CN212783477U - 一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件，所述太阳能电池背板包括依次连接的彩色粘结层、基体层、第一胶粘剂层以及耐候层；其中太阳能电池背板具有较好的粘结性能以及耐老化性能的前提下，能够满足其用于太阳能电池组件中能够实现不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

Description

一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件

技术领域

本实用新型属于电池领域，涉及一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件，尤其涉及一种彩色太阳能电池背板以及太阳能电池组件。

背景技术

太阳能电池(太阳能芯片、光电池)，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能电池包括太阳能电池背板，也称为太阳能电池背板膜，包括涂胶复合式背板膜，即在PET聚酯薄膜两面复合氟膜或者EVA胶膜，如TPT、TPE以及KPK等结构；还包括涂覆背板膜，即在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。虽然目前太阳能电池背板发展相对成熟，但是其颜色单调，可能会存在于周围的建筑等颜色不符，影响环境整体的美观性。

CN107195717B公开了一种太阳能电池背板，所述太阳能电池背板依次包括耐候层、结构增强层和耐候层，所述结构增强层和耐候层之间通过粘结层粘结固定；所述耐候层为氟材料层，所述结构增强层包括以下原料：泡沫铝，聚酰亚胺，纳米碳，氧化锌，氧化钛，乙二醇，联苯型聚酰亚胺，含羧基端聚酰亚胺，双酚，乙酸乙酯，硫酸镁，氯化钠，氧化镍，去离子水。该申请通过三层结构的组合，使得到的太阳能电池背板具有较好的耐候性和耐拉伸性能，但是其无法满足太阳能电池组件和建筑颜色一体化或者协调搭配的需求。

因此，提供一种满足太阳能电池组件基本性能的前提下，能够实现与建筑颜色一体化需求的太阳能电池背板非常有必要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池背板以及太阳能电池组件；其中太阳能电池背板具有较好的粘结性能以及耐老化性能的前提下，能够满足其用于太阳能电池组件中能够实现不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

为达到此实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池背板，所述太阳能电池背板包括依次连接的彩色粘结层、基体层、第一胶粘剂层以及耐候层。

本实用新型提供的太阳能电池板具有较好的粘结性能和耐老化性能，且外观美观等优点，其用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

本实用新型中彩色粘结层的作用是为了将太阳能电池背板和太阳能电池组粘结在一起，并兼备太阳能电池背板的美观性；第一胶粘剂层的作用是将基体层和耐候层粘结在一起；耐候层的作用是为了提高太阳能电池板的耐候性能。

本实用新型中彩色粘结层、第一胶粘剂层以及耐候层主要是通过浸涂、蒸镀、压合以及蒸镀的方式在基体层表面依次形成的，即也是通过这些方式连接在一起的，本申请中对具体的制备方法不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选太阳能电池背板的制备方法包括如下步骤：一，配制彩色粘结层所需涂料，通过网纹涂布方式涂覆在PET基体层表面；二，配制第一层粘结层所需胶粘剂，通过网纹涂布方式涂覆在PET基体层另一面，并通过热压贴合方式将耐候层贴合在基体层上，常温静置24h后70℃烘烤48h熟化，得到太阳能电池背板。

在本实用新型中，所述彩色粘结层(1)的厚度为0.001-0.04mm，例如0.001mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm等。当彩色粘结层的厚度低于0.001mm，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能会变差，且太阳能电池的被淹色彩也会受到影响；当彩色粘结层的厚度高于0.04mm，则太阳能电池背板与太阳能电池的粘结性能变化不会太过明显，但是会显著增加成本。

在本实用新型中，彩色粘结层为本司自行制备得到的，采用有机树脂、固化剂、颜料、填料、助剂以及溶剂混合，涂覆在基体层上形成的。本实用新型对彩色粘结层的颜色不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整添加对应的颜料，颜料示例性地包括铁红、镉红、甲苯胺红、立索尔红、对位红、大红、铬黄、镉黄、铁黄、联苯胺黄、永固黄、铬绿、锌绿、铁绿、酞菁绿、铁蓝、群青、酞菁蓝、群青紫、钴紫、锰紫、甲基紫、永固紫中的一种或几种。本实用新型中助剂示例性地包括分散剂、润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，彩色粘结层、基体层、第一胶粘剂层、耐候层、第二胶粘剂层以及散热层均是市售产品，可以直接购买或使用。

本实用新型中通过调整彩色粘结层的颜色，从而控制对不同波段光的吸收情况，用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需要。

在本实用新型中，所述基体层(2)为PET薄膜层，所述基体层(2)的厚度为0.06-1.1mm，例如0.06mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm等。

在本实用新型中，所述第一胶粘剂层(3)的厚度为0.003-0.025mm，例如0.003mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm等。当第一胶粘剂层的厚度低于0.001mm，则会影响太阳能电池背板的粘结性能；当第一胶粘剂层的厚度高于0.025mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中第一胶粘剂层的作用是为了粘结基体层和耐候层，能满足较好的粘结作用即可，本实用新型对第一胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，所述耐候层(4)的厚度为0.003-0.06mm，例如0.003mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm、0.045mm、0.05mm、0.055mm、0.06mm等。当耐候层的厚度低于0.001mm，则会影响太阳能电池背板的耐候性；当耐候层的厚度高于0.06mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

在本实用新型中，所述太阳能电池背板还包括散热层(5)，所述散热层位于基体层(2)和第一胶粘剂层(3)之间。

在本实用新型中，所述太阳能电池背板还包括第二胶粘剂层(6)，所述第二胶粘剂层(6)位于基体层(2)和散热层(5)之间。

在本实用新型中，所述散热层(5)的厚度为0.01-3.5mm，(例如0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm、3mm、3.2mm、3.5mm等)，所述第二胶粘剂层(6)的厚度为0.003-0.025mm，(例如0.003mm、0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm、0.025mm等)。

在本实用新型中，当散热层的厚度低于0.01mm，则太阳能电池背板的散热性能会变差；当散热层的厚度高于3.5mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中散热层的主要作用是提高散热效果，本实用新型对散热层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选石墨片、云母纸、导热矽胶布、铝箔或铜箔中的任意一种或至少两种的组合。

在本实用新型中，当第二胶粘剂层的厚度低于0.001mm，则会影响太阳能电池背板的粘结性能；当第二胶粘剂层的厚度高于0.025mm，则会影响太阳能背板生产工艺，并显著增加成本。

本实用新型中第二胶粘剂层的作用是为了粘结基体层和散热层，能满足较好的粘结作用即可，本实用新型对第二胶粘剂层的材质不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，优选聚氨酯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂或聚酯胶粘剂中的任意一种或至少两种的组合。

本实用新型的目的之二在于提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组包括依次相连的正面玻璃层、第一封装层、电池片层、第二封装层以及背板层，所述背板层为目的之一所述的太阳能电池背板。

在本实用新型中，所述太阳能电池组件的第二封装层和背板层中的粘结层相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中彩色太阳能电池背板具有较好的粘结性能、散热性能、耐老化性能以及外观美观等优点，其用于太阳能电池组件中能够满足不同建筑场合对太阳能电池组件建筑颜色一体化的色彩需求。

附图说明

图1为实施例1中太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为彩色粘结层，2为基体层，3为第一胶粘剂层，4为耐候层；

图2为实施例1中太阳能电池组件的结构示意图；

其中，100为正面玻璃层、101为第一封装层、102为电池片层、103为第二封装层、104为背板层；

图3为实施例2中太阳能电池背板的结构示意图；

其中，1为彩色粘结层，2为基体层，3为第一胶粘剂层，4为耐候层，5为散热层，6为第二胶粘剂层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图1所示，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的彩色粘结层1、基体层2、第一胶粘剂层3和耐候层4；其中彩色粘结层1的厚度为0.01mm；彩色粘结层1(彩色粘结剂为我司自有)为红色粘结层；基体层2为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.25mm；第一胶粘剂层3为透明聚酯型胶粘剂层(透明聚酯型胶粘剂为我司自有)，厚度为0.01mm，耐候层4为聚偏氟乙烯薄膜(来源我司自有)，厚度为0.025mm。

本实施例还提供一种太阳能电池组件，如图2所示，包括依次相连的正面玻璃层(100)、第一封装层(101)、电池片层(102)、第二封装层(103)以及背板层(104)，所述背板层为上述太阳能电池背板。

实施例2

本实施例提供一种太阳能电池背板，如图3所示，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的彩色粘结层1、基体层2、第二胶粘剂层6、散热层5、第一胶粘剂层3和耐候层4；其中彩色粘结层1(彩色粘结剂为我司自有)的厚度为0.01mm；彩色粘结层1为蓝色粘结层；基体层2为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.275mm；第二胶粘剂层6的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.008mm；散热层为铝箔层，厚度为0.03mm；第一胶粘剂层3的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.008mm，耐候层4为聚偏氟乙烯薄膜(来源我司自有)，厚度为0.03mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种太阳能电池背板，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的彩色粘结层、基体层、第二胶粘剂层、散热层、第一胶粘剂层和耐候层；其中彩色粘结层(彩色粘结剂为我司自有)的厚度为0.001mm；彩色粘结层为绿色粘结层；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为1.1mm；第二胶粘剂层的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.003mm；散热层为铝箔层，厚度为3.5mm；第一胶粘剂层的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.003mm，耐候层为聚偏氟乙烯薄膜(来源我司自有)，厚度为0.06mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种太阳能电池背板，太阳能电池背板包括自下而上连接在一起的彩色粘结层、基体层、第二胶粘剂层、散热层、第一胶粘剂层和耐候层；其中彩色粘结层(彩色粘结剂为我司自有)的厚度为0.04mm；彩色粘结层为黄色粘结层；基体层为对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层(型号DS10，来源四川东材科技)，厚度为0.06mm；第二胶粘剂层的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.025mm；散热层为铝箔层，厚度为0.01mm；第一胶粘剂层的材质为透明聚酯型胶粘剂(来源我司自有)，厚度为0.025mm，耐候层为聚偏氟乙烯薄膜(来源我司自有)，厚度为0.003mm。

本实施例中太阳能电池组件的制备方法与实施例1相同。

实施例5

与实施例2的区别仅在于第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的厚度为0.001mm，其余组成均与实施例1相同。

实施例6

与实施例2的区别仅在于耐候层的厚度为0.001mm，其余组成均与实施例1相同。

对比例1

与实施例2的区别仅在于将红色粘结层替换为白色粘结层，其余组成均与实施例2相同。

对比例2

与实施例2的区别仅在于不包括红色粘结层，其余组成均与实施例2相同。

将实施例1-6和对比例1-2得到的太阳能电池板进行如下性能测试，测试标准或测试方法如下：

BS/EVA粘结力：背板与EVA剥离力的测试方法参照GB-T2790胶粘剂180°剥离强度试验方法；

耐黄变：经过UV300KWh后的黄变系数，测试方法为UV老化测试箱测试，辐照能量300KWh；

拉伸强度：是通过双85测试试验箱测试得到的，测试方法参照GB/T2423.3的测试标准，实验条件为85℃，85％相对湿度，时间2000h；

断裂伸长率：是通过双85测试试验箱测试得到的，测试方法参照GB/T2423.3的测试标准，实验条件为85℃，85％相对湿度，时间2000h；

测试结果见表1：

表1

其中，耐黄变^a是指UV300KWh的耐黄变系数；

拉伸强度^b是指双85 2000H拉伸强度(MD/TD)；

断裂伸长率^c是指双85 2000H断裂伸长率。

通过表1可知，本实用新型得到的太阳能电池背板具有较好的粘结性能、散热性能以及耐老化性能，同时具有美观的性能；其中BS/EVA剥离力可达115N，空气面耐黄变系数低达0.6，双85 2000H拉伸强度(MD/TD)可达139/135，双85 2000H断裂伸长率可达121/128，且颜色可以根据实际需要设置；通过实施例1和实施例5的对比可知，当第一胶黏剂层和第二胶粘剂层的厚度过低，则会影响剥离效果；通过实施例1和实施例6的对比可知，当耐候层的厚度过低，则会影响空气面耐黄变系数；由实施例1和对比例1的对比可知，当太阳能电池背板用白色粘结层替代红色粘结层，对太阳能电池背板的性能影响不大，但是可能存在和周围建筑之间的协调美观度较差；由实施例1和对比例2的对比可知，当太阳能电池背板不包括红色粘结层，则空气耐黄变系数会降低，且可能存在和周围建筑之间的协调美观度较差。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能电池背板，其特征在于，所述太阳能电池背板由依次连接的彩色粘结层(1)、基体层(2)、第二胶粘剂层(6)、散热层(5)、第一胶粘剂层(3)以及耐候层(4)组成；

所述散热层(5)的厚度为0.05-3.5mm，所述第二胶粘剂层(6)的厚度为0.003-0.025mm。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述彩色粘结层(1)的厚度为0.001-0.04mm。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述基体层(2)为PET薄膜层，所述基体层(2)的厚度为0.06-1.1mm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一胶粘剂层(3)的厚度为0.003-0.025mm。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述耐候层(4)的厚度为0.003-0.06mm。

6.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组包括依次相连的正面玻璃层(100)、第一封装层(101)、电池片层(102)、第二封装层(103)以及背板层(104)，所述背板层(104)为权利要求1-5任一项所述的太阳能电池背板。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件的第二封装层(103)和背板层(104)中的粘结层(1)相连。

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