CN101431108A - 新型太阳能电池背板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型太阳能电池背板，包括耐候及水汽阻隔层、紫外线阻隔层、增强层和反射及粘结层，耐候及水汽阻隔层通过第一粘接层粘接紫外线阻隔层，紫外线阻隔层通过第二粘接层粘接增强层，增强层通过第三粘接层粘接反射及粘结层，较佳地，耐候及水汽阻隔层是PVDF层，厚度为10～40μm，紫外线阻隔层是白色PET层，厚度为15～100μm，增强层是PET双向拉伸薄膜层，厚度为125～250μm，反射及粘结层是白色PE层，厚度为20～100μm，第一粘接层、第二粘接层或第三粘接层是聚氨酯或丙烯酸胶层，厚度为2～15μm，本发明的原料易得、成本低、并提高了对水、气、紫外性的阻隔性，从而进一步延长了使用寿命。

Description

新型太阳能电池背板
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地，涉及太阳能电池背板技术领域，特别是指一种新型太阳能电池背板。
背景技术
由于太阳能电池的大量使用，各个国家、公司对太阳能电池的背板提出了许多的结构并相应的有许多的专利申请。目前比较常用的结构是PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜，比较典型的生产商为欧洲的Isovolta公司。另一种比较常见的结构是PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜，比较典型的生产商为美国的Madico公司。另外一些美国公司正在开发采用ECTFE(乙烯三氟氯乙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)和THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯)等氟塑料薄膜的太阳能电池背板，一些日本公司研发和生产多层PET和氧化物镀膜的PET结构的太阳等电池背板。常用的PVF在国际上被美国杜邦公司垄断。
氟塑料是一类比较难加工的塑料。其熔点温度高，长时间在熔融状态下或高剪切下容易分解，产生有害和腐蚀性气体。PVDF是氟塑料的一种，学名聚偏氟乙烯，生产商多。比如法国的阿克玛、意大利苏威、中国的三爱富和蓝天环保公司。其分子结构为-(CF2-CH2)n-(CH2-CF2)n-。PVDF可以使用热塑性塑料的加工工艺生产成薄膜，比如流延或吹膜。更可以制成涂料，涂布成膜。但其有氟塑料普遍存在的问题，即加工困难。而且如果需要白色的PVDF薄膜时，加工工艺更加难。原因是白色的填料容易促进PVDF的分解而导致无法成膜或膜的质量非常低。国内目前还未见报道有厂商能生产白色的PVDF薄膜，而只能生产透明或白透明乳白色的PVDF薄膜，白色的PVDF薄膜仍需要进口。相比白色的PVDF薄膜，透明或半透明乳白色的PVDF更容易生产。PVDF薄膜有非常好的水、氧阻隔性，其阻隔性能远好于目前在太阳能电池板中大量使用的PVF薄膜。PVDF有非常好的电气绝缘性，被使用在高要求的特殊电线中。另外PVDF的表面能低，有较高的自清洁能力。
发明内容
本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，在现有技术上进行改进，提供一种新型太阳能电池背板，该背板的原料易得、成本低、并提高了对水、气、紫外性的阻隔性，从而进一步延长了使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
该新型太阳能电池背板，其特点是，包括耐候及水汽阻隔层、紫外线阻隔层、增强层和反射及粘结层，所述耐候及水汽阻隔层通过第一粘接层粘接所述紫外线阻隔层，所述紫外线阻隔层通过第二粘接层粘接所述增强层，所述增强层通过第三粘接层粘接所述反射及粘结层。
较佳地，所述耐候及水汽阻隔层是PVDF层，所述PVDF层的厚度为10～40μm。
较佳地，所述紫外线阻隔层是白色PET层，所述白色PET层的厚度为15～100μm，能够阻隔70％以上的紫外线。
较佳地，所述增强层是PET双向拉伸薄膜层，所述PET双向拉伸薄膜层的厚度为125～250μm。
较佳地，所述反射及粘结层是白色PE层，所述白色PE层的厚度为20～100μm，能够阻隔70％以上的紫外线。
较佳地，所述第一粘接层、所述第二粘接层或所述第三粘接层是聚氨酯或丙烯酸胶层，所述聚氨酯或丙烯酸胶层的厚度为2～15μm。
由于本发明包括依次粘接的耐候及水汽阻隔层、紫外线阻隔层、增强层和反射及粘结层，使得水、气、紫外性的阻隔性提高，从而延长使用寿命，以较为容易得到的PVDF为太阳能电池背板的耐候及水汽阻隔层，使太阳能电池背板的成本较低，并解决了在国内生产背板需要完全使用进口氟材料的局面，对太阳能行业有非常重要的意义。
附图说明
图1是本发明的一具体实施例的横截面示意图。
具体实施方式
为更好的理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。
请参见图1所示，本发明的新型太阳能电池背板，包括耐候及水汽阻隔层1、紫外线阻隔层3、增强层5和反射及粘结层7，所述耐候及水汽阻隔层1通过第一粘接层2粘接所述紫外线阻隔层3，所述紫外线阻隔层3通过第二粘接层4粘接所述增强层5，所述增强层5通过第三粘接层6粘接所述反射及粘结层7。
较佳地，所述耐候及水汽阻隔层1是PVDF层，所述PVDF层的厚度为10～40μm。PVDF学名是聚偏氟乙烯，透明或半透明的乳白色，主要作用是耐候、阻隔水汽和氧气。在本发明的一具体实施例中，所述PVDF层的厚度为20μm。
较佳地，所述紫外线阻隔层3是白色PET层，所述白色PET层的厚度为15～100μm。PET学名是聚对苯二甲酸乙二醇酯。PET分子结构中有苯环，所以对紫外线稳定。要求白色的PET层对紫外线的阻隔能力为百分之七十以上。厚度为15-100μm。
较佳地，所述增强层5是PET双向拉伸薄膜层，所述PET双向拉伸薄膜层的厚度为125～250μm。此层PET薄膜层提供整个产品的机械强度。
较佳地，所述反射及粘结层7是白色PE层，所述白色PE层的厚度为20～100μm。对紫外线的阻隔能力为百分之七十以上。白色PE层在阻隔紫外线的同时反射由正面过来的阳光，以提高太阳能电池的效率。同时PE提供了EVA和背板的粘接性。
较佳地，所述第一粘接层2、所述第二粘接层4或所述第三粘接层6是聚氨酯或丙烯酸胶层，所述聚氨酯或丙烯酸胶层的厚度为2～15μm。
在本发明的一具体实施例中，各层的实际厚度及性能如下表所示：
 
材料 厚度(μm) 颜色 实测紫外线阻隔能力
1 PVDF 20 透明 /
2 聚氨酯胶 10 透明 /
3 PET 50 瓷白 100％
4 聚氨酯胶 10 透明 /
5 PET 188 透明 /
6 聚氨酯胶 10 透明 /
7 低密度聚乙烯 50 瓷白 100％
作为耐候及水汽阻隔层1的PVDF层与作为紫外线阻隔层3的PET层之间的实测粘接强度大于40牛顿/1.5厘米。
作为紫外线阻隔层3的PET层和作为增强层5的PET层之间、作为增强层5的PET层和作为反射及粘结层7的低密度聚乙烯层之间的实测粘接强度大于材料本身的破坏强度。
作为反射及粘结层7的低密度聚乙烯层和EVA之间的实测粘接强度大于材料本身的破坏强度。
本发明兼顾了原料的容易得到性和水、气、紫外性的阻隔性，在结构中增加了紫外线阻隔层和反射层，通过设计优化选择各层的材料、厚度和颜色，使用了较为容易得到的PVDF为太阳能电池背板的耐候层，以达到太阳能电池背板需要的性能，通过合理的结构提高了背板的水、气阻隔性、耐气候性和反射太阳光光线的能力，从而进一步延长了使用寿命并降低成本，并解决了在国内生产背板需要完全使用进口氟材料的局面，对太阳能行业有非常重要的意义。
综上所述，本发明的新型太阳能电池背板原料易得、成本低、并提高了对水、气、紫外性的阻隔性，从而进一步延长了使用寿命。
需要说明的是，在本发明中提及的所有文献在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，以上所述的是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改而不背离本发明的精神与范围，这些等价形式同样落在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种新型太阳能电池背板，其特征在于，包括耐候及水汽阻隔层、紫外线阻隔层、增强层和反射及粘结层，所述耐候及水汽阻隔层通过第一粘接层粘接所述紫外线阻隔层，所述紫外线阻隔层通过第二粘接层粘接所述增强层，所述增强层通过第三粘接层粘接所述反射及粘结层。
2.根据权利要求1所述的新型太阳能电池背板，其特征在于，所述耐候及水汽阻隔层是PVDF层，所述PVDF层的厚度为10～40μm。
3.根据权利要求1所述的新型太阳能电池背板，其特征在于，所述紫外线阻隔层是白色PET层，所述白色PET层的厚度为15～100μm。
4.根据权利要求1所述的新型太阳能电池背板，其特征在于，所述增强层是PET双向拉伸薄膜层，所述PET双向拉伸薄膜层的厚度为125～250μm。
5.根据权利要求1所述的新型太阳能电池背板，其特征在于，所述反射及粘结层是白色PE层，所述白色PE层的厚度为20～100μm。
6.根据权利要求1所述的新型太阳能电池背板，其特征在于，所述第一粘接层、所述第二粘接层或所述第三粘接层是聚氨酯或丙烯酸胶层，所述聚氨酯或丙烯酸胶层的厚度为2～15μm。
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