一种彩色太阳能电池背板以及太阳能电池组件的制作方法

本实用新型属于太阳能电池领域，涉及一种彩色太阳能电池背板以及太阳能电池组件。

背景技术：

随着人们对可再生能源，清洁能源的需求越来越大，太阳能作为一种清洁能源应用越来越广泛。目前太阳能电池背板的发展已经很成熟，但颜色通常为白色和黑色，颜色单一，与建筑普遍采用的橘色、黄色、灰色、青色等相差较大，影响美观。并且现有太阳能电池背板大多采用多层高分子薄膜复合而成，导热率低，散热性较差影响太阳能电池组件发电效率低。

cn106876511a公开了一种太阳能电池背板，包括pet基体层、耐候薄膜层、胶黏剂层、粘结层，所述pet基体层一侧为具有长期耐候性的耐候薄膜层，所述pet基体层、耐候薄膜层之间通过胶黏剂层粘结，所述pet基体层另一侧为用于粘结封装胶膜的粘结层。该方案所提供的超高反射太阳能电池背板能够与eva有良好的粘结力，长期耐老化性能良好等优点，但是其散热性较差。

cn109713072a公开了一种太阳能电池组件的背板，所述背板包括基底，以及设置所述基底内侧表面上具有预设图案的含有阻水材料的图案层；该方案通过在背板的内侧表面上设置含有阻水材料的图案层，利用阻水材料所具有的阻水性能，减小水汽透过率，防止水汽透过背板渗透到电池片正面，防止电池片失效，从而提升组件功率；但是其未提及散热性较差，且无法满足太阳能电池组件和建筑颜色一体化的需求。

因此，提供一种在满足耐候性与散热性的前提下，还能满足与建筑颜色一体化需求的太阳能电池组件非常有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种彩色太阳能电池背板以及太阳能电池组件，太阳能电池背板具有较好的粘结性能、散热性能、耐老化性能等优点，其用于太阳能电池组件还能满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

为达到此实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的目的之一在于提供一种彩色太阳能电池背板，所述太阳能电池背板包括自下而上层叠在一起的粘结层、基体层、第一胶粘剂层、以及彩色耐候层。

本实用新型提供的太阳能电池板具有较好的粘结性能和耐老化性能，且外观美观等优点，其用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

本实用新型中粘结层的作用是为了将太阳能电池背板和太阳能电池组粘结在一起；第一胶粘剂层的作用是将基体层和彩色耐候层粘结在一起；彩色耐候层的作用是为了提高太阳能电池板的耐候性能以及美观性能。

本实用新型中粘结层、第一胶粘剂层以及彩色耐候层主要是通过浸涂、蒸镀、压合以及蒸镀的方式在基体层表面依次形成的，即也是通过这些方式连接在一起的，本申请中对具体的制备方法不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选太阳能电池背板的制备方法包括如下步骤：一，配制粘结层所需涂料，通过网纹涂布方式涂覆在pet基体层表面；二，配制第一层粘结层所需胶粘剂，通过网纹涂布方式涂覆在pet基体层另一面，并通过热压贴合方式将彩色耐候层贴合在基体层上，常温静置24h后70℃烘烤48h熟化，得到彩色太阳能电池背板。

在本实用新型中，所述粘结层为含氟树脂层，所述粘结层的厚度为0.001-0.03mm，例如0.001mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm等。当粘结层的厚度低于0.001mm，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能会变差；当粘结层的厚度高于0.03mm，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能变化不会太过明显，但是会显著增加成本。

本实用新型中粘结层选用含氟树脂层，一方面具有较好的粘结性能，另一方面能够起到疏水的作用，对太阳能电池起到保护作用。

在本实用新型中，所述基体层为pet薄膜层，所述基体层的厚度为0.05-1mm，例如0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。

在本实用新型中，所述第一胶粘剂层的厚度为0.005-0.03mm，例如0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm等。当第一胶粘剂层的厚度低于0.005mm，则会影响太阳能电池背板的粘结性能；当第一胶粘剂层的厚度高于0.03mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中第一胶粘剂层的作用是为了粘结基体层和彩色耐候层，能满足较好的粘结作用即可，本实用新型对第一胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，所述彩色耐候层的厚度为0.001-0.05mm，例如0.001mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm、0.045mm、0.05mm等。当彩色耐候层的厚度低于0.001mm，则会影响太阳能电池背板的耐候性以及色彩；当彩色耐候层的厚度高于0.05mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中，彩色耐候层为本司自行制备得到，使用pvdf、助剂、pmma与有色颜料熔融、挤出、流延的方式制备而成。本实用新型对有色颜料不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整。助剂示例性地包括分散剂、润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的任意一种或几种的组合。

本实用新型对彩色耐候层的颜色不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，如红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色等；其中彩色耐候层的主要材质为聚氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合。

本实用新型中通过调整彩色耐候层的颜色，从而控制对不同波段光的吸收情况，用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需要。

本实用新型中，所述彩色太阳能电池背板还包括散热层，所述散热层位于基体层和第一胶粘剂层之间。

在本实用新型中，所述彩色太阳能电池背板还包括第二胶粘剂层，所述第二胶粘剂层位于基体层和散热层之间。

在本实用新型中，所述散热层的厚度为0.01-3mm，(例如0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm、3mm等)，所述第二胶粘剂层的厚度为0.005-0.03mm，(例如0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm等)。

在本实用新型中，当散热层的厚度低于0.01mm，则太阳能电池背板的散热性能会变差；当散热层的厚度高于3mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中散热层的主要作用是提高散热效果，本实用新型对散热层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选石墨片、云母纸、导热矽胶布、铝箔或铜箔中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，当第二胶粘剂层的厚度低于0.005mm，则会影响太阳能电池背板的粘结性能；当第二胶粘剂层的厚度高于0.03mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中第二胶粘剂层的作用是为了粘结基体层和散热层，能满足较好的粘结作用即可，本实用新型对第二胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

本实用新型中，粘结层、基体层、第一胶粘剂层、散热层、第二胶粘剂层、彩色耐候层均是市售产品。

本实用新型的目的之二在于提供一种太阳能电池组，所述太阳能电池组包括依次相连的正面玻璃层、第一封装层、电池片层、第二封装层以及背板层，所述背板层为目的之一所述的彩色太阳能电池背板。

在本实用新型中，所述太阳能电池组的第二封装层和太阳能电池背板的粘结层相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中彩色太阳能电池背板具有较好的粘结性能、散热性能、耐老化性能以及外观美观等优点，其用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

附图说明

图1为实施例1中太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为粘结层，2为基体层，3为第一胶粘剂层，4为彩色耐候层，5为散热层，6为第二胶粘剂层；

图2为实施例1中太阳能电池组件的结构示意图；

其中，100为正面玻璃层、101为第一封装层、102为电池片层、103为第二封装层、104为背板层；

图3为实施例2中太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为粘结层，2为基体层，3为第一胶粘剂层，4为彩色耐候层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图1所示，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的粘结层1、基体层2、第二胶粘剂层6、散热层5、第一胶粘剂层3以及彩色耐候层4；其中粘结层1为含氟树脂层(来源我司自有)，厚度为0.005mm；基体层2为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号ds10，来源四川东材科技)，厚度为0.25mm；第一胶粘剂层3的材质为聚氨酯胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.01mm；彩色耐候层4为红色聚偏氟乙烯薄膜层(来源我司自有)，厚度为0.025mm；散热层5为石墨片层(型号mb-050，来源深圳美星)，厚度为0.3mm；第二胶粘剂层6的材质为聚氨酯胶粘剂，厚度为0.01mm。

本实施例还提供一种太阳能电池组件，如图2所示，包括依次相连的正面玻璃层(100)、第一封装层(101)、电池片层(102)、第二封装层(103)以及背板层(104)，所述背板层为上述太阳能电池背板。

实施例2

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图3所示，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的粘结层1、基体层2、第一胶粘剂层3以及彩色耐候层4；其中粘结层1为含氟树脂层(来源我司自有)，厚度为0.01mm；基体层2为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号ds10，来源四川东材科技)，厚度为0.275mm；第一胶粘剂层3的材质为丙烯酸树脂胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.008mm；彩色耐候层4为黄色聚偏氟乙烯薄膜层(来源我司自有)，厚度为0.03mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种太阳能电池背板，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的粘结层、基体层、第二胶粘剂层、散热层、第一胶粘剂层以及彩色耐候层；其中粘结层为含氟树脂层(来源我司自有)，厚度为0.03mm；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号ds10，来源四川东材科技)，厚度为0.05mm；第一胶粘剂层的材质为环氧树脂胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.03mm；散热层为云母纸(型号r-5461，来源浙江荣泰电工)，厚度为0.01mm；第二胶粘剂层的材质为环氧树脂胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.03mm；彩色耐候层为绿色聚偏氟乙烯薄膜层(来源我司自有)，厚度为0.001mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种太阳能电池背板，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的粘结层、基体层、第二胶粘剂层、散热层、第一胶粘剂层以及彩色耐候层；其中粘结层为含氟树脂层(来源我司自有)，厚度为0.001mm；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号ds10，来源四川东材科技)，厚度为1mm；第一胶粘剂层的材质为聚酯胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.005mm；散热层为铝箔(型号8011，来源无锡力同)，厚度为3mm；第二胶粘剂层的材质为聚酯胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.005mm；彩色耐候层为紫色聚偏氟乙烯薄膜层(来源我司自有)，厚度为0.05mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例5

与实施例1的区别仅在于彩色耐候层的厚度为0.08mm，其余组成均与实施例1相同。

实施例6

与实施例1的区别仅在于第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的厚度均为0.001mm，其余组成均与实施例1相同。

对比例1

与实施例1的区别仅在于将红色耐候层替换为白色耐候层，其余组成均与实施例1相同。

对比例2

与实施例1的区别仅在于不包括彩色耐候层，其余组成均与实施例1相同。

将实施例1-6和对比例1-2得到的太阳能电池板进行如下性能测试，测试标准或测试方法如下：

bs/eva粘结力：背板与eva剥离力的测试方法参照gb-t2790胶粘剂180°剥离强度试验方法；

耐黄变：经过uv300kwh后的黄变系数，测试方法为uv老化测试箱测试，辐照能量300kwh；

拉伸强度：是通过双85测试试验箱测试得到的，测试方法参照gb/t2423.3的测试标准，实验条件为85℃，85％相对湿度，时间2000h；

断裂伸长率：是通过双85测试试验箱测试得到的，测试方法参照gb/t2423.3的测试标准，实验条件为85℃，85％相对湿度，时间2000h；

测试结果见表1：

表1

其中，耐黄变^a是指uv300kwh的耐黄变系数；

拉伸强度^b是指双852000h拉伸强度(md/td)；

断裂伸长率^c是指双852000h断裂伸长率。

通过表1可知，本实用新型得到的太阳能电池背板具有较好的粘结性能、散热性能以及耐老化性能，同时具有美观的性能；其中bs/eva剥离力可达108n，空气面耐黄变系数高达1.5，双852000h拉伸强度(md/td)可达138/132，双852000h断裂伸长率可达122/113，且颜色可以根据实际需要设置；通过实施例1和实施例5的对比可知，当彩色耐候层的厚度过低，则会影响空气面耐黄变系数；通过实施例1和实施例6的对比可知，当第一胶黏剂层和第二胶粘剂层的厚度过低，则会影响剥离效果；由实施例1和对比例1的对比可知，当太阳能电池背板用白色耐候层替代红色耐候层，对太阳能电池背板的性能影响不大，但是可能存在和周围建筑之间的协调美观度较差；由实施例1和对比例2的对比可知，当太阳能电池背板不包括彩色耐候层，则空气耐黄变系数会降低，且可能存在和周围建筑之间的协调美观度较差。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。