CN110233185A - 一种太阳能电池板加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层；太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层由以下原料制成：聚偏氟乙烯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、轻质碳酸钙、纳米二氧化硅、环氧大豆油、防老剂；PET层由以下原料制成：PET树脂、针状硅灰石、双环戊二烯树脂、抗氧剂；(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至120‑135℃；层压压力为0.2‑0.3MPa，持续6‑9分钟；(3)冷却。本发明加工得到的太阳能电池板，其封装平整，使用性能稳定，并具有较长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池板加工技术领域，具体涉及一种太阳能电池板加工工艺。
背景技术
太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
太阳能发电是摆脱对化石燃料的依赖，减少温室气体排放的重要手段之一。太阳能电池可分为结晶系、薄膜系、多接合系、有机系等。目前的主流是原料采用硅的结晶系(单晶硅、多晶硅)，市场使用最多的是结晶硅型太阳能电池。薄膜系太阳能电池提高效率和降低成本的余地较大，CIS型市场潜力巨大，有机半导体型、色素增感型实用化尚需时日。
传统太阳能电池板横截面有五层：光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和背板膜。其中太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。太阳能电池背板膜的性能对于太阳能电池的总体性能和使用寿命均具有较大的影响。
申请号为201410647884.X的中国专利公开了一种高阻隔太阳能电池板背膜及其制备方法，背膜为内外两层和中间层三层复合膜结构，外层为耐候层，中间层为PET层，内层为粘接层，外层与中间层及中间层与内层之间通过胶粘相连，外层耐候层由以下组分构成：乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺纤维、有机硅树脂、磷酸三乙酯、硅烷偶联剂、芳纶纤维、固化剂和溶剂。该发明中的高阻隔太阳能电池板背膜，不仅具有良好的耐候性能和耐腐蚀性能，而且对气体和水分具有较好的阻隔性能，且材料易于加工成型，制备工艺简单，成本较低，是一种理想的高阻隔太阳能电池板背膜。虽然其成本较低，但是制备得到板背膜的耐老化性能、以及强度均不是很高，对于一些条件恶劣的环境，无法保持较长的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池板加工工艺，加工得到的太阳能电池板，其封装平整，使用性能稳定，并具有较长的使用寿命。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层；
所述太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连；
所述耐候层由以下重量份的原料制成：聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐10-20份、轻质碳酸钙2-5份、纳米二氧化硅0.3-0.8份、环氧大豆油0.5-1份、防老剂0.5-1份；
所述PET层由以下重量份的原料制成：PET树脂100份、针状硅灰石6-10份、双环戊二烯树脂2-5份、抗氧剂0.5-1份；
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至120-135℃；层压压力为0.2-0.3MPa，持续6-9分钟；
(3)冷却，并取出所得产品。
优选地，所述耐候层由以下重量份的原料制成：聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐16份、轻质碳酸钙3份、纳米二氧化硅0.7份、环氧大豆油0.8份、抗氧剂0.6份。
优选地，所述耐候层的制备方法包括以下步骤：按配方比称取各原料，再将聚偏氟乙烯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、轻质碳酸钙、纳米二氧化硅、环氧大豆油、防老剂混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。
优选地，所述三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.2-1.7％。
优选地，所述防老剂为防老剂4010或防老剂4020。
优选地，所述PET层由以下重量份的原料制成：PET树脂100份、针状硅灰石8.5份、双环戊二烯树脂3份、抗氧剂0.7份。
优选地，所述PET层的制备方法包括以下步骤：按配方比称取各原料，将PET树脂、针状硅灰石、双环戊二烯树脂、抗氧剂混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
优选地，将经步骤(3)所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
本发明的有益效果是：
本发明在加工太阳能电池板过程中，对其使用的太阳能电池背板膜的的性能进行优化。
首先，在制备背板膜耐候层时，以传统材料聚偏氟乙烯为基材，在此基础上，加入三元乙丙橡胶接枝马来酸酐，使耐候层的强度与韧性进一步增加，且是本身与PET层之间之间的粘结性能加强，并加强气体和水分阻隔性。而加入适量的轻质碳酸钙、纳米二氧化硅使强度提高，耐老化性能在加入防老剂的基础上还可进一步提高。
其次，在制备PET层时，以针状硅灰石、双环戊二烯树脂对其进行改性，其中双环戊二烯树脂可增加耐腐蚀性和隔热性能，并能增加PET层与其他膜层的结合性能，而针状硅灰石可使PET层的韧性和强度提升，并能提高耐腐蚀性和尺寸稳定性。
通过本发明方法加工得到的太阳能电池背板膜的具有优异的阻隔性、绝缘性、耐老化性能，且强度和韧性优异，在此基础上，是加工得到的太阳能电池板封装平整，使用性能稳定，并具有较长的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐16份、轻质碳酸钙3份、纳米二氧化硅0.7份、环氧大豆油0.8份、防老剂4010 0.6份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.5％。
PET层的制备：PET树脂100份、针状硅灰石8.5份、双环戊二烯树脂3份、抗氧剂10100.7份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至125℃；层压压力为0.28MPa，持续7分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
实施例2：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：将聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐19份、轻质碳酸钙3份、纳米二氧化硅0.4份、环氧大豆油1份、防老剂4010 0.5份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.2％。
PET层的制备：将PET树脂100份、针状硅灰石9、双环戊二烯树脂4份、抗氧剂168 1份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至120℃；层压压力为0.2MPa，持续8分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
实施例3：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：将聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐14份、轻质碳酸钙5份、纳米二氧化硅0.6份、环氧大豆油0.8份、防老剂4020 0.8份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.5％。
PET层的制备：将PET树脂100份、针状硅灰石10份、双环戊二烯树脂2.5份、抗氧剂1010 0.5份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至130℃；层压压力为0.28MPa，持续8分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
实施例4：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：将聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐10份、轻质碳酸钙2份、纳米二氧化硅0.5份、环氧大豆油0.8份、防老剂4020 0.8份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.7％。
PET层的制备：将PET树脂100份、针状硅灰石10份、双环戊二烯树脂3份、抗氧剂1680.8份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至125℃；层压压力为0.3MPa，持续6分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
实施例5：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：将聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐16份、轻质碳酸钙5份、纳米二氧化硅0.3份、环氧大豆油0.5份、防老剂4010 0.5份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.5％。
PET层的制备：将PET树脂100份、针状硅灰石6份、双环戊二烯树脂5份、抗氧剂10100.5份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至135℃；层压压力为0.2MPa，持续7分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
实施例6：
一种太阳能电池板加工工艺，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层。
太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连。
耐候层的制备：将聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐20份、轻质碳酸钙4份、纳米二氧化硅0.8份、环氧大豆油1份、防老剂4010 1份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。其中三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.2％。
PET层的制备：将PET树脂100份、针状硅灰石8份、双环戊二烯树脂2份、抗氧剂1681份混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至105℃；层压压力为0.25MPa，持续9分钟。
(3)冷却，并取出所得产品；将所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
将实施例1-3中的太阳能电池背板膜进行性能测试，其具体结果如表1所示。
表1：
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种太阳能电池板加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从下至上依次设置太阳能电池背板膜、EVA层、太阳能电池片、EVA层、玻璃层；
所述太阳能电池背板膜从下至上依次设置有耐候层、PET层、EVA层；耐候层与PET层之间、PET层与EVA层之间胶粘相连；
所述耐候层由以下重量份的原料制成：聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐10-20份、轻质碳酸钙2-5份、纳米二氧化硅0.3-0.8粉、环氧大豆油0.5-1份、防老剂0.5-1份；
所述PET层由以下重量份的原料制成：PET树脂100份、针状硅灰石6-10份、双环戊二烯树脂2-5份、抗氧剂0.5-1份；
(2)将叠好的材料置于真空层压机中，对真空层压机进行抽真空，然后使材料温度上升至120-135℃；层压压力为0.2-0.3MPa，持续6-9分钟；
(3)冷却，并取出所得产品。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述耐候层由以下重量份的原料制成：聚偏氟乙烯100份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐16份、轻质碳酸钙3份、纳米二氧化硅0.7粉、环氧大豆油0.8份、抗氧剂0.6份。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述耐候层的制备方法包括以下步骤：按配方比称取各原料，再将聚偏氟乙烯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、轻质碳酸钙、纳米二氧化硅、环氧大豆油、防老剂混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到耐候层。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的接枝率为1.2-1.7％。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述防老剂为防老剂4010或防老剂4020。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述PET层由以下重量份的原料制成：PET树脂100份、针状硅灰石8.5份、双环戊二烯树脂3份、抗氧剂0.7份。
7.根据权利要求1或6所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述PET层的制备方法包括以下步骤：按配方比称取各原料，将PET树脂、针状硅灰石、双环戊二烯树脂、抗氧剂混合均匀，干燥后加热挤出，并拉伸得到PET层。
8.根据权利要求1或6所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池板加工工艺，其特征在于，将经步骤(3)所得产品的***设置铝合金框体，用于产品四周的封边。
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