CN112192911B - 光伏背板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光伏背板。该光伏背板包括依次层叠设置的第一耐候层、树脂基材层、第一应力缓冲层、第二应力缓冲层及第二耐候层，其中，第一应力缓冲层具有镂空网格结构；第二应力缓冲层包括平面结构层和设置在平面结构层的远离第二耐候层一侧表面的凸起结构层，凸起结构层包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。本发明有效解决了光伏背板的耐候涂层或氟膜容易在低温环境下被动开裂的问题，从而延长了光伏背板使用寿命，降低了光伏组件功率衰减的速度。

Description

光伏背板
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种光伏背板。
背景技术
光伏背板是光伏组件中重要的封装结构，其性能尤其是耐候性能直接影响了光伏组件的使用寿命。诸如紫外辐照、风砂磨损、水汽/酸碱侵蚀等类型外界要素的影响是可以通过耐候涂层或氟膜的保护作用得到减弱或消除，但低温环境是同时并直接作用于整个背板，克服难度较大。现阶段市面上供应的光伏背板基材使用的多为PET材料，更多的是强调PET的耐水解等级，使用的PET是通用型的，未区分高寒地区与热带地区。当温度降低至0℃以下后，其韧性会随着温度的降低而迅速下降，加速失去抗动态/静态载荷能力。并且，研究表明PET韧性下降对温度的敏感程度大于湿度。因此，经过外界复杂环境长期侵蚀后的PET在低温的作用下，展现出对高寒或极地地区的不适应性，而发展形成隐性或明显的开裂现象。除了PET层的开裂以外，紧密贴合在PET表面的氟膜或耐候涂层也会因PET的开裂而被动开裂。开裂后的涂层或氟膜最终完全失去了对PET的保护作用，使得组件封装彻底失效。针对目前市场上背板使用的PET没有大的技术升级的现状，消除低温下因PET开裂导致涂层的被动开裂问题，是延长背板使用寿命以及降低组件功率衰减速度的一种行之有效的方案。
针对涂层被动开裂问题，目前主要的解决方案有三大类：其一，提高涂层的柔韧性。一般在原有涂层配方中引入增韧剂、增塑剂或使用增韧固化剂。如CN201811129763.0公开了引入聚氨酯类活性增韧剂制备的高弹性环氧涂料，其涂覆于基材表面，展现出很好的裂缝追随性。其二，涂层表面处理。如CN201210128865.7发布使用辊涂中涂拉毛工艺，有效解决了建筑物基层开裂引起的涂层开裂问题。其三，通过中间层工艺的调整改善开裂问题。如有研究报道可通过腻子层柔韧性的渐变，使裂缝变形量逐层释放的抗裂技术路线。
然而，直接调整被动开裂的涂层的方式并不适用于光伏背板，如抗开裂的涂层施工工艺无法用于光伏背板产品的生产。涂层配方调整获得脆性降低的各类方案，如引入活性增韧剂，能够与基体树脂发生化学反应，能获得较好的增韧效果，但涂层固化后增韧剂与树脂不完全相容、甚至相分离。非活性增韧剂虽能够与基体树脂有较好的相容性，但它不会参与化学反应，无法与基体成分构成牢固的连接，长期使用会成为涂层中的薄弱点，而被复杂的外界环境所突破。外涂层引入增韧剂，虽也能降低涂层脆性，但刚性、强度、热变形温度会大幅度下降，不能满足组件使用端对外涂层机械强度的要求，如运输/安装时的抗划性，运行过程中耐砂砾的撞击与磨损性。此外，这些方案也不能满足光伏背板产品外涂层外观的要求，如大卷贮存期易出现压印，高温下卷材易粘卷等问题。同时，引入增韧剂或增塑剂，还会带来外涂层直接暴露在外界复杂因素下的耐水解或耐紫外等性能问题。
因此，目前来看改善光伏背板涂层被动开裂问题只有中间层工艺技术的改良具有一定的可行性。该种方案目前在建筑领域研究较多，但围绕的通常是基于户外温度升高导致的膨胀裂缝、沉降裂缝，抹灰砂浆化学收缩、干燥收缩、自收缩等导致的裂缝开展改善工作，这与目前光伏背板开裂机理存在较大的差异。且因建筑领域所涉及腻子层及涂层厚度要远大于封装背板材料各层厚度，前者较厚的腻子层稍作柔韧性调整已经能够满足外界相对较为柔和的环境的使用要求，但后者因光伏背板成本考量，加上所处温度极端，单纯借鉴建筑领域的缓冲层设计理念功效很难发挥。
基于以上原因，有必要提供一种能够有效解决耐候涂层或氟膜在低温下被动开裂问题的光伏背板。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光伏背板，以解决现有技术中光伏背板的耐候涂层或氟膜容易在低温环境下被动开裂，从而易导致光伏组件封装失效的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏背板，其包括依次层叠设置的第一耐候层、树脂基材层、第一应力缓冲层、第二应力缓冲层及第二耐候层，其中，第一应力缓冲层具有镂空网格结构；第二应力缓冲层包括平面结构层和设置在平面结构层的远离第二耐候层一侧表面的凸起结构层，凸起结构层包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。
进一步地，第一应力缓冲层包括多条横向网格线和与横向网格线相垂直的多条纵向网格线，横向网格线和纵向网格线围绕形成多个镂空处。
进一步地，横向网格线的宽度大于纵向网格线的宽度；优选地，横向网格线的宽度与纵向网格线的宽度之比≥2，且横向网格线的宽度为8～32mm。
进一步地，沿平行于平面结构层的方向，各镂空网格中镂空处的面积为镂空网格面积的20～55％，优选各镂空网格的面积为50～700平方毫米；优选地，凸起结构镶嵌在镂空网格中，且二者之间的缝隙宽度为0.1μm～1mm。
进一步地，第一应力缓冲层的表面达因值≤25dyn/cm，第二应力缓冲层的表面达因值为30～35dyn/cm。
进一步地，树脂基材层为PET层，且PET层表面经电晕处理；优选地，树脂基材层的表面达因值≥52dyn/cm。
进一步地，平面结构层的厚度与凸起结构层的各凸起结构的厚度之比＜0.35，且平面结构层的厚度≥3μm。
进一步地，第一应力缓冲层材料的-40℃、横向方向的断裂伸长率为35～65％，第二应力缓冲层材料的-40℃、横向方向的断裂伸长率为20～40％。
进一步地，第一应力缓冲层为聚酯型聚氨酯材料层，第二应力缓冲层为丙烯酸聚氨酯材料层。
进一步地，第一耐候层的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种；或者，第一耐候层为氟膜，氟膜优选为PVF膜或PVDF膜；或者，第一耐候层为聚烯烃膜；当第一耐候层为氟膜或聚烯烃膜时，光伏背板还包括用于粘结氟膜或聚烯烃膜和树脂基材层的胶黏剂层；优选地，第二耐候层的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种。
现有技术中主要是通过调整耐候涂层组分或者对氟膜实行双向拉伸的方式解决光伏背板中耐候层在低温环境下的被动开裂问题。与之不同的是，本发明从光伏背板结构出发，在树脂基材层和第二耐候层之间增加了具有互补结构的两层应力缓冲层。其中第一应力缓冲层具有镂空网格结构；第二应力缓冲层包括平面结构层和设置在平面结构层的远离第二耐候层一侧表面的凸起结构层，凸起结构层包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。这样，第一应力缓冲层能够将光伏背板大平面上的开裂力分摊到每一个小网格范围内，网格骨架变形可以缓解基材中形成的较小显性裂纹及隐性裂纹问题。而镶嵌在镂空网格中的第二应力缓冲层，也能够通过形变达到进一步的应力释放目的，与第一应力缓冲层配合，实现开裂力的逐级释放。因此，相比于两层平面缓冲层直接叠加，本发明通过上述具有形状互补结构的两层应力缓冲层，能够在有限厚度的前提下较大限度增大开裂力释放时的缓冲层协同变形量，起到缓解较大显性开裂作用。
基于以上原因，本发明有效解决了光伏背板的耐候涂层或氟膜容易在低温环境下被动开裂的问题，从而延长了光伏背板使用寿命，降低了光伏组件功率衰减的速度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施例的光伏背板的结构示意图；
图2示出了根据本发明一种实施例的光伏背板中第一应力缓冲层的俯视结构示意图；
图3示出了图2所示第一应力缓冲层中一个镂空网格的结构示意图；
图4示出了根据本发明一种实施例的光伏背板中第二应力缓冲层的结构示意图；以及
图5示出了图1所示光伏背板沿A-A’方向的剖面图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一耐候层；20、树脂基材层；30、第一应力缓冲层；40、第二应力缓冲层；41、平面结构层；42、凸起结构层；50、第二耐候层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
对于光伏背板而言，水汽时时刻刻会透过耐候涂层或氟膜侵蚀树脂基材层(通常为PET)，造成PET出现无规律的结晶化。在高寒或极地地区，涂层或氟膜的存在并不会对PET起到保温效果，PET整体韧性会随着气温的下降而大幅度衰减。在动态/静态载荷以及自身低温收缩作用下，结晶化区域会存在隐性或显性的开裂风险。在超低温环境下(根据IEC61215要求，光伏背板需要耐受-40℃考验)，涂层或氟膜已呈现脆化特征，PET一旦形成裂缝必然会传导至涂层而导致关联性开裂。
为了解决上述问题，本发明提供了一种光伏背板，如图1所示，光伏背板包括依次层叠设置的第一耐候层10、树脂基材层20、第一应力缓冲层30、第二应力缓冲层40及第二耐候层50，其中，如图2所示，第一应力缓冲层30具有镂空网格结构；如图4所示，第二应力缓冲层40包括平面结构层41和设置在平面结构层41的远离第二耐候层50一侧表面的凸起结构层42，凸起结构层42包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层30的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。
现有技术中主要是通过调整耐候涂层或氟膜组分构成或者对氟膜实行双向拉伸的方式解决光伏背板中耐候层在低温环境下的被动开裂问题。与之不同的是，本发明从光伏背板结构出发，在树脂基材层和第二耐候层之间增加了具有互补结构的两层应力缓冲层。实际应用时第二耐候层位于最外侧，直接接触空气，第一耐候层与光伏组件中的功能部件通过EVA或POE胶膜等贴合。其中第一应力缓冲层具有镂空网格结构；第二应力缓冲层包括平面结构层和设置在平面结构层的远离第二耐候层一侧表面的凸起结构层，凸起结构层包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。这样，第一应力缓冲层能够将光伏背板大平面上的开裂力分摊到每一个小网格范围内，网格骨架变形可以缓解基材中形成的较小显性裂纹及隐性裂纹问题。而镶嵌在镂空网格中的第二应力缓冲层，也能够通过形变达到进一步的应力释放目的，与第一应力缓冲层配合，实现开裂力的逐级释放。因此，相比于两层平面缓冲层直接叠加，本发明通过上述具有形状互补结构的两层应力缓冲层，能够在有限厚度的前提下较大限度增大开裂力释放时的缓冲层协同变形量，起到缓解较大显性开裂作用。
此处需要说明的是，第二应力缓冲层40的凸起结构层42包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层30的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。这样，两层应力缓冲层是以类似于卡接的形式连接，中间不额外使用胶黏剂，且第一应力缓冲层30与第二应力缓冲层40接触区域存在明显表面能差，使得两应力缓冲层接触区域的粘结强度相对较低，后期应力产生时两层应力缓冲层接触区域易出现肉眼可见/微观的层间分离，使得第二应力缓冲层40受到第一应力缓冲层30的形变影响较小。
基于以上原因，本发明有效解决了光伏背板的耐候涂层或氟膜容易在低温环境下被动开裂的问题，从而延长了光伏背板使用寿命，降低了光伏组件功率衰减的速度。
光伏组件的封装背板开裂大概率是沿着背板的MD方向(卷材的收卷方向，也相当于光伏组件单个电池串延伸方向)延伸，比如对于聚酯背板，大部分发生的是MD方向(卷材的收卷方向，也相当于光伏组件单个电池串延伸方向)开裂。这种现象的出现是与背板的生产加工过程紧密关联的。背板的骨架是聚酯薄膜，首先，聚酯薄膜生产时会经历拉伸，拉伸方向主要是其MD方向。背板生产时，聚酯薄膜在高温下涂布耐候涂层或复合氟膜，其MD方向会再次经历拉伸。经历多次拉伸的聚酯薄膜，其分子链会沿着MD方向取向，有序程度增加，伴随着分子链的伸展和解缠，使得聚酯薄膜MD方向的韧性明显优于TD方向(横向，相当于组件的短边方向，与MD方向垂直)。因此，在动态/静态载荷下，聚酯薄膜更容易沿着MD方向开裂。而韧性基体材料在拉伸应变作用下的开裂方向与此处所受的拉伸应力的方向是垂直的。因此，封装背板经过低温环境下的侵蚀，其TD方向抵抗应力表现不佳，更应加强保护。基于此，在一种优选的实施方式中，第一应力缓冲层30包括多条横向网格线(TD方向)和与横向网格线相垂直的多条纵向网格线(MD方向)，横向网格线和纵向网格线围绕形成多个镂空处。优选地，如图2所示，横向网格线的宽度(WTD)大于纵向网格线的宽度(WMD)；优选地，横向网格线的宽度与纵向网格线的宽度之比WMD/WTD≥2，且横向网格线的宽度为8～32mm。基于上述设计，将横向网格线的宽度和纵向网格线的宽度关系控制在上述范围内，更有利于加强TD方向的防护，从而进一步改善光伏背板的耐候层抗被动开裂性能。
在一种优选的实施方式中，沿平行于平面结构层41的方向，各镂空网格中镂空处的面积为镂空网格面积的20～55％(单独的镂空网格结构见图3)，且镂空处的边长为8～26mm。将镂空网格的镂空处面积比例及尺寸控制在上述范围，有利于进一步提高第一应力缓冲层30和第二应力缓冲层40的逐级应力释放能力。优选地，沿平行于平面结构层41的方向，各镂空网格中镂空处的面积为镂空网格面积的22.5～53.5％，且镂空处的边长为10～26mm。优选地，如图5所示，凸起结构镶嵌在镂空网格中，且二者之间的缝隙宽度为0.1μm～1mm。这样，一方面第二应力缓冲层40能够更稳定更牢固地铆定在PET上，一方面也更有利于应力的释放。
在一种优选的实施方式中，第一应力缓冲层30的表面达因值≤25，第二应力缓冲层40的表面达因值为30～35。这样，第一应力缓冲层30和第二应力缓冲层40之间形成了表面张力的差值，在协同形变的过程中，树脂基材层20的开裂力能够得到更稳定地释放，有利于进一步提高光伏背板的使用寿命。更优选地，树脂基材层20为PET层，且PET层表面经电晕处理；优选地，树脂基材层20的表面达因值≥52。通常有利于进一步使第二应力缓冲层涂布液表面张力远低于树脂基材层的表面张力，其能够充分润湿基材表面，形成良好的附着性能，而使得第二应力缓冲层牢固地铆定在树脂基材层表面。
为了在两层应力缓冲层总厚度较薄的基础上尽可能更有效地释放开裂力，在一种优选的实施方式中，平面结构层41的厚度与凸起结构层42的各凸起结构的厚度之比＜0.35，且平面结构层41的厚度≥3μm。在实际制作过程中，进一步优选平面结构层41的厚度为5～10μm，凸起结构层42的厚度为15～35μm，第一应力缓冲层30的厚度与凸起结构层42的厚度相等。优选第一应力缓冲层30的厚度与凸起结构层42的厚度均为15～30μm。
应力缓冲层需在低温下(-40℃及以下)具有一定的柔韧性，这样有利于二者协同形变的进行。更优选地，第一应力缓冲层30材料的-40℃、横向方向(TD方向)的断裂伸长率为35～65％，第二应力缓冲层40材料的-40℃、横向方向(TD方向)的断裂伸长率为20～40％。在光伏背板中，外涂层(第二耐候层)在极端环境下已呈现脆化特征，将两层缓冲层的韧性控制在上述范围内，既有利于通过协同形变逐级释放应力，以防止耐候层被动开裂，又有利于避免过大的第二应力缓冲层可变形量或粘结紧密的第一应力缓冲层与第二应力缓冲层形变的传递过大导致紧密附着的外涂层出现新的开裂。进一步优选地，第一应力缓冲层30的柔韧性大于第二应力缓冲层40的柔韧性，即第一应力缓冲层30的-40℃、横向方向的断裂伸长率大于第二应力缓冲层40的-40℃、横向方向的断裂伸长率(该断裂伸长率)可通过10mm宽度样条在-40℃条件下的TD方向以15cm/min拉伸速度下的断裂伸长率来评价。最佳状态时第一应力缓冲层30和第二应力缓冲层40的-40℃、横向方向的断裂伸长率差值在100％以内。
在一种优选的实施方式中，第一应力缓冲层30为聚酯型聚氨酯材料层，第二应力缓冲层40为丙烯酸聚氨酯材料层。分别使用聚酯型聚氨酯和丙烯酸聚氨酯作为第一应力缓冲层30和第二应力缓冲层40的材料，在柔韧性方面更加适配，形成的光伏背板具有更好的抗被动开裂能力，使用寿命更长。
在实际制作过程中，可以预先将两层缓冲层的材料配制为涂料，通过丝网印刷等方式与之涂布第一应力缓冲层，固化后通过狭缝挤出方式在第一应力缓冲层上涂布形成带有凸起结构和平面结构层的第二应力缓冲层。第一应力缓冲层交联固化条件优选为：将制备好的丝印油墨，按照刮墨10～28m/min速度下施工(拉卷速度与刮墨速度相同)。固化采用热烘烤方式进行。烘道长度优选大于50m，高温段温度控制在140～180摄氏度(含氟膜或聚烯烃膜时，应将温度上限降低至155摄氏度)，收卷处应设置风冷或水冷装置。第二应力缓冲层拉卷速度应控制在5～15m/min速度下进行，固化采用热烘烤方式进行。烘道长度大于50m，温度控制100～180摄氏度(含氟膜或聚烯烃膜时，应将温度上限降低至150摄氏度)，收卷处应设置风冷或水冷装置。
上述聚酯型聚氨酯材料层采用的涂料可以包括羟基组分、交联组分、分散剂、流平剂、触变剂、低挥发溶剂、消光剂、无机填充剂、抗水解剂、氟树脂等，羟基组分包括饱和聚酯、聚酯多元醇、氟树脂中的一种或多种，且优选必含聚酯多元醇交联组分为脂肪族异氰酸酯，分散剂为含酸性颜料亲和基团高分子共聚体，流平剂为丙烯酸酯类聚合物，触变剂为气相二氧化硅，低挥发溶剂包括二价酸酯(DBE)、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、环己酮、二异丁基甲酮等，消光剂为二氧化硅，无机填充剂为钛白粉。优选地，按重量份计，上述聚酯型聚氨酯材料层采用的涂料包括40～50份的聚酯多元醇、100～150份的饱和聚酯、0～50份的氟树脂、4～5份的分散剂、80～90份的钛白粉、9份的流平剂、40～50份的溶剂、4～5份的触变剂、1.5～2.5份的抗水解剂、12～13份的交联剂、6～7份的消光剂。
上述丙烯酸聚氨酯采用的涂料可以包括羟基组分、交联组分、分散剂、高表面张力溶剂、催化剂、无机填充剂等，羟基组分为丙烯酸树脂、饱和聚酯、氟树脂中的一种或多种，且优选必含丙烯酸树脂，交联组分为脂肪族异氰酸酯和/或脂环族异氰酸酯。分散剂为含酸性颜料亲和基团高分子共聚体，高表面张力溶剂为乙氧基苯、邻二甲苯、环己酮、乙二醇***乙酸酯等，催化剂为有机锡类，无机填充剂为钛白粉。优选地，按重量份计，上述丙烯酸聚氨酯采用的涂料包括300～400份的羟基丙烯酸、0～100份的氟树脂、0～80份的饱和聚酯、5～6份的分散剂、80～100份的钛白粉、80～100份的溶剂、16～20份的交联剂及0.5～1份的催化剂。
当然，具体各组分用量可以通过所需要的表面达因值、断裂伸长率等进行调节，这是本领域技术人员都应理解的，在此不再赘述。
上述耐候层材料可以是本领域常用材料，比如EVA面可以是涂覆型、复合型，这两类EVA面结构均是背板常见的。在一些优选的实施方式中，第一耐候层10的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种；或者，第一耐候层10为氟膜，氟膜优选为PVF膜或PVDF膜；或者，第一耐候层10为聚烯烃膜；当第一耐候层10为氟膜或聚烯烃膜时，光伏背板还包括用于粘结氟膜或聚烯烃膜和树脂基材层20的胶黏剂层；优选地，第二耐候层50的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种。
上述树脂基材层20的材料中，使用的PET为目前市面上供应的光伏级PET。上述胶黏剂层使用的胶黏剂也可以为市面上供应的光伏级聚氨酯或其它改性胶黏剂。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
该实施例中提供了一种光伏背板，其具有图1所示结构，由下至上包括第一耐候层、树脂基材层、第一应力缓冲层、第二应力缓冲层及第二耐候层；第一耐候层为含氟涂层，厚度为8μm；树脂基材层为表面经电晕处理的PET层，其达因值为52dyn/cm，厚度为250μm；第一应力缓冲层为聚酯型聚氨酯材料层，厚度为15μm，达因值为23.5dyn/cm，其具有图2所示镂空网格结构，TD方向网格线宽度为10mm，MD方向网格线宽度为4mm，镂空处的尺寸为100平方毫米，为边长10mm的正方形，镂空处的面积为其所在的镂空网格面积的35.7％；第二应力缓冲层为丙烯酸聚氨酯材料层，其具有图4所示结构，达因值为34.5dyn/cm，块状凸起结构的厚度为15μm，平面结构层厚度为5μm，其镶嵌于镂空处，二者之间的缝隙为0.2μm；第二耐候层为含氟涂层，厚度为20μm。
第一应力缓冲层通过丝网印刷方式制作，第二应力缓冲层通过狭缝挤出方式在第一应力缓冲层上涂布形成。两层缓冲层涂料配方如下：
第一应力缓冲层涂料：
L3009(上海殊誉化工)：40份(聚酯多元醇)
R635(厦门爱柯玛化工)：150份(饱和聚酯)
BYK-111(德国毕克化学)：4份(分散剂)
R-706(杜邦)：80份(钛白粉)
Flow 300(德国TEGO)：3份(流平剂)
BYK-378(德国毕克化学)：6份(流平剂)
二甲苯(上海澳锡实业有限公司)：10份(溶剂)
DBE(济南联赢化工)：30份(溶剂)
AEROSIL 200(赢创德固赛)：4份(触变剂)
UN-03(上海尤恩化工)：1.5份(抗水解剂)
TMDI(赢创德固赛)：12份(交联剂)
C803(格雷斯)：6份(消光剂)
第二应力缓冲层涂料：
OLESTER Q850(三井化学)：400份(羟基丙烯酸)
R635(厦门爱柯玛化工)：80份(饱和聚酯)
BYK-111(德国毕克化学)：5份(分散剂)
R-706(杜邦)：80份(钛白粉)
PMA(山东林源化工)：60份(溶剂)
乙氧基苯(南京化学试剂)：20份(溶剂)
TMDI(赢创德固赛)：8份(交联剂)
HMDI(广州昊毅化工)：8份(交联剂)
T-9(江苏雅克科技)：0.5份(催化剂)
实施例2
光伏背板各层结构和材料同实施例1，不同之处仅在于第一应力缓冲层和第二应力缓冲层材料，且第一应力缓冲层的达因值为22.5dyn/cm，第二应力缓冲层的达因值为32.6dyn/cm。
第一应力缓冲层涂料：
ZHM-2(三爱富氟化工)：50份(氟树脂)
L3009(上海殊誉化工)：40份(聚酯多元醇)
R635(厦门爱柯玛化工)：100份(聚酯)
BYK-111(德国毕克化学)：5份(分散剂)
R-706(杜邦)：80份(钛白粉)
Flow 300(德国TEGO)：3份(流平剂)
BYK-378(德国毕克化学)：6份(流平剂)
PMA(苏州海百化工)：20份(溶剂)
DBE(济南联赢化工)：30份(溶剂)
AEROSIL 200(赢创德固赛)：4份(触变剂)
UN-03(上海尤恩化工)：1.5份(抗水解剂)
TMDI(赢创德固赛)：13份(交联剂)
C803(格雷斯)：6份(消光剂)
第二应力缓冲层涂料：
GK570(日本大金)：100(氟树脂)
OLESTER Q850(三井化学)：300份(羟基丙烯酸)
R635(厦门爱柯玛化工)：80份(聚酯)
BYK-111(德国毕克化学)：5份(分散剂)
R-706(杜邦)：100份(钛白粉)
PMA(山东林源化工)：60份(溶剂)
乙氧基苯(南京化学试剂)：20份(溶剂)
TMDI(赢创德固赛)：10份(交联剂)
HMDI(广州昊毅化工)：6份(交联剂)
T-9(江苏雅克科技)：0.5份(催化剂)
实施例3
光伏背板各层结构和材料同实施例1，不同之处仅在于：第一应力缓冲层的厚度为15μm，其具有图2所示镂空网格结构，TD方向网格线宽度为10mm，MD方向网格线宽度为4mm，镂空处为边长6mm的正方形，镂空处的面积为其所在的镂空网格面积的22.5％；第二应力缓冲层具有图4所示结构，块状凸起结构的厚度为15μm，平面结构层厚度为5μm，其镶嵌于镂空处，二者之间的缝隙为0.1μm；
实施例4
光伏背板各层结构和材料同实施例1，不同之处仅在于：第一应力缓冲层的厚度为15μm，其具有图2所示镂空网格结构，TD方向网格线宽度为10mm，MD方向网格线宽度为4mm，镂空处为边长18mm的正方形，镂空处的面积为其所在的镂空网格面积的53.5％；第二应力缓冲层具有图4所示结构，块状凸起结构的厚度为15μm，平面结构层厚度为5μm，其镶嵌于镂空处，二者之间的缝隙为1mm；
实施例5
光伏背板各层结构和材料同实施例1，不同之处仅在于：第一应力缓冲层的厚度为15μm，其具有图2所示镂空网格结构，TD方向网格线宽度为32mm，MD方向网格线宽度为16mm，镂空处为边长26mm的正方形，镂空处的面积为其所在的镂空网格面积的27.7％；第二应力缓冲层具有图4所示结构，块状凸起结构的厚度为15μm，平面结构层厚度为5μm，其镶嵌于镂空处，二者之间的缝隙为0.2μm；
实施例6
光伏背板各层结构和材料同实施例1，不同之处仅在于：第一应力缓冲层的厚度为30μm，其具有图2所示镂空网格结构，TD方向网格线宽度为10mm，MD方向网格线宽度为4mm，镂空处的尺寸为100平方毫米，为边长10mm的正方形，镂空处的面积为其所在的镂空网格面积的35.7％；第二应力缓冲层具有图4所示结构，块状凸起结构的厚度为30μm，平面结构层厚度为15μm，其镶嵌于镂空处，二者之间的缝隙为0.1μm；
对比例1
与实施例1的区别在于，不含第一应力缓冲层和第二应力缓冲层。
对比例2
与实施例1的区别在于，第一应力缓冲层和第二应力缓冲层均为平面层，其厚度分别为15μm和5μm。
测试数据：
1、考察1
各实施例和对比例的光伏背板按照组件结构开展对应模拟实验：由上向下依次为钢化压花玻璃(压花面向下)、F806P(福斯特)、电池片(单面，朝上)、F406P(福斯特)、封装背板，经双腔层压机层压制备成60×60cm2的简易非封框的小组件。先将简易非封框小组件放入PCT老化箱(高湿高压加速；100％R.H.、121℃、0.1MPa)中持续60h，再将其放入-40℃冷冻箱中每隔30分钟取出观察一次，采取累加方式观察外涂层开裂情况。以放入冷冻箱的时间为起始点，记录出现裂纹所需时间。结果如下表：
表1
样品 出现裂纹时间/h
实施例1 27
实施例2 31.5
实施例3 25.5
实施例4 28.5
实施例5 32
实施例6 37
对比例1 8.5
对比例2 18.5
2、考察2
将各实施例和对比例的光伏背板裸片一端打孔吊在不锈钢框架上，放入PCT老化箱(高湿高压加速；100％R.H.、121℃、0.1MPa)中持续60h，再将其放入-40℃冷冻箱中每隔30分钟取出观察一次，采取累加方式观察外涂层开裂情况。以放入冷冻箱的时间为起始点，记录出现裂纹所需时间。结果如下表：
表2
样品 出现裂纹时间/h
实施例1 17
实施例2 23
实施例3 20.5
实施例4 18.5
实施例5 22
实施例6 26
对比例1 5
对比例2 11.5
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种光伏背板，其特征在于，所述光伏背板包括依次层叠设置的第一耐候层(10)、树脂基材层(20)、第一应力缓冲层(30)、第二应力缓冲层(40)及第二耐候层(50)，其中，
所述第一应力缓冲层(30)具有镂空网格结构；
所述第二应力缓冲层(40)包括平面结构层(41)和设置在所述平面结构层(41)的远离所述第二耐候层(50)一侧表面的凸起结构层(42)，所述凸起结构层(42)包括多个凸起结构，所述凸起结构镶嵌在所述第一应力缓冲层(30)的各镂空网格中，且所述凸起结构与所述镂空网格中镂空处的形状互补。
2.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述第一应力缓冲层(30)包括多条横向网格线和与所述横向网格线相垂直的多条纵向网格线，所述横向网格线和所述纵向网格线围绕形成多个所述镂空处。
3.根据权利要求2所述的光伏背板，其特征在于，所述横向网格线的宽度大于所述纵向网格线的宽度。
4.根据权利要求3所述的光伏背板，其特征在于，所述横向网格线的宽度与所述纵向网格线的宽度之比≥2，且所述横向网格线的宽度为8～32mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏背板，其特征在于，沿平行于所述平面结构层(41)的方向，各所述镂空网格中所述镂空处的面积为所述镂空网格面积的20～55％。
6.根据权利要求5所述的光伏背板，其特征在于，各所述镂空网格的面积为50～700平方毫米。
7.根据权利要求5所述的光伏背板，其特征在于，所述凸起结构镶嵌在所述镂空网格中，且二者之间的缝隙宽度为0.1μm～1mm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏背板，其特征在于，所述第一应力缓冲层(30)的表面达因值≤25dyn/cm，所述第二应力缓冲层(40)的表面达因值为30～35dyn/cm。
9.根据权利要求8所述的光伏背板，其特征在于，所述树脂基材层(20)为PET层，且所述PET层表面经电晕处理。
10.根据权利要求9所述的光伏背板，其特征在于，所述树脂基材层(20)的表面达因值≥52dyn/cm。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏背板，其特征在于，所述平面结构层(41)的厚度与所述凸起结构层(42)的各所述凸起结构的厚度之比＜0.35，且所述平面结构层(41)的厚度≥3μm。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏背板，其特征在于，所述第一应力缓冲层(30)材料的-40℃、横向方向的断裂伸长率为35～65％，所述第二应力缓冲层(40)材料的-40℃、横向方向的断裂伸长率为20～40％。
13.根据权利要求12所述的光伏背板，其特征在于，所述第一应力缓冲层(30)为聚酯型聚氨酯材料层，所述第二应力缓冲层(40)为丙烯酸聚氨酯材料层。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏背板，其特征在于，所述第一耐候层(10)的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种；或者，所述第一耐候层(10)为氟膜；或者，所述第一耐候层(10)为聚烯烃膜；当所述第一耐候层(10)为所述氟膜或所述聚烯烃膜时，所述光伏背板还包括用于粘结所述氟膜或所述聚烯烃膜和所述树脂基材层(20)的胶黏剂层。
15.根据权利要求14所述的光伏背板，其特征在于，所述氟膜为PVF膜或PVDF膜。
16.根据权利要求14所述的光伏背板，其特征在于，所述第二耐候层(50)的材料选自含氟涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧涂料和聚氨酯涂料中的一种或多种。
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