CN109830560B - 一种太阳能电池组件的背板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件的背板。所述背板包括基底，以及设置在所述基底的内侧表面上具有预设图案的含紫外吸收剂的图案层。本发明提供的背板通过在基底的内侧表面上设置含紫外吸收剂的图案层，使得该背板具有良好的抗紫外效果，有利于提升太阳能电池组件功率。

Description

一种太阳能电池组件的背板

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件的背板。

背景技术

目前，晶硅太阳能电池组件的基本结构依次包括正面玻璃、上层封装材料、电池片层、下层封装材料和背板或者背面玻璃，其中常用的背板为白色的聚合物复合层。该聚合物复合层是由外层、中间层和内层组成，其中外层和中间层、以及中间层和内层之间设有粘结材料。市场上，太阳能电池背板主要分为含氟背板与不含氟背板两大类。其中含氟背板又分双面含氟(如TPT、KPK、KPF，其中第一个字母代表外层，中间字母代表中间层，最后一个字母代表内层)与单面含氟(如TPE、KPE、KPO，其中第一个字母代表外层，中间字母代表中间层，最后一个字母代表内层)两种，其中T是指聚氟乙烯(PVF)薄膜，K是指聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜，F为氟涂料树脂涂层；P指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(BOPET)；E指聚乙烯薄膜或乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)，O是聚烯烃树脂。而不含氟的背板则多是通过使用胶粘剂将多层PET或PA胶粘复合而成。

但现有的背板抗紫外性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗紫外效果好的太阳能电池组件的背板。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种太阳能电池组件的背板，所述背板包括基底，以及设置在所述基底的内侧表面上具有预设图案的含紫外吸收剂的图案层。

可选地，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃、上层封装材料、电池片层、下层封装材料和背板，所述含紫外吸收剂的图案层的图案与所述的电池片层中电池片未遮挡区域的图案相适配。

可选地，所述含紫外吸收剂的图案层中的图案为网格状或条状。

可选地，所述含紫外吸收剂的图案层由设置在所述基底的内侧表面上的具有所述预设图案的含紫外吸收剂涂料经固化形成。

本发明中，含紫外吸收剂涂料可为热固化含紫外吸收剂涂料，优选低温固化含紫外吸收剂涂料(固化温度在60℃以下)。制备含紫外吸收剂的图案层时，根据含紫外吸收剂图案层的图案，将含紫外吸收剂涂料涂覆在基底内侧表面上，使含紫外吸收剂涂料固化后形成含紫外吸收剂的图案层。

可采用网纹涂布、印刷、喷涂、涂覆等方式在基底的内侧表面上设置含紫外吸收剂的涂料。

上述含紫外吸收剂涂料可选用常规的市售的含紫外吸收剂涂料，进一步优选是用于背板上的含紫外吸收剂涂料，如专利CN 107759983 A中公开的含紫外吸收剂涂料等。

可选地，所述基底包括含氟的外层、设置在所述外层上的不含氟的中间层以及设置在所述中间层上的内层，所述含紫外线吸收剂的图案层设置在所述内层上；所述外层和所述中间层之间，所述中间层和所述内层之间均设置有粘接层。

可选地，所述内层含氟或者不含氟。

可选地，所述内层覆盖全部所述中间层，或者所述内层覆盖所述中间层的局部区域。

可选地，所述内层具有与所述含紫外线吸收剂的图案层相同的图案。

可选地，所述基底由多层不含氟高分子材料层复合形成。

技术效果

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过在背板的内侧表面上设置含紫外吸收剂的图案层，使背板的内侧具有良好的抗紫外性能，特别是增强位于太阳能电池组件的电池片组中的电池片未遮挡区域相对应位置处的背板内层的抗紫外性能，降低变黄，实现组件功率的最大化；

(2)本发明中关于含紫外吸收剂的图案层的材料的选择，可以是直接采用喷涂、涂覆或印刷等方式设置的含紫外吸收剂涂料，经低温固化制得的含紫外吸收剂的图案层，容易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是实施例1-2中太阳能光伏组件的俯视图；

图2是实施例3中太阳能光伏组件的俯视图；

图3是实施例1-2中太阳能光伏组件的结构示意图；

图4是实施例3中太阳能光伏组件的结构示意图；

图5是实施例1-2中的含紫外吸收剂图案层的太阳能光伏组件背板的结构示意图；

图6是实施例3中的含紫外吸收剂图案层的太阳能光伏组件背板的结构示意图；

图中的附图标记分别表示：

1 为外层；

2 为中间层；

3 为内层；

31 为含紫外吸收剂的图案层；

4 为粘结层；

5 为正面玻璃；

6 为上层封装材料；

7 为电池片层；

8 为下层封装材料；

9 为背板；

10 为电池片层中的电池片；

11 为电池片层中的电池片未遮挡区域。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明的实施方式。

本发明中，背板的内侧是指将背板安装到太阳能电池组件中后，背板朝向电池片的一侧；可以理解的是，背板远离电池片的一侧为背板的外侧。

图1示出了本发明提供的一种太阳能电池组件的背板的结构，如图1所示，该背板包括基底，以及设置在基底的内侧表面上具有预设图案的含紫外吸收剂的图案层31。

本发明提供的太阳能电池组件的背板中，在基底的内侧表面上设置含紫外吸收剂的图案层，即在基底的内侧表面的局部区域上设置具有抗紫外功能材料层，通过紫外吸收剂吸收紫外光，减少紫外光对背板其他部分的损害，增强背板内侧的抗紫外性能，提升组件功率。

图3和图4分别示出了太阳能电池组件的结构，如图3和图4所示，太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9。

在本发明一种可能的实现方式中，含紫外吸收剂的图案层31中的图案与电池片层7中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，即在与太阳能电池组件的背板9的电池片层中的电池片10未遮挡区域11对应位置处的背板内侧表面上设置含紫外吸收剂的图案层31。可以理解的是，由于电池片10的遮挡，紫外光并不会照射到背板被电池片10遮挡的区域。

如图5所示，含紫外吸收剂的图案层31的图案为网格状，该背板适用于电池片之间通过焊带连接、电池片之间具有一定间隙的太阳能电池组件。

如图6所示，含紫外吸收剂的图案层31的图案为条状，该背板适用于叠瓦组件，即同一串电池串中相邻电池片以叠瓦形式连接，同一串电池串中相邻电池片之间没有间隙，相邻两串电池串之间具有间隙。

当然，本发明中，含紫外吸收剂的图案层31的图案不限于网格或者条状，可根据组件类型设置，图案对应电池片层中的电池片未遮挡的区域即可。

本发明中，含紫外吸收剂的图案层31可以由设置在基底的内侧表面上的具有预设图案的含紫外光吸收剂的涂料经固化形成。

含紫外光吸收剂的涂料可为热固化含紫外吸收剂涂料，优选低温固化(固化温度60℃以下)含紫外吸收剂涂料。制备含紫外吸收剂的图案层31时，根据含紫外吸收剂的图案层31的图案(例如电池片层中电池片10未遮挡的区域11)，将含紫外吸收剂的涂料设置在基底内侧表面上，使含紫外吸收剂的涂料固化后形成含紫外吸收剂的图案层31。

可采用网纹涂布、喷涂、涂覆、印刷等方式在基底的内侧表面上设置含紫外吸收剂的涂料。

可以理解的是，含紫外吸收剂的涂料中除了含有紫外吸收剂外，还至少含有必要的基体树脂。

紫外吸收剂的具体种类本发明没有严格限定，常规的紫外吸收剂均可。可以单独使用一种紫外吸收剂，也可以多种紫外吸收剂复配使用。举例来说，紫外吸收剂可以为以下的一种或几种的组合：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。

上述含紫外吸收剂涂料可以是含紫外吸收剂的透明的或白色的涂料，使得背板在电池片的未遮挡区域具有较好的抗紫外性能。

含紫外吸收剂涂料可选用常规的市售的含紫外吸收剂涂料，进一步优选是用于背板上的含紫外吸收剂涂料，如专利CN 107759983 A中公开的含紫外吸收剂涂料等。

本发明中，如图1、图2所示，基底可以包括：含氟的外层1、设置在外层1上的不含氟的中间层2以及设置在中间层2上的内层3，含紫外线吸收剂的图案层31设置在内层3上；外层1和中间层2之间，中间层2和内层3之间均设置有粘接层4。

该实施方式中，内层3的内侧表面为基底的内侧表面。

外层1具体可为聚氟乙烯(PVF)薄膜、聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜等含氟材料形成的薄膜，中间层2具体可为双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(BOPET)，、聚乙烯薄膜(PE)或者聚酰胺薄膜(PA)。

内层3可以为含氟的薄膜，例如氟乙烯薄膜、偏氟乙烯薄膜等，也可以为不含氟的薄膜，例如聚乙烯薄膜、乙烯-醋酸乙烯树脂薄膜、或者聚烯烃树脂薄膜等。

本发明中，基底的内层3可以覆盖全部中间层2(如图1所示)，也可以仅覆盖中间层2的局部区域(如图2所示)。在一种可能实现方式中，内层3具有与含紫外吸收剂的图案层31相同的图案。

对于基底的内层3覆盖全部中间层2的背板来说，可以直接在现有的双面含氟背板或者单面含氟背板的内层上设置含紫外吸收剂的图案层31。

对于基底的内层3覆盖中间层2的局部区域的背板来说，可先按照现有背板的制备工艺，制备外层1和中间层2的复合薄膜，之后，在中间层2的局部区域上粘接内层3，再在内层3上制备含紫外吸收剂的图案层31。

本发明中，基底还可以由多层不含氟高分子材料层复合形成，例如多层PET薄膜或者多层PA薄膜粘接形成。该实现方式中，含紫外吸收剂的图案层31直接设置在最内层的不含氟高分子材料层表面。

本发明中，各个位置的粘接层4的材料没有严格限制，只要能够将背板各个部分粘接固定即可。例如可采用CN107759983A的实施例1至实施例5中公开的粘接层配方。

下面通过具体实施例对本发明提供的太阳能电池组件的背板做进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括基底以及设置在基底内侧表面上的含紫外吸收剂的图案层31。

其中，基底为现有单面含氟TPE背板，即基底包括外层1，设于外层1上的中间层2，设于中间层2上的内层3以及设置在外层1和中间层2之间、中间层2和内层3之间的粘结层4，外层为聚氟乙烯薄膜，中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，内层3为聚乙烯薄膜。

含紫外吸收剂的图案层31设置在内层3上。

含紫外吸收剂的图案层31为由印刷在内层3上的具有预设图案的含紫外吸收剂的涂料经低温固化形成。

上述含紫外吸收剂的涂料的配方如CN 107759983 A中记载的耐候层配方，具体如下(质量分数)

氟树脂41088(长兴化学)80％；环氧树脂B 4010P(日本三菱丽阳)5％；云母粉(博彤化工有限公司)5％；混醚化多羟甲基三聚氰胺树脂(茂嘉化工公司)9.99％；紫外吸收剂2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑(德国巴斯夫公司)0.006％；光稳定剂双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(中国台湾永光化学公司)0.001％；抗氧剂三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(德国巴斯夫公司)0.003％。

固化温度为60℃。

如图3所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片10之间通过焊带连接，电池片10之间具有间隙。所述含紫外吸收剂的图案层31的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图5所示的网格状。

实施例2

如图1所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括基底以及设置在基底内侧表面上的含紫外吸收剂的图案层31。

其中，基底为现有双面含氟TPT背板，即基底包括外层1，设于外层1上的中间层2，设于中间层2上的内层3以及设置在外层1和中间层2之间、中间层2和内层3之间的粘结层4，外层为聚氟乙烯薄膜，中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，内层3为聚氟乙烯薄膜。

含紫外吸收剂的图案层31设置在内层3上。

含紫外吸收剂的图案层31为由喷涂在内层3上的具有预设图案的含紫外吸收剂的涂料经低温固化形成。

上述含紫外吸收剂的涂料的配方与实施例1相同。

如图3所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片10之间通过焊带连接，电池片10之间具有间隙。所述含紫外吸收剂的图案层31的图案与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图5所示的网格状。

实施例3

如图2所示，本实施例提供的太阳能电池组件的背板包括基底以及设置在基底内侧表面上的含紫外吸收剂的图案层31。

其中，基底包括外层1，设于外层1上的中间层2，设于中间层2上的内层3以及设置在外层1和中间层2之间、中间层2和内层3之间的粘结层4，内层3覆盖中间层2的局部区域，内层3的图案与含紫外吸收剂的图案层31相同。

外层1为聚氟乙烯薄膜，中间层2为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，内层3为聚氟乙烯薄膜。

含紫外吸收剂的图案层31设置在内层3上。

含紫外吸收剂的图案层31为由印刷在内层3上的具有预设图案的含紫外吸收剂的涂料经低温固化形成。

本实施例中含紫外吸收剂的涂料的配方与实施例1相同。

如图4所示，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃5、上层封装材料6、电池片层7、下层封装材料8和背板9，电池片层7中的电池片以叠瓦形式连接，同一串电池串中电池片之间没有间隙；所述含紫外吸收剂的图案层31中的图案及内层3的图案均与所述电池片层中的电池片10的未遮挡区域11的图案相适配，呈如图6所示的条状。

上面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以上具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种太阳能电池组件，其特征是，所述太阳能电池组件依次包括正面玻璃(5)、上层封装材料(6)、电池片层(7)、下层封装材料(8)和背板(9)，

所述背板(9)包括基底，以及设置在所述基底的内侧表面上具有预设图案的含紫外吸收剂的图案层(31)，所述含紫外吸收剂的图案层(31)的图案与所述的电池片层(7)中电池片未遮挡区域的图案相适配，

所述含紫外吸收剂的图案层(31)中的图案为网格状或条状；

所述基底包括含氟的外层(1)、设置在所述外层(1)上的不含氟的中间层(2)以及设置在所述中间层(2)上的内层(3)，所述含紫外线吸收剂的图案层(31)设置在所述内层(3)上；

所述内层(3)具有与所述含紫外线吸收剂的图案层(31)相同的图案。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征是：所述含紫外吸收剂的图案层(31)由设置在所述基底的内侧表面上的具有所述预设图案的含紫外吸收剂涂料经固化形成。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征是，所述外层(1)和所述中间层(2)之间，所述中间层(2)和所述内层(3)之间均设置有粘接层(4)。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征是，所述内层(3)含氟或者不含氟。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征是，所述基底由多层不含氟高分子材料层复合形成。

Images