CN105619980B - 一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板，属于光伏封装材料领域。该背板由内而外依次由绝缘内层、阻湿层、支撑层和耐候外层构成。本发明制得的背板具有优秀的绝缘性以及水汽阻隔性，同时还有优异的机械强度、耐热性和长期耐候性。本发明工艺简便，产品性能稳定，是适用于安装在潮湿地区的高压***中晶硅光伏组件的优秀光伏背板。

Description

一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板

技术领域

本发明涉及一种晶硅组件封装用高绝缘阻湿背板，属于光伏封装材料领域。

背景技术

光伏发电是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能的过程。光-电转换的基本装置就是太阳能电池，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。由于太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染，因而受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。

光伏发电***由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)和太阳跟踪控制***组成。其中，光伏组件是太阳能发电***中的核心部分，也是太阳能发电***中价值最高的部分。因其承接着将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作的作用。故光伏组件的质量和成本将直接决定整个***的质量和成本。从组成结构上，晶硅光伏组件一般由低铁钢化玻璃、前层封装胶膜、单片电池片、后层封装胶膜和光伏背板构成。其中背板位于光伏组件的背面，起着隔绝电池片以及封装胶膜材料与外界环境的作用，是光伏组件的背部遁甲。

随着光伏发电技术的不断提升，光伏发电***的平民化进程的发展越来越快，不仅表现在发电***的表现形式多样化方面，度电成本的优化方式方面变得尤为急迫。其中，在光伏整体***上进行的优化方案——将光伏***电压从1000V升级到1500V，便是一种非常重要且有效的解决途径。然而，***电压等级的升级，也引发了各种辅材可靠性方面的升级，包含接线盒、逆变器、变压器、线缆、连接器、组件。高压***中，光伏组件的长期绝缘可靠性变得尤为重要，其中光伏背板的绝缘性和阻湿性是保证光伏组件在绝缘性方面具有长期可靠性的重要方面。

对于解决背板材料的阻湿性，业内已经提出了很多方案，诸如CN201576687U、CN102054878B、CN104868003A、CN104362207A、CN102427090A、CN102468352A、CN101740643B等专利中都有报道。但是，都需要借助一层金属阻隔层才能达到较有的阻湿性能，例如CN101740643B报道了一种7层结构的低收缩高阻隔背膜，具有很好的尺寸稳定性和阻隔性，但制备工艺复杂且内部包含金属膜，绝缘性能差，无法兼顾高绝缘与阻湿两者的综合性能，不适用于高压***。

因此，开发出一类纯有机体系的光伏背板，使其具有高绝缘高阻湿性能，在机械性能、耐热性能和耐老化等性能方面也具有优异的长期稳定性的光伏背板是晶硅光伏组件封装行业高压***所需的配套辅材最迫切需要解决的课题。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻隔背板，这种背板是纯有机体系，具有很好的绝缘性和阻湿性，可以满足高压光伏***的长期绝缘性要求，同时在机械性能、耐热性能和耐老化性能等方面也具有优异的长期可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻隔背板，依次由绝缘内层、阻湿层、支撑层和耐候外层组成；所述绝缘内层厚度为50～500μm，由质量分数为65％～99.9％的第一主体树脂、0～30％的填料、0.001％～0.1％的紫外吸收剂、0.001％～0.1％的光稳定剂、0.001％～0.1％的抗热氧老化剂、0.01％～5％的引发剂组成,所述第一主体树脂由丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯中的一种或两种按照任意配比与乙烯共聚而成，其中，乙烯的质量分数为10％～90％；所述阻湿层厚度为50～200μm，由质量分数为65％～90％的第二主体树脂、0～30％的填料、0.5％～10％交联剂和0.001％～1％的催化剂组成,所述第二主体树脂由丙烯酰胺、乙烯醇、钠中和度为20％～80％丙烯酸中的一种或两种单体共聚而成聚合物，所述第二主体树脂的数均分子量为5000～30000；所述支撑层厚度为50～200μm，由质量分数由80％～95％的第三主体树脂、0～15％的无机填料、0.1％～8％的水解稳定剂、0.1％～2％的抗热氧老化剂组成,所述第三主体树脂由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或混合物，所述第三主体树脂的数均分子量为20000～60000；所述耐候外层厚度为5～30μm，由质量分数为60％～90％的第四主体树脂、5％～30％的填料、1％～20％的交联剂、0.001％～1％的催化剂组成，所述第四主体树脂为氟树脂，由羟基聚三氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚三氟乙烯酯型氟碳树脂、羟基聚四氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚四氟乙烯酯型氟碳树脂中的一种或多种按照任意配比组成，所述第四主体树脂的数均分子量为5000～30000，羟值为40～65mgKOH/g。

进一步地，所述无机填料由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：滑石粉、煅烧高岭土、蒙脱土、云母粉、钛白粉、抗划粉、玻璃纤维粉、碳酸钙、硫酸钡、硅酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、碳化硅、铜铬黑、铁铬黑、炭黑；

进一步地，所述引发剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、邻,邻-叔戊基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、邻,邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯、邻,邻-叔丁基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、正丁基4,4-二(过氧化叔丁基)戊酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)-己烷；

进一步地，所述紫外吸收剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2,4-三羟基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、3-[3-(2-H-苯并***-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2-(2’-羟基-5'-叔辛基)-苯并***、2,2’-亚甲基-(6-(2H-苯并***)-4-叔辛基)苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并***、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2-[4-[2-羟基-3-十三烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-[2-羟基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；

进一步地，所述光稳定剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/单(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯复配物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、N-(2-乙氧基苯基)-N’-(4-乙基苯基)乙二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯)-N’,N’-(甲基，苯基)甲脒；

进一步地，所述抗热氧老化剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4’-二异丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5,5]十一烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、4,4’-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯；

进一步地，所述水解稳定剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：碳化二亚胺类水解稳定剂、噁唑啉类水解稳定剂、环氧类水解稳定剂；

进一步地，所所述交联剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯预聚物、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯预聚物、氢化苯二亚甲基异氰酸酯三聚体、氢化苯二亚甲基异氰酸酯预聚物、甲醚化多羟甲基三聚氰胺树脂、丁醚化多羟甲基三聚氰胺树脂、混醚化多羟甲基三聚氰胺树脂；

进一步地，所述催化剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：五甲基二乙烯三胺、双二甲氨基乙基醚、辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡、氧化单丁基锡、单丁基三异辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、醋酸、对甲苯磺酸、邻苯二甲酸、月桂酸、异辛酸。

进一步地，所述的高绝缘阻湿背板，制备方法是，支撑层在250-300℃熔融加工后，经流延成膜、双向拉伸制得，阻湿层与耐候外层均采用湿法涂布后再在100-200℃热固化方法制得，绝缘层是在130-250℃熔融挤出后，流延到阻湿层，与阻湿层贴合到一起成膜制得。

本发明所用原料均可市购获得。

本发明的有益效果主要体现在：通过简便的生产工艺，制作出适用于高压***晶硅光伏组件用高绝缘阻湿光伏背板。当外界湿气从阻隔性较弱的支撑层进入到阻湿层时，会被吸附并保留在阻湿层中，阻止了湿气继续向绝缘层渗透，达到了该背板对湿气具有很高阻隔性的功能，湿气向绝缘层渗透的程度大幅度降低，保证了该背板在长期户外使用过程中的绝缘可靠性，从而使得该背板在绝缘与阻湿两方面综合性能的方面得到优化。湿气停留在阻湿层不向外扩散，大大降低了阻湿层与绝缘层以及支撑层之间的界面分层，使得背板三层结构之间省掉了粘结层，减少了背板的生产工艺。另外，该背板还在机械性能、热稳定性以及耐候性等方面具有优异的综合性能，能够发挥光伏背板的在高压***组件的保护作用，可保证组件的长期可靠性。

附图说明

图1为本发明一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板的剖面图。其中，1是绝缘层，2是阻湿层，3是支撑层，4是耐候外层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例。

需要说明的是，光伏背板的各项性能指标是通过以下的方法来进行测定的：

1.局部放电电压

测试方法参照标准IEC 61730《光伏(PV)组件安全鉴定》。

试样尺寸：100mm*100mm。

测试条件：升压速率20-100V/s

2.击穿电压

测试方法参照标准ASTM D149《固体电绝缘材料在工业电源频率下的介电击穿电压和介电强度的试验方法》。

试样尺寸：200mm*200mm。

测试条件：升压速率20-100V/s

3.体积电阻率

测试方法参照标准GB/T 1410《材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》。

试样尺寸：100mm*100mm。

测试条件：测试电压1500V

4.拉伸强度和断裂伸长率

测试方法参照标准GB/T 13542.2《电气绝缘用薄膜》。

试样尺寸：200mm*15mm。

拉伸速度：100mm/min.

5.收缩率

测试方法参照标准GB/T 13542.2《电气绝缘用薄膜》。

试样尺寸：100mm*100mm。

测试条件：150℃，30min.

6.背板/EVA剥离强度

测试方法参照标准GB/T2790《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》。

试样尺寸：300mm*10mm。

拉伸速度：100mm/min.

7.恒定耐湿热老化性能

测试方法参照标准GB/T2423.3《高低温湿热试验方法》。

试验条件：+85℃，相对湿度85％。

试验前、后对试样黄变指数(ΔYI)按国标GB 2409《塑料黄色指数试验方法》测定。

8.水汽透过率

测试方法参照标准ASTM F1249《用调制红外线传感器测定塑料膜和薄板水蒸汽透过性的试验方法》。

试验条件：+40℃，相对湿度100％；+65℃，相对湿度100％。

实施例1：

背板制造过程如下：

首先，将聚对苯二甲酸乙二醇酯(美国杜邦公司)85wt％，铁铬黑(美国薛特公司)10wt％，水解稳定剂P400(德国莱茵化学公司)4wt％，抗热氧老化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(圣和化工有限公司)1wt％，混合均匀后在250-300℃熔融加工后，经流延成膜，双向拉伸制得50微米厚的支撑层薄膜。

第二步，在支撑层的一面辊涂30微米厚的耐候外层涂料。外层涂料配料为氟树脂GK570(日本大金公司)90wt％，炭黑MA-11(日本三菱公司)5wt％，交联剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体(德国拜耳公司)4.5wt％，催化剂双二甲氨基乙基醚(九邦化工有限公司)0.5wt％。将原料在酮类、酯类、芳香烃类或醇类等溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在160℃固化2min制备得到。

第三步，在支撑层的另一面刮涂50微米厚的阻湿层。阻湿层配料为聚丙烯酸钠(华缔集团有限公司)65wt％，硫酸钡(长兴龙峰粉体材料有限公司)30wt％，交联剂混醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(华特化工有限公司)4.999wt％，催化剂异辛酸(德国巴斯夫公司)0.001wt％。将原料在酮类或醇类等极性溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在150℃固化10min制备得到。

最后，在阻湿层的另一面淋涂500微米厚的绝缘内层。其中，绝缘内层的配料为丙烯-乙烯共聚物(美国陶氏化学公司)99.9wt％，紫外吸收剂2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚(德国巴斯夫公司)0.001wt％，光稳定剂N-(2-乙氧基苯基)-N’-(4-乙基苯基)乙二酰胺(台湾双键化学公司)0.001wt％，抗热氧老化剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯(德国巴斯夫公司)0.01wt％，引发剂偶氮二异丁酸二甲酯(青岛荣基化工有限公司)0.1wt％。将原料混合均匀，在130-250℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得一种高压光伏背板S1。

实施例2：

背板制造过程如下：

首先，将聚对苯二甲酸丁二醇酯(荷兰DSM)80wt％，滑石粉(长兴龙峰粉体材料有限公司)15wt％，水解稳定剂苯基缩水甘油醚(弘裕化工有限公司)4.9wt％，抗热氧老化剂3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷(台湾永光化学公司)0.1wt％，混合均匀后在250-300℃熔融加工后，经流延成膜，双向拉伸制得200微米厚的支撑层薄膜。

然后，在支撑层的一面辊涂10微米厚的耐候外层涂料。外层涂料配料为氟树脂LF200(日本旭硝子公司)80wt％，钛白粉TR81(美国亨斯曼公司)10wt％，交联剂异佛尔酮二异氰酸酯预聚物(德国拜耳公司)5wt％和甲醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(华特化工有限公司)4wt％，催化剂对甲苯磺酸(飞歌化学有限公司)0.3wt％和辛酸亚锡(杭州化学试剂公司)0.7wt％。将原料在酮类、酯类、芳香烃类或醇类等溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在200℃固化1min制备得到。

第三步，在支撑层的另一面刮涂150微米厚的阻湿层。阻湿层配料为聚乙烯醇BP-24(台湾长春化学公司)70wt％，氢氧化镁(鲁华化工有限公司)20wt％，交联剂氢化苯二亚甲基异氰酸酯预聚物(德国拜耳公司)9wt％，催化剂双二甲氨基乙基醚(九邦化工有限公司)1.0wt％。将原料在酮类或醇类等极性溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在100℃固化5min制备得到。

最后，在阻湿层的另一面淋涂100微米厚的绝缘内层。其中，绝缘内层的配料为乙烯-辛烯共聚物(台湾福聚化工公司)80wt％，钛白粉R902(美国杜邦公司)17.5wt％，紫外吸收剂2,2’-亚甲基-(6-(2H-苯并***)-4-叔辛基)苯酚(台湾永光化学公司)0.1wt％，光稳定剂双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(台湾永光化学公司)0.05wt％，抗热氧老化剂β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯(德国巴斯夫公司)0.05wt％，引发剂正丁基4,4-二(过氧化叔丁基)戊酸酯(青岛荣基化工公司)2.3wt％。将原料混合均匀，在130-200℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得一种高压光伏背板S2。

实施例3：

背板制造过程如下：

首先，将聚对苯二甲酸乙二醇酯(荷兰DSM)80wt％，填料云母粉(***化工有限公司)11.9wt％，水解稳定剂P400(德国莱茵化学)8wt％，抗热氧老化剂2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(德国巴斯夫公司)0.1wt％，混合均匀后在250-300℃熔融加工后，经流延成膜，双向拉伸制得150微米厚的支撑层薄膜。

然后，在支撑层的一面辊涂20微米厚的耐候外层涂料。外层涂料配料为氟树脂41088(长兴化学)68.2wt％，钛白粉CR-60-2(日本石原公司)20wt％和抗划粉(博彤化工有限公司)10wt％，交联剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体(德国拜耳公司)1wt％，催化剂二月桂酸二丁基锡(国药试剂公司)0.8wt％。将原料在酮类、酯类、芳香烃类或醇类等溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在175℃固化1.5min制备得到。

第三步，在支撑层的另一面辊涂200微米厚的阻湿层。阻湿层配料为丙烯酸钠-乙烯醇共聚物(顺达化工有限公司)85wt％，煅烧高岭土R900(蒙美化工有限公司)14wt％，交联剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体(德国拜耳公司)0.5wt％，催化剂二月桂酸二丁基锡(上海新典化学材料有限公司)0.5wt％。将原料在酮类或醇类等极性溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在130℃固化8min制备得到。

最后，在阻湿层的另一面淋涂50微米厚的绝缘内层。其中，绝缘内层的配料为乙烯-降冰片烯共聚物(美国陶氏化学公司)64.75wt％，煅烧高岭土(德国巴斯夫公司)30wt％，紫外吸收剂2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚(德国巴斯夫公司)0.05wt％，光稳定剂双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/单(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯复配物(德国巴斯夫公司)0.1wt％，抗热氧老化剂1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮(台湾双键化学公司)0.1wt％，引发剂邻,邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯(青岛荣基化工有限公司)4.75wt％。将原料混合均匀，在130-180℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得一种高压光伏背板S3。

实施例4：

背板制造过程如下：

首先，将聚对苯二甲酸乙二醇酯(台湾长春)90wt％，钛白粉R699(佰利联化学股份有限公司)8wt％，水解稳定剂聚(2-乙基-2-噁唑啉)(昊睿化学有限公司)0.1wt％，抗热氧老化剂4,4’-二异丙苯基二苯胺(德国巴斯夫公司)1.9wt％，混合均匀后在250-300℃熔融加工后，经流延成膜，双向拉伸制得180微米厚的支撑层薄膜。

然后，在支撑层的一面刮涂5微米厚的耐候外层涂料。外层涂料配料为氟树脂4102(长兴化学)73wt％，玻璃纤维粉(纤谷科技有限公司)6wt％，交联剂丁醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(三强化工有限公司)20wt％，催化剂邻苯二甲酸(宏明化学试剂有限公司)1wt％。将原料在酮类、酯类、芳香烃类或醇类等溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在185℃固化3.5min制备得到。

第三步，在支撑层的另一面刮涂130微米厚的阻湿层。阻湿层配料为丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物(天越化工有限公司)75wt％，钛白粉R900(美国杜邦公司)14.7wt％，交联剂甲醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(利通化工原料有限公司)10wt％，催化剂月桂酸(宏明化学试剂有限公司)0.3wt％。将原料在酮类或醇类等极性溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在160℃固化5min制备得到。

最后，在阻湿层的另一面淋涂200微米厚的绝缘内层。其中，绝缘内层的配料为乙烯-丁烯共聚物(韩国三星公司)75wt％，碳化硅(锐锋磨料有限公司)24.8wt％，紫外吸收剂2-[4-[2-羟基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(台湾双键化学公司)0.08wt％，光稳定剂2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯(台湾双键化学公司)0.04wt％，抗热氧老化剂双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(台湾双键化学公司)0.08wt％，引发剂2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷(万千化学品有限公司)5wt％。将原料混合均匀，在130-180℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得一种高压光伏背板S4。

实施例5：

背板制造过程如下：

首先，将聚对苯二甲酸丁二醇酯(台湾长春)90wt％，水解稳定剂I powder(德国莱茵化学8wt％，抗热氧老化剂β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯(巴斯夫公司)2wt％，混合均匀后在250-300℃熔融加工后，经流延成膜，双向拉伸制得100微米厚的支撑层薄膜。

然后，在支撑层的一面辊涂25微米厚的耐候外层涂料。外层涂料配料为氟树脂T-1(三爱富化学)60wt％，氢氧化铝(帝蓝化工原料有限公司)15％和蒙脱土(乐泰化工有限公司)15wt％，交联剂异佛尔酮二异氰酸酯预聚物(日本聚氨酯公司)9.999wt％，催化剂五甲基二乙烯三胺(海昊化工有限公司)0.001wt％。将原料在酮类、酯类、芳香烃类或醇类等溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在160℃固化5min制备得到。

第三步，在支撑层的另一面淋涂100微米厚的阻湿层。阻湿层配料为聚丙烯酰胺(金锦乐化学有限公司)90wt％，交联剂氢化苯二亚甲基异氰酸酯预聚物(德国拜耳公司)9.2wt％，催化剂二月桂酸二辛基锡(澣思化工有限公司)0.8wt％。将原料在酮类或醇类等极性溶剂中分散均匀，涂布在支撑层上，在145℃固化56min制备得到。

最后，在阻湿层的另一面淋涂300微米厚的绝缘内层。其中，绝缘内层的配料为乙烯-庚烯共聚物(LG化学公司)90wt％，炭黑N550(美国卡博特)6wt％，紫外吸收剂2-(2'-羟基-5'-叔辛基)-苯并***(德国巴斯夫公司)0.03wt％，光稳定剂N-(4-苯甲酸乙酯)-N’,N’-(甲基，苯基)甲脒(德国巴斯夫公司)0.08wt％，抗热氧老化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(德国巴斯夫公司)0.09wt％，引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)-己烷(富思林化工公司)3.8wt％。将原料混合均匀，在130-250℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得一种高压光伏背板S5。

比较例1：

市场上购得光伏背板FFC-JW40，结构为FFC/PET/FFC，厚度410微米。

对实施例1、2、3、4、5制得的一种高压背板以及比较例1的材料进行性能检测，结果如表1所示。

表1：制得的背板的性能参数

由表中数据可知，本发明晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板，在绝缘性和阻湿性方面可满足高压***晶硅组件的长期可靠性需求。另外，在机械性能、耐热性能、耐候性方面也具有很好的可靠性，可完全满足太阳能电池背面保作为光伏组件背部保护材料的要求。本发明制备工艺简便，性能稳定，不仅大大提升了高压***中光伏组件的电气安全性，而且为组件降低辅料成本提供了重要技术支撑。

Claims (10)

1.一种晶硅光伏组件封装用高绝缘阻湿背板，依次由绝缘内层、阻湿层、支撑层和耐候外层组成；其特征在于:

所述绝缘内层厚度为50～500μm，由质量分数为65％～99.9％的第一主体树脂、0～30％的填料、0.001％～0.1％的紫外吸收剂、0.001％～0.1％的光稳定剂、0.001％～0.1％的抗热氧老化剂、0.01％～5％的引发剂组成,所述第一主体树脂由丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯中的一种或两种按照任意配比与乙烯共聚而成，其中，乙烯的质量分数为10％～90％；

所述阻湿层厚度为50～200μm，由质量分数为65％～90％的第二主体树脂、0～30％的填料、0.5％～10％交联剂和0.001％～1％的催化剂组成,所述第二主体树脂为丙烯酰胺、乙烯醇、钠中和度为20％～80％丙烯酸中的一种或两种单体共聚而成聚合物，所述第二主体树脂的数均分子量为5000～30000；

所述支撑层厚度为50～200μm，由质量分数为80％～95％的第三主体树脂、0～15％的无机填料、0.1％～8％的水解稳定剂、0.1％～2％的抗热氧老化剂组成,所述第三主体树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或混合物，所述第三主体树脂的数均分子量为20000～60000；

所述耐候外层厚度为5～30μm，由质量分数为60％～90％的第四主体树脂、5％～30％的填料、1％～20％的交联剂、0.001％～1％的催化剂组成，所述第四主体树脂为氟树脂，由羟基聚三氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚三氟乙烯酯型氟碳树脂、羟基聚四氟乙烯醚型氟碳树脂、羟基聚四氟乙烯酯型氟碳树脂中的一种或多种按照任意配比组成，所述第四主体树脂的数均分子量为5000～30000，羟值为40～65mgKOH/g。

2.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述无机填料由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：滑石粉、煅烧高岭土、蒙脱土、云母粉、钛白粉、抗划粉、玻璃纤维粉、碳酸钙、硫酸钡、硅酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、碳化硅、铜铬黑、铁铬黑、炭黑。

3.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述引发剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、邻,邻-叔戊基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、邻,邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯、邻,邻-叔丁基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯、正丁基4,4-二(过氧化叔丁基)戊酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)-己烷。

4.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述紫外吸收剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2,4-三羟基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、3-[3-(2-H-苯并***-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2-(2’-羟基-5'-叔辛基)-苯并***、2,2’-亚甲基-(6-(2H-苯并***)-4-叔辛基)苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并***、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2-[4-[2-羟基-3-十三烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-[2-羟基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪。

5.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述光稳定剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/单(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯复配物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、N-(2-乙氧基苯基)-N’-(4-乙基苯基)乙二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯)-N’,N’-(甲基，苯基)甲脒。

6.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述抗热氧老化剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4’-二异丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、4,4’-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯。

7.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述水解稳定剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：碳化二亚胺类水解稳定剂、噁唑啉类水解稳定剂、环氧类水解稳定剂。

8.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述交联剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯预聚物、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯预聚物、氢化苯二亚甲基异氰酸酯三聚体、氢化苯二亚甲基异氰酸酯预聚物、甲醚化多羟甲基三聚氰胺树脂、丁醚化多羟甲基三聚氰胺树脂、混醚化多羟甲基三聚氰胺树脂。

9.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述催化剂由下列之一或几种按照任意配比组成的混合物：五甲基二乙烯三胺、双二甲氨基乙基醚、辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡、氧化单丁基锡、单丁基三异辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、醋酸、对甲苯磺酸、邻苯二甲酸、月桂酸、异辛酸。

10.根据权利要求1所述的高绝缘阻湿背板，其特征在于，所述支撑层在250-300℃熔融加工后，经流延成膜、双向拉伸制得，阻湿层与耐候外层均采用湿法涂布后再在100-200℃热固化方法制得，绝缘层是在130-250℃熔融挤出后，流延到阻湿层与阻湿层贴合到一起成膜制得。