固化，得到第二耐候层厚度为20 y m的涂布型 太阳能电池背板。
[0041] 按以上步骤在基材的另一面涂布得到两面涂布的涂布型太阳能电池背板，测其性 能见表1。
[0042] 对比例 在装有搅拌装置的容器中加入72. 5克丙二醇甲醚醋酸酯、45克的醋酸丁酯，开动搅 拌，将225克的含有羟基的全氟烯烃类聚合物、125克的二氧化钛粉和45克的氨基树脂依次 加入溶剂中，研磨搅拌60分钟，制得含氟聚合物层涂布液，在PET基材上一面涂布、固化，得 到干厚25 ym的对比样品。
[0043] 得到对比样品。测其性能见表1。
[0044] 表1 :性能测试
【权利要求】
1. 一种涂布型太阳能电池背板，在基材（1)的至少一面涂有第一耐侯层（2)，在第一耐 候层（2)的上面涂有第二耐候层（3)，其特征在于，所述第一耐候层（2)与第二耐候层（3) 主要含有可交联固化官能团的氟碳树脂25?40重量份，无机填料20?35重量份，交联剂 4?8重量份，溶剂35?55重量份，所述第一耐候层（2)还包含聚醋树脂1-5重量份。
2. 根据权利要求1所述涂布型太阳能电池背板，其特征在于，所述第一耐候层（2)、第 二耐候层（3)无机填料平均粒径为0. 1 y m?3. 0 y m。
3. 根据权利要求2所述涂布型太阳能电池背板，其特征在于，所述第一耐候层（2)厚度 为10 y m?20 y m，第二耐候层（3)的厚度为3 y m?10 y m。
4. 根据权利要求3所述涂布型太阳能电池背板，其特征在于，所述含有可交联固化官 能团的氟碳树脂为含有可交联固化官能团的全氟烯烃类聚合物，含有可交联固化官能团的 以三氟氯乙烯单元为主体的CTFE系聚合物，含有可交联固化官能团的以偏二氟乙烯单元 为主体的VdF系聚合物，含有可交联固化官能团的以氟代烷基单元为主体的含有氟代烷基 的聚合物。
5. 根据权利要求4所述涂布型太阳能电池背板，其特征在于，所述可交联固化官能团 通过共聚将含有可交联官能团的单体引入到含氟聚合物中，所述可交联固化官能团为羟 基，幾基，氣基。
6. 根据权利要求5所述涂布型太阳能电池背板，其特征是，所述交联剂为异氰酸酯系 固化剂、三聚氰胺树脂、氨系固化剂、环氧系固化剂中的一种或多种。
7. 根据权利要求6所述涂布型太阳能电池背板，其特征是，所述溶剂为甲苯、丁酮、醋 酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
【文档编号】H01L31/18GK104505411SQ201410767869
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月13日 优先权日:2014年12月13日
【发明者】刘丽英, 吕小波, 陈路, 张振华 申请人:乐凯胶片股份有限公司