本發(fā)明涉及一種具有高擊穿電壓的太陽能電池背板用粘合劑組合物，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來隨著全世界對環(huán)保事業(yè)的重視和關(guān)注，無排放或低排放的新能源事業(yè)得到了長足的發(fā)展。其中光伏產(chǎn)業(yè)由于其具有施工難度較小，適應(yīng)性強和方便取用等優(yōu)點，在各個國家都得到了大力的推廣和應(yīng)用。
由于光伏組件通常是由半導(dǎo)體元件組成的系統(tǒng)，往往容易受到濕氣，紫外線，熱量，氧氣等外界環(huán)境的影響從而導(dǎo)致效率降低或失效。太陽能電池通常采用在硅片兩側(cè)層壓貼合玻璃或塑料背板來對其進行保護。其中塑料制太陽能背板由于具有優(yōu)良的強度，耐候性，抗紫外性等性能，因而廣泛用于太陽能電池的保護；同時其優(yōu)良的加工性能和較為寬松的儲放條件也有利于使用和保存。
通用的太陽能背板一般使用膠黏劑將結(jié)構(gòu)增強膜和耐候膜復(fù)合制得，但使用中可能由于局部高電壓導(dǎo)致其擊穿從而導(dǎo)致電池失效，或由于其散熱較慢導(dǎo)致電池溫度升高致使電池效率下降。
中國專利CN104210251A公開了一種太陽能電池封裝方法，特別涉及一種環(huán)氧/石墨烯封裝膠。其在封裝膠中添加了石墨烯以提高其水氧隔絕能力，采用不同的封裝工藝，結(jié)果顯示其具有很好的密封效果。該技術(shù)采用超生剝離的石墨烯或經(jīng)過還原的氧化石墨烯，其表面官能團少，與樹脂的結(jié)合能力較弱。
中國專利CN103441171B公開了一種散熱優(yōu)異的太陽能電池背板，其中特別涉及了一種散熱涂層，該散熱涂層位于基材層和耐候?qū)又g。該發(fā)明通過在丙烯酸樹脂散熱涂層中添加0.008～0.035％的經(jīng)過電子束輻照的碳納米管，提高了背板的散熱效果，降低了太陽能電池的工作溫度，提高了轉(zhuǎn)化效率。但該方法所添加的導(dǎo)熱材料需經(jīng)過電子束輻照，加工成本和技術(shù)成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種太陽能電池背板用粘合劑，在保證其原有性能的情況下，提高其擊穿電壓從而使其可應(yīng)用于高電壓組件，并且解決其導(dǎo)熱效果差的問題從而降低背板溫度以提高轉(zhuǎn)化效率。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
第一方面，本發(fā)明提供了一種具有高擊穿電壓的太陽能電池背板用粘合劑組合物，其包括按重量份數(shù)計的如下組分：
其中，所述高介電材料的相對介電常數(shù)為不低于5.0。由于高介電材料添加量較低，故選用介電常數(shù)過低的材料無法達到明顯提高擊穿電壓的效果。
作為優(yōu)選方案，所述高介電材料為石墨烯、富勒烯、納米氯化銀、聚對苯乙炔、聚對苯撐乙烯中的一種或幾種。
作為優(yōu)選方案，所述聚酯樹脂重均分子量為3000～30000之間，玻璃化溫度為0～20℃，羥值為5～40mgKOH/g。
作為優(yōu)選方案，所述固化劑為脂肪族異氰酸酯三聚體或脂肪族異氰酸酯縮二脲中的一種或兩種。
作為優(yōu)選方案，所述抗氧劑為2,2’-亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、2,2’-亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基)苯酚、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、3,5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(1,2,2,6-五甲基-4-4-哌啶基)亞磷酸酯中的一種或幾種。
作為優(yōu)選方案，所述光穩(wěn)定劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和受阻胺類中的至少一種。
作為優(yōu)選方案，所述的溶劑為乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸正丁酯，甲基乙基酮中的一種或幾種。
第二方面，本發(fā)明還提供了一種如前述的具有高擊穿電壓的太陽能電池背板用粘合劑組合物的使用方法，其包括如下步驟：
將粘合劑組合物涂布于基材上，控制涂布厚度為10～20μm；
在25～120℃的溫度、1～5kg/cm2的壓力下進行復(fù)合后，熟化3～7天。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1、通過添加高介電材料，提高背板膜的介電常數(shù)，提高了其擊穿電壓，使其能在更高的電壓下使用，提高了可靠性；
2、所添加的高介電材料同時具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，可以同時降低電池組件溫度，提高轉(zhuǎn)化效率；
3、所添加的高介電材料易制得，使用簡單。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1～5
實施例1～5涉及一種具有高擊穿電壓的太陽能電池背板用粘合劑組合物，包括表1所示的組分及重量份數(shù)。
實施例1
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為10～12微米，涂布后在80℃下烘干3分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力3kg，復(fù)合溫度25℃。復(fù)合完成后于30℃下熟化7天。
實施例2
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為12～15微米，涂布后在80℃下烘干3分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力3kg，復(fù)合溫度80℃。復(fù)合完成后于40℃下熟化5天。
實施例3
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為10～12微米，涂布后在100℃下烘干2分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力2kg，復(fù)合溫度25℃。復(fù)合完成后于40℃下熟化5天。
實施例4
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為12～15微米，涂布后在120℃下烘干1分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力3kg，復(fù)合溫度60℃。復(fù)合完成后于50℃下熟化3天。
實施例5
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為15～17微米，涂布后在120℃下烘干3分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力2kg，復(fù)合溫度80℃。復(fù)合完成后于30℃下熟化7天。
對比例1～3
對比例1～2涉及一種太陽能電池背板用粘合劑組合物，包括表2所示的組分及重量份數(shù)。
對比例1
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為10～12微米，涂布后在80℃下烘干3分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力3kg，復(fù)合溫度25℃。復(fù)合完成后于30℃下熟化7天。
對比例2
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為12～15微米，涂布后在80℃下烘干3分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力3kg，復(fù)合溫度80℃。復(fù)合完成后于40℃下熟化5天。
對比例3
所用涂料配方如表1中所示。
以耐候PET作為基材，將涂料涂布在PET表面，控制膜膜厚為10～12微米，涂布后在100℃下烘干2分鐘，烘干后與耐候膜進行復(fù)合，復(fù)合壓力2kg，復(fù)合溫度25℃。復(fù)合完成后于40℃下熟化5天。
表1實施例中各組分及其重量份數(shù)
表2對比例中各組分及其重量份數(shù)
性能檢測
分別對實施例1～5以及對比例1～3制得的樣板進行性能檢測，測定擊穿電壓，剝離力，雙85測試，PCT加速老化試驗，QUV測試。
具體性能檢測項目及對應(yīng)的方法如下：
一、擊穿電壓
參照國家標準GB/T 1048.1-2006進行測試。
二、剝離強度
參照國家標準GB/T 2790-1995進行測試。
三、雙85測試
參照國家標準GB/T 2423.3-2006進行測試。
四、PCT加速老化試驗
將制備好的樣板置于PCT加速老化試驗箱內(nèi)，設(shè)定溫度121℃，壓力2個大氣壓，96小時后觀察表面形貌，是否有魚鱗紋，麻點，脫層等缺陷；測試剝離力。
五、QUV測試
參照IEC 61215：2005中10.10規(guī)定進行測試。
六、熱導(dǎo)率
采用TC3000型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀瞬態(tài)熱線法測試。
表3實施例和對比例測試結(jié)果
由表3可知，當添加了高介電材料后，所制得的背板的擊穿電壓都有著一定程度的提高，可以在更嚴苛的條件下使用；剝離力基本保持一致或稍有降低，但保持在允許范圍內(nèi)；對各種老化測試沒有負面影響；導(dǎo)熱系數(shù)也同時得到了明顯的提高，提高程度不同是由于所添加的高介電材料的導(dǎo)熱系數(shù)不同導(dǎo)致的。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。