CN102867868B - 太阳能电池背板结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池背板结构，设有核心层、第一接着剂层、第二接着剂层、内覆层和外覆层，内覆层通过第一接着剂层粘附于核心层上表面，外覆层通过第二接着剂层粘附于核心层下表面，内覆层和外覆层皆为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，本发明利用由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜做为外覆层，以有效阻隔水气，并将由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜作为内覆层位于内侧并贴附于太阳能电池或太阳能电池模块上，以进一步提升水气阻隔效果，此外，由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜还具有耐候性能，因此本发明的太阳能电池背板结构具有优异防水气效果以及耐候性或耐加工性。

Description

太阳能电池背板结构
技术领域
本发明属于太阳能电池领域，主要涉及一种具有由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜的太阳能电池背板。
背景技术
随着人类文明的发展，全球面临严重的能源危机及环境污染等问题。其中，以能将太阳能直接转变成电能的光伏太阳能电池作为解决全世界能源危机及降低环境污染的重要方法之一。太阳能电池构成的模块通常设置于户外，为了避免户外环境的水气、高温等因素损及太阳能电池模块，例如水气穿透腐蚀线路等，因此，特别是要求太阳能电池背板具有耐候性且水蒸气穿透率小。
传统太阳能电池背板结构，主要是在聚乙烯对苯二甲酸酯层的上、下表面贴合杜邦公司贩售的含氟聚合物膜(Tedlar)。在第201041150号台湾专利中，揭露了一种改良的太阳能电池背板结构，如图2所示，所述太阳能电池背板结构包括导体防水层24、分别形成于所述导体防水层24上下表面的第二绝缘层26和第一绝缘层22、形成于所述第二绝缘层26上的耐候层28、以及形成于所述第一绝缘层22上的底胶层20，所述台湾专利由材质为聚乙烯对苯二甲酸酯的第二绝缘层26和耐候层28解决针孔贯穿及电弧贯穿的问题。然而，以聚乙烯对苯二甲酸酯作为耐候层48在耐候性、抗UV性及防水气方面效果仍不足。
因此，仍需要一种具有优异防水气效果的太阳能电池背板结构。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种太阳能电池背板结构，所述太阳能电池背板结构具有优异防水气效果以及耐候性或耐加工性。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能电池背板结构，设有核心层、第一接着剂层、第二接着剂层、内覆层和外覆层，所述内覆层和所述外覆层皆为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述核心层具有相对的上、下表面，所述内覆层通过第一接着剂层粘附于所述核心层上表面，所述外覆层通过第二接着剂层粘附于所述核心层下表面。
本发明的进一步技术方案是：
所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜可以是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，所述内覆层的铁氟龙膜位于聚酰亚胺膜上表面，所述外覆层的铁氟龙膜位于聚酰亚胺膜下表面。所述聚酰亚胺膜和铁氟龙膜的厚度皆为12至50微米。
所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜也可以为聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜。
所述核心层为聚合物材料层，优选的是聚乙烯对苯二甲酸酯层。
所述核心层的厚度为75至275微米。
所述内覆层的厚度为24至100微米。
所述外覆层的厚度为24至100微米。
优选的是所述内覆层和所述外覆层厚度相同。
本发明的有益效果是：本发明利用由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜做为外覆层，以有效阻隔水气，并将由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜作为内覆层位于内侧并贴附于太阳能电池或太阳能电池模块上，以进一步提升水气阻隔效果，此外，由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜还具有耐候性能，因此本发明的太阳能电池背板结构具有优异防水气效果以及耐候性或耐加工性。
附图说明
图1A和图1B为本发明的太阳能电池背板结构示意图，其中，图1B为说明内覆层和外覆层为由聚酰亚胺膜与铁氟龙膜相贴合构成；
图2为第201041150号台湾专利的太阳能电池背板结构；
附图标记说明
10    核心层
10a   核心层上表面
10b   核心层下表面
11a   第一接着剂层
11b   第二接着剂层
12    内覆层
12a   聚酰亚胺膜
12b   铁氟龙膜
13    外覆层
13a   聚酰亚胺膜
13b   铁氟龙膜
20    底胶层
22    第一绝缘层
24    导体防水层
26    第二绝缘层
28    耐候层。
具体实施方式
实施例：一种太阳能电池背板结构，如图1A及图1B所示，具有核心层10、第一接着剂层11a、第二接着剂层11b、内覆层12和外覆层13，所述内覆层12和所述外覆层13皆为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述核心层10具有相对的上、下表面10a、10b，所述内覆层12通过第一接着剂层11a粘附于所述核心层上表面10a，所述外覆层13通过第二接着剂层11b粘附于所述核心层下表面10b。
本发明的太阳能电池背板结构制备过程如下：主要是准备一材质例如为聚乙烯对苯二甲酸酯且厚度为75至275微米的核心层10，在其上、下表面10a、10b通过材质如环氧树脂的第一接着剂层11a和第二接着剂层11b粘合厚度各自为24至100微米的内覆层12和外覆层13，即可得到本发明的太阳能电池背板结构。较佳的是内覆层和外覆层的厚度相同，以维持太阳能电池背板结构的挺性。
本发明的第一接着剂层11a以及第二接着剂层11b可为黑色或白色者，例如含有碳黑、二氧化钛或颜料等添加剂。
本实施例所要强调的是，内覆层12和外覆层13为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，例如聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜，或者如图1B所示，外覆层13由厚度各自为12至30的聚酰亚胺膜13a与铁氟龙膜13b贴合所构成，内覆层12由厚度各自为12微米至50微米的聚酰亚胺膜12a与铁氟龙膜12b贴合所构成，当使用由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜时，可由聚酰亚胺提升与接着剂层的粘着力，例如，第一接着剂层11a与内覆层12之间的粘着力，以及第二接着剂层11b与外覆层13之间的粘着力。
本发明所述的铁氟龙，是指含氟的聚合物，例如，聚氟乙烯(Polyvinyl fluoride，PVF)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride，PVDF)、聚三氟氯乙烯(Polychlorotrifluorethylene，PCTFE)、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene，PTFE)或四氟乙烯与乙烯的共聚物(ETFE)，并以聚四氟乙烯和四氟乙烯与乙烯的共聚物为佳，以此提升水气阻隔效果。
本发明中的第一接着剂层以及第二接着剂层的厚度各自为10至50微米。
测试例：依据ASTM F-1249，进行水气穿透率测试，并将结果纪录于表1。
聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)：采用新光合成纤维股份有限公司聚酯薄膜，G281
环氧树脂：采用亚洲电材制备的环氧树脂，AEM-V1
聚酰亚胺(PI)：SKC Kolon，FEP
聚四氟乙烯(PTFE)：Dupont Kapton，FN PI film
表1：
传统太阳能电池背板的水气穿透率一般大约在1.8g/m2-天以上，本发明的太阳能电池背板结构可大幅地降低水气穿透率至1.1g/m2-天，具有优异的防水气效果。
第201041150号台湾专利中材料核心为铝板，但外层为PET材质，经过环境变化，不耐气候变化，不具有抗UV性，不具有防水及阻气等效果，相较于此，本发明使用含铁氟龙的复合膜耐候性非常优良，且具抗UV特性，对大气阻水阻气效果非常好，可以长期存放在大气环境中，不会产生裂解变化。

Claims (1)

1.一种太阳能电池背板结构，其特征在于：设有核心层、第一接着剂层、第二接着剂层、内覆层和外覆层，所述内覆层和所述外覆层皆为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述核心层具有相对的上、下表面，所述内覆层通过第一接着剂层粘附于所述核心层上表面，所述外覆层通过第二接着剂层粘附于所述核心层下表面，所述铁氟龙为聚四氟乙烯或四氟乙烯与乙烯的共聚物，所述核心层为聚乙烯对苯二甲酸酯层，所述核心层的厚度为75至275微米，所述内覆层和所述外覆层厚度相同且皆为24至100微米，所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜是下述两种结构中的一种：
一、所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，所述内覆层的铁氟龙膜位于聚酰亚胺膜上表面，所述外覆层的铁氟龙膜位于聚酰亚胺膜下表面，所述聚酰亚胺膜和铁氟龙膜的厚度皆为12至50微米；
二、所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜为聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜。
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