一種功率增益型太陽能背板材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率增益型太陽能背板材料，該背板材料由增益層、基體層、耐候?qū)訕?gòu)成。本發(fā)明制得的背板材料具有很好的可見光反射率，同時(shí)還具有良好的水汽阻隔性、機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性和長期耐候性。本發(fā)明制備工藝簡便，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，不僅對太陽能組件的發(fā)電功率有明顯增益，能夠有效降低太陽能電站的度電成本，還能滿足不同規(guī)模的電站系統(tǒng)中太陽能組件的長期絕緣性和耐候性要求，是一款綜合性能優(yōu)異的太陽能背板材料。
【專利說明】
一種功率増益型太陽能背板材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于光伏封裝材料領(lǐng)域，涉及一種功率增益型太陽能背板材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著現(xiàn)代化和電氣化技術(shù)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越廣泛同時(shí)也 表現(xiàn)的越來越嚴(yán)重，這種變化對人們的生產(chǎn)、生活和健康造成了很大的影響。因而，全球范 圍內(nèi)對清潔新能源的需求越來越緊迫。在水力、風(fēng)力、太陽能、生物能、海潮能等幾種已經(jīng)可 以規(guī)?；瘧?yīng)用的清潔新能源中，太陽能因其取之不盡、用之不竭的特性而頗受關(guān)注，也成為 自近年來發(fā)展最快的清潔新能源產(chǎn)業(yè)。在我國，環(huán)境污染造成的霧霾天氣屢有出現(xiàn)，國家和 地方政府也加快了對太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的支持和推廣，不斷推出多種太陽能發(fā)電補(bǔ)助政策。
[0003] 然而，太陽能發(fā)電相對于傳統(tǒng)的傳統(tǒng)能源，在度電成本上還處于明顯的劣勢，發(fā)電 成本仍偏高，這一因素也成為阻礙太陽能發(fā)電更快速擴(kuò)大的泮腳石。發(fā)電成本的影響因素， 其中一個(gè)重要方面是來源于原輔材的成本。因而，近兩年不論是鋼化玻璃、內(nèi)層封裝膠膜、 電池片、背板材料等單片太陽能電池組件需要的原輔材還是接線盒、逆變器、變壓器、線纜、 連接器、匯流箱等發(fā)電系統(tǒng)中所需要的原輔材，其成本都發(fā)生了很大的下降，有些已經(jīng)超過 50%的下降幅度。但是，對于太陽能組件這種特殊的電器元件，其不僅需要具有安全性還需 要的具有長達(dá)25年之久的戶外使用可靠性，因而單單從原輔材方面降低發(fā)電成本已經(jīng)達(dá)到 極限?？梢姡陂L期可靠性方面的考慮，原輔材在未來的下降空間會(huì)越來越窄。
[0004] 因而，作為降低發(fā)電成本的另一方那個(gè)面，提高太陽能組件本身的發(fā)電效率，將成 為未來的主要途徑。對于各位原輔材，位于太陽能組件背部的用于隔絕電池片與外界影響 的不可或缺的部分一一太陽能背板，其所能帶給太陽能組件的功率增益，便是其中一項(xiàng)重 要的研究課題。現(xiàn)有的太陽能背板有兩個(gè)基礎(chǔ)功能，即絕緣和阻水功能。其絕緣性方面，耐 局部放電電壓最大值為1000VDC，阻水性方面水氣透過率也在1.0g/m2. day以上。因而，增大 絕緣性、降低水氣透過性，是其中兩項(xiàng)提高太陽能背板對太陽能組件功率增益的重要方面。 除此之外，行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員也在積極尋找太陽能背板在其他方面的增益效果。對于太陽 能發(fā)電的最重要元器件一一電池片而言，其發(fā)電機(jī)理是基于硅半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng) 而將太陽光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程，因而增強(qiáng)電池片表面接觸到的太陽光的強(qiáng)度，將會(huì) 對光伏組件的發(fā)電產(chǎn)生很大的增益。對于背部的太陽能背板材料，提高其對太陽光的反射 率，即相當(dāng)于增強(qiáng)了照射到電池片表面的太陽光強(qiáng)度，將是一種新的增強(qiáng)太陽能組件發(fā)電 效率的方法。
[0005] 因此，開發(fā)出一類具有高的反射率，還能兼顧高的絕緣性、阻水性和散熱性，又能 在與內(nèi)部封裝材料的粘結(jié)性能、機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性和長期耐老化性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異， 同時(shí)在制備工藝方面簡便穩(wěn)定的太陽能背板材料是太陽能電池背部封裝行業(yè)降低發(fā)電成 本急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功率增益型太陽能背板材 料，該種背板不僅具有很高的反射率，在絕緣性、阻水性、散熱性以及與內(nèi)部封裝材料的粘 結(jié)性能、機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性和耐老化性能等方面均具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。
[0007] 本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種功率增益型太陽能背板材料，依次 由增益層、基體層、耐候?qū)咏M成;其特征在于，所述增益層厚度為0.5~200μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50 %~95 %的第一主體樹脂、0.001 %~10 %的助劑Α、1 %~40 %的填料Α、0~0.1 %的紫外 吸收劑、〇~〇. 1 %的光穩(wěn)定劑、〇. 001 %~〇. 1 %的抗熱氧老化劑、〇. 0001 %~5%的引發(fā)劑 組成;所述第一主體樹脂為丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、降冰片烯、醋酸 乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種單體與乙烯按照任意配比共聚而成烯烴共聚物； 所述基體層厚度為50~500μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~95%的第二主體樹脂、0~35%的填料 Β、0~1 %的紫外吸收劑、0~1 %的光穩(wěn)定劑、0.01 %~8 %的水解穩(wěn)定劑、0.001 %~5 %的 抗熱氧老化劑組成;所述第二主體樹脂由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、 聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯中的一種或多種按照任意配比組成;所述耐候 層厚度為5~50μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%~100%的氟樹脂、0~35%的填料Β、0~40%的助劑Β 組成;所述含氟樹脂由聚單氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、單氟乙烯-乙 烯基醚共聚物、單氟乙烯-乙烯酯共聚物、偏氟乙烯-乙烯醚、偏氟乙烯-乙烯酯、三氟氯乙 烯-乙烯醚、三氟氯乙烯-乙烯酯、四氟乙烯-乙烯醚、四氟乙烯-乙烯酯中的一種或多種按照 任意配比組成。
[0008] 進(jìn)一步地，所述填料Α由5~30 %的粒徑在lum~40um范圍的片狀的濕法云母粉、滑 石粉、煅燒高嶺土、氧化鋅、蒙脫土中的一種或幾種與5~30 %的粒徑在lum~50um范圍的球 狀的玻璃微珠、陶瓷微珠、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氧化鋅中的一種與40 %~90 %的粒徑在 0 · 2um~1 · Oum范圍的金紅石型鈦白粉混合而成。
[0009] 進(jìn)一步地，所述填料B由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:滑石粉、煅 燒高嶺土、蒙脫土、云母粉、鈦白粉、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、硅酸 鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、抗劃粉、玻璃纖維粉、陶瓷微珠、玻璃微珠、碳化硅、銅鉻黑、鐵鉻 黑N炭黑。
[0010] 進(jìn)一步地，所述功率增益型層的第一主體樹脂的起始熔融溫度在140 °C~250 °C范 圍，熔點(diǎn)在150°C~250°C范圍。
[0011] 進(jìn)一步地，所述功率增益型層的第一主體樹脂的熔點(diǎn)在20°C~150°C范圍，常壓 190°C的熔融指數(shù)在0.1~30范圍。
[0012] 進(jìn)一步地，所述助劑A由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:硅烷接枝聚 乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乙烯、丙烯酰胺接枝聚乙烯、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基 三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(2,3_環(huán)氧丙氧)丙基 甲基二乙氧基硅烷、三烯丙基異氰脲酸酯、N，N'-(1，3-亞苯基)二馬來酰亞胺、丙氧化三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、N，N'_間苯基雙馬來酰亞胺、鄰苯二甲酸 二烯丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯。
[0013] 進(jìn)一步地，所述助劑B為下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:六亞甲基二 異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯預(yù)聚物、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異 氰酸酯預(yù)聚物、氫化苯二亞甲基異氰酸酯三聚體、氫化苯二亞甲基異氰酸酯預(yù)聚物、甲醚化 多羥甲基三聚氰胺樹脂、丁醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂、混醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂。
[0014] 進(jìn)一步地，所述紫外吸收劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：2_羥 基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2，4-三羥基 二苯甲酮、2-(2'_羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2'_羥基-3'，5'_ 二叔丁基-5 ' -甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、3-[ 3-( 2-H-苯并三唑-2-基)-4-羥基-5-叔丁 基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2- (2 ' -羥基-5 ' -叔辛基)-苯并三唑、2，2 ' -亞甲基-(6- (2H-苯 并三唑）-4-叔辛基)苯酚、2- (2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-( 2 ' -羥基-5 叔辛基苯基)苯并三唑、2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、 2_ [4_ [2_羥基_3_十二烷氧基丙基]氧基]_2_羥基苯基]_4，6_雙(2，4_二甲基苯基)_1，3，5_ 三嗪、2-[ 4-[ 2-羥基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羥基苯基]-4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3,5-三嗪;所述光穩(wěn)定劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物 :雙（1，2,2,6,6_ 五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/單（1，2,2,6,6_五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配物、雙(2,2， 6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1，1，3,3_四甲基丁基)氨基]]-1，3,5-三嗪-2， 4-[(2,2,6,6，-四甲基-哌啶基)亞氨、雙（1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、 2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚丁二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1 -哌啶乙醇)酯、N-(2-乙氧基苯基）-N'-(4-乙基苯基）乙二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯）-N'，N'_(甲基，苯基）甲 脒;所述抗熱氧老化劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：四（3,5_二叔丁基- 4- 羥基)苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯、，2'-亞甲 基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）、1，3,5_三甲基_2,4,6_三(3,5_二叔丁基-4-羥基芐基)苯、 2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4'_二異丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯、 三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、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-(1!1，3!1，5!0-三酮、亞磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯、 雙（2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙（2,6_二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二 憐酸酯、3，9_雙十八烷氧基_2，4，8，10-四氧_3，9_二憐螺環(huán)[5.5]十一燒、9，10-二氛-9-氧 雜-10-磷雜菲-10-氧化物、4,4'_對開異丙基二苯基C12-15-醇亞磷酸酯;所述引發(fā)劑由下 列之一或幾種按照任意配比組成的混合物:偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化苯 甲酰、2,5_二甲基-2,5-雙(苯甲酰過氧)-己烷、3,3_雙(叔丁基過氧)丁酸乙酯、鄰，鄰-叔戊 基-鄰-(2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯、鄰，鄰-叔丁基-鄰-異丙基-單-過氧化碳酸酯、鄰， 鄰-叔丁基-鄰-(2-乙基己基)_單-過氧化碳酸酯、正丁基4,4_二(過氧化叔丁基)戊酸酯、2， 5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)-己烷;所述水解穩(wěn)定劑由下列之一或幾種按照任意配比組 成的混合物:碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、噁唑啉類水解穩(wěn)定劑、環(huán)氧類水解穩(wěn)定劑。
[0015] 進(jìn)一步地，所述基體層的表面改性為采用等離子改性、粗化、底涂中的一種或幾種 方法在表面進(jìn)行的〇· lum~15um的改性。
[0016] 進(jìn)一步地，所述基體層在250-300 °C熔融加工，增益層在60-300 °C熔融加工，經(jīng)雙 層共擠制備成共擠膜后，再在表面改性的中間基體層另一面在60-260°C下采用擠出、流延 或濕法涂布制得耐候?qū)印?br>[0017] 本發(fā)明所用原料均可市購獲得。
[0018] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明通過簡便、穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝，制作出一種功 率增益型太陽能背板材料;該種背板不僅具有很高的反射率，對于光伏組件的發(fā)電效率的 提升具有很大增益，而且在局部放電電壓方面具有很好的可調(diào)控性，可以適應(yīng)不同規(guī)模的 太陽能電站的絕緣性要求，還大大提高了傳統(tǒng)背板的阻水性能，為光伏組件中內(nèi)部其他材 料的長期穩(wěn)定性提供了保障，并具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，對組件在發(fā)電過程中具有較好的散 熱效果，同時(shí)在與內(nèi)部封裝材料的粘結(jié)性、機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性以及耐候性等方面也具有 很好的長期可靠性。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明功率增益型太陽能背板材料的剖面圖。其中，1是增益層，2是基體層， 3是耐候?qū)印?br>【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局限于實(shí)施 例。
[0021] 需要說明的是，太陽能背板的各項(xiàng)性能指標(biāo)是通過以下的方法來進(jìn)行測定的：
[0022] 1.反射率
[0023] 測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1003《透明塑料透光率和霧度試驗(yàn)方法》中帶積分球的 有分光光度計(jì)方法。
[0024] 測試儀器:紫外可見光分光光度計(jì)。
[0025] 測試條件：400nm ~1200nm。
[0026] 2.導(dǎo)熱系數(shù)
[0027]測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM D-5470《熱導(dǎo)性電絕緣材料的熱傳輸特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方 法》
[0028]測試儀器：導(dǎo)熱儀。
[0029] 測試條件:+25°C，相對濕度50%。
[0030] 3.局部放電電壓
[0031] 測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)IEC 61730《光伏(PV)組件安全鑒定》。
[0032] 試樣尺寸：100mm* 100mm。
[0033] 測試條件:升壓速率20-100V/s。
[0034] 4.拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率
[0035] 測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13542.2《電氣絕緣用薄膜》。
[0036] 試樣尺寸:200mm* 15mm。
[0037] 拉伸速度：100mm/min。
[0038] 5.層間剝離強(qiáng)度
[0039]測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T2790《膠粘劑180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法撓性材料對剛性材 料》。
[0040]試樣尺寸:200mm* 15mm。
[0041 ]拉伸速度：100mm/min。
[0042] 6.背板/EVA剝離強(qiáng)度
[0043] 測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T2790《膠粘劑180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法撓性材料對剛性材 料》。
[0044] 試樣尺寸:300mm* 10mm。
[0045] 拉伸速度:100mm/min。
[0046] 7.恒定耐濕熱老化性能
[0047] 測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T2423.3《高低溫濕熱試驗(yàn)方法》。
[0048] 試驗(yàn)條件:+85 °C，相對濕度85 %。
[0049] 試驗(yàn)前、后對試樣黃變指數(shù)（Δ YI)按國標(biāo)GB 2409《塑料黃色指數(shù)試驗(yàn)方法》測定。
[0050] 8.水汽透過率
[0051]測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM F1249《用調(diào)制紅外線傳感器測定塑料膜和薄板水蒸汽透 過性的試驗(yàn)方法》。
[0052] 試驗(yàn)條件:+40 Γ，相對濕度100 %。
[0053] 9.最大功率
[0054]測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)IEC61215《地面用晶體硅光伏組件一設(shè)計(jì)鑒定和定型》。
[0055] 樣品尺寸:常州天合多晶硅電池片，60片組件。
[0056] 試驗(yàn)條件:Μ 1.5,輻照度 1000W/m2，+25°C，50%RH。
[0057] 實(shí)施例1:
[0058] 背板制造過程如下：
[0059]首先，基體層配料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（美國杜邦公司）60wt%，鈦白粉R902 (美國杜邦公司）35wt%，水解穩(wěn)定劑苯基縮水甘油醚(弘?；び邢薰荆?wt%，抗熱氧老 化劑2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）（德國巴斯夫公司）lwt%。混合均勻后，在250-300 °C熔融加工。
[0060] 增益層的配料為乙烯-丙烯共聚物（美國陶氏化學(xué)公司）50wt%，3_(甲基丙烯酰 氯）丙基三甲基氧基硅烷(沙多瑪公司）4.9wt%和甲基丙烯酸羥乙酯（沙多瑪公司）4wt%， 片狀濕法云母粉(豐碩化工有限公司）5wt%，陶瓷微珠(金剛新材料股份有限公司）10wt%， 鈦白粉R706(美國杜邦)25wt%，紫外吸收劑2-[4-[2_羥基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羥 基苯基]-4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪(德國巴斯夫公司）0.05wt %，光穩(wěn)定劑2， 2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯(德國巴斯夫公司）0.03wt%，抗熱氧老化劑四（3,5_二叔丁 基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯(德國巴斯夫公司）0.02wt%，引發(fā)劑2,5_二甲基-2,5-雙(苯 甲酰過氧)_己烷(青島榮基化工有限公司）lwt%。將原料混合均勻，在90-130 °C溫度下熔融 加工。
[0061] 兩層流延膜經(jīng)共擠設(shè)備，制得由500微米的基體層和5微米的增益層組成的共擠 膜。
[0062]然后，在經(jīng)過等離子處理后的基體層的另一面棒涂5微米厚的耐候涂料。耐候?qū)油?料配料為氟樹脂41041 (長興化學(xué)）50wt %，MA100(三菱化學(xué)）10wt %，交聯(lián)劑六亞甲基二異 氰酸酯三聚體（德國拜耳公司）25wt%和六亞甲基二異氰酸酯預(yù)聚物（德國拜耳公司） 15wt%。將原料混合均勻，在60°C固化。制得一種功率增益型太陽能背板S1。
[0063] 實(shí)施例2:
[0064] 背板制造過程如下：
[0065]首先，基體層配料為聚對苯二甲酸丁二醇酯（美國杜邦公司）95wt%，紫外吸收劑 2-(4,6-雙(2,4_二甲基苯基)-1，3,5_三嗪-2-基)-5-辛氧基酚(德國巴斯夫公司）lwt%，光 穩(wěn)定劑2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）lwt%，水解穩(wěn)定劑P400 (德國萊茵化學(xué)公司）2.5wt%，抗熱氧老化劑三乙二醇醚-二（3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯 基)丙酸酯（中國臺灣永光化學(xué)公司）〇. 5wt %?；旌暇鶆蚝?，在250-300°C熔融加工。
[0066]增益層的配料為乙烯-丙烯共聚物(荷蘭立安德巴塞爾公司）85wt%，甲基丙烯酸 縮水甘油酯接枝聚乙烯(沙多瑪公司）5wt%和聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(莊園化工有限公 司）5wt %，片狀滑石粉(創(chuàng)宇化工有限公司）lwt %，玻璃微珠(美國3M公司）0.6wt %，鈦白粉 Rl〇3(美國杜邦)3.0999wt%，紫外吸收劑2,2'_亞甲基-(6-(2H-苯并三唑)-4-叔辛基)苯酚 (中國臺灣永光化學(xué)公司）〇. lwt%，光穩(wěn)定劑2雙（1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯（中國臺灣永光化學(xué)公司）〇. lwt%，抗熱氧老化劑三乙二醇醚-二（3-叔丁基-4-輕 基-5-甲基苯基）丙酸酯(德國巴斯夫公司）0.1wt%，引發(fā)劑正丁基4,4_二(過氧化叔丁基） 戊酸酯(青島榮基化工公司)〇.〇〇〇lwt%。將原料混合均勻，在190-250°C溫度下熔融加工。 [0067]兩層流延膜經(jīng)共擠設(shè)備，制得由300微米的基體層和50微米的增益層組成的共擠 膜。
[0068]然后，在經(jīng)過磨砂粗化處理后的基體層的另一面，輥涂50微米厚的耐候?qū)油苛?。?候?qū)油苛吓淞蠟榉鷺渲琇F200(日本旭硝子)75wt %，鈦白粉TR81 (美國亨斯曼公司）13wt %， 交聯(lián)劑異佛爾酮二異氰酸酯三聚體(德國拜耳公司）7wt%和混醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂 (茂嘉化工公司）5wt%。將原料混合均勻，在180°C固化。制得一種功率增益型太陽能背板 S2〇
[0069] 實(shí)施例3:
[0070] 背板制造過程如下：
[0071]首先，基體層配料為聚對萘二甲酸乙二醇酯（中國臺灣長春)70wt%，玻璃纖維粉 (纖谷科技有限公司）21wt%，紫外吸收劑2-[4-[2_羥基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羥基 苯基]-4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）0.54wt %，光穩(wěn)定 劑2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）0.459wt%，水解穩(wěn)定劑I型 (德國萊茵化學(xué))8wt %，抗熱氧老化劑3，9-雙十八烷氧基-2，4，8，10-四氧-3，9-二磷螺環(huán) [5.5H^一烷(南京恒橋化學(xué)公司）0.001wt%?；旌暇鶆蚝?，在250-300°C熔融加工。
[0072]增益層的配料為乙烯-辛烯共聚物（中國臺灣福聚化工公司）89wt%，馬來酸酐接 枝聚乙烯(沙多瑪公司）3wt%和三烯丙基異氰脲酸酯(莊園化工有限公司）1.8wt%，片狀氧 化鋅(創(chuàng)宇化工有限公司）0.1 wt %，氧化鋁(南京天行新材料有限公司）0. lwt %，鈦白粉CR-60-2(日本石原公司）0.8wt%，紫外吸收劑2-(4,6-雙（2,4_二甲基苯基)-1，3,5_三嗪-2-基)-5_辛氧基酚(德國巴斯夫公司）0.1wt%，光穩(wěn)定劑聚丁二酸(4-羥基_2,2,6,6_四甲基-1-哌啶乙醇）酯（德國巴斯夫公司）〇.〇99wt%，抗熱氧老化劑β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸正十八碳醇酯（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）〇.〇〇lwt%，引發(fā)劑鄰，鄰-叔丁基-鄰-異丙 基-單-過氧化碳酸酯(青島榮基化工有限公司）5wt%。將原料混合均勻，在60-90°C溫度下 熔融加工。
[0073]兩層流延膜經(jīng)共擠設(shè)備，制得由50微米的基體層和500微米的增益層組成的共擠 膜。
[0074]然后，在經(jīng)過底涂15微米的醇酸聚酯底漆處理的基體層的另一面，熱貼30微米厚 的耐候?qū)臃鷺渲?。耐候?qū)臃鷺渲づ淞蠟榫蹎畏蚁?杜邦公司）l〇〇wt%，在200-260°C 熔融擠出流延到底漆上。制得一種功率增益型太陽能背板S3。
[0075] 實(shí)施例4:
[0076] 背板制造過程如下：
[0077] 首先，基體層配料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（中國臺灣長春)95wt%，炭黑MA11 (三 菱化學(xué)）5wt%，水解穩(wěn)定劑聚（2-乙基-2-噁唑啉）（昊?；瘜W(xué)有限公司）lwt%，抗熱氧老化 劑β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯（德國巴斯夫公司）3wt%?；旌暇鶆蚝?，在250-300°C熔 融加工。
[0078]增益層的配料為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（美國陶氏化學(xué)公司）54wt%，馬來酸酐 接枝聚乙烯(沙多瑪公司）4wt%和甲基丙烯酸羥乙酯(沙多瑪公司）2wt%，片狀煅燒高嶺土 (創(chuàng)宇化工有限公司）5wt %，球狀氮化硼（卓迪化工有限公司）1 Owt %，鈦白粉TR88(美國亨 斯曼)20wt %，紫外吸收劑3-[3-(2-H-苯并三唑-2-基)-4-羥基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙 二醇酯（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）〇. lwt %，光穩(wěn)定劑（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二 酸酯/單（1，2,2,6,6_五甲基-4-哌啶基）癸二酸酯復(fù)配物（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司） 0.04wt %，抗熱氧老化劑3，9-雙十八烷氧基-2，4，8，10-四氧-3，9-二磷螺環(huán)[5.5 ]^烷 (南京恒橋化學(xué)公司）〇.〇6wt%，引發(fā)劑3，3_雙（叔丁基過氧）丁酸乙酯（富思林化工公司） 4.8wt %。將原料混合均勻，在60-80 °C溫度下熔融加工。
[0079]兩層流延膜經(jīng)共擠設(shè)備，制得由50微米的基體層和400微米的增益層組成的共擠 膜。
[0080]然后，在經(jīng)過底涂5微米的環(huán)氧聚酯底漆處理的基體層的另一面，熱貼20微米厚的 耐候?qū)臃鷺渲?。耐候?qū)臃鷺渲づ淞蠟榫燮蚁?蘇威公司)90wt%，炭黑N330(卡博特 公司）10wt %，混合均勻在160-210°C熔融擠出流延到底漆上。制得一種功率增益型太陽能 背板S4。
[0081 ] 實(shí)施例5:
[0082] 背板制造過程如下：
[0083]首先，基體層配料為聚對萘二甲酸丁二醇酯（中國臺灣長春）64wt%，鈦白粉CR-60-2(日本石原公司）20wt%和氫氧化鋁(博彤化工有限公司）10.99wt%，水解穩(wěn)定劑I(德 國萊茵化學(xué))0.0 lwt%，抗熱氧老化劑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-(1!1，3!1，5!〇-三酮（巴斯夫公司）5的％?；旌暇鶆蚝螅?50-300°(：熔融加 工。
[0084]增益層的配料為乙烯-庚烯共聚物（美國陶氏化學(xué)公司）95wt%，乙烯基三甲氧基 硅烷(沙多瑪公司）0.00lwt%，片狀蒙脫土（樂泰化工有限公司）0.8wt%，玻璃微珠（3M公 司）0.299wt%，鈦白粉TR81(美國亨斯曼）1.6wt%，紫外吸收劑3-[3-(2-H-苯并三唑-2-基)-4-羥基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）0. lwt%，光穩(wěn)定 劑（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/單（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯 復(fù)配物（中國臺灣雙鍵化學(xué)公司）〇. lwt %，抗熱氧老化劑3，9-雙十八烷氧基-2，4，8，10-四 氧-3,9-二磷螺環(huán)[5.5]十一烷(南京恒橋化學(xué)公司）0.1的％，引發(fā)劑3,3-雙(叔丁基過氧） 丁酸乙酯（富思林化工公司）2wt %。將原料混合均勻，在130-180 °C溫度下熔融加工。
[0085]兩層流延膜經(jīng)共擠設(shè)備，制得由250微米的基體層和50微米的增益層組成的共擠 膜。
[0086]然后，在經(jīng)過等離子處理后的基體層的另一面，輥涂15微米厚的耐候?qū)油苛?。耐?層涂料配料為氟樹脂T-ι(三愛富化學(xué))55wt%，氫氧化鋁(帝藍(lán)化工原料有限公司）15%和 蒙脫土 (樂泰化工有限公司）20wt%，交聯(lián)劑異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚物（日本聚氨酯公司） 10wt%。將原料混合均勻，在110°C固化。制得一種功率增益型太陽能背板S5。
[0087]比較例1:
[0088] 市場上購得光伏背板dv^/Iat?PYESPV，結(jié)構(gòu)為PET/PET/Primer，厚度295±5微米。 [0089]比較例2:
[0090] 市場上購得光伏背板FFC-JW40，結(jié)構(gòu)為FFC/PET/FFC，厚度410微米。
[0091 ]對實(shí)施例1、2、3、4、5制得的一種功率增益型背板以及比較例的材料進(jìn)行性能檢 測，結(jié)果如表1所示。
[0092]表1:制得的功率增益型太陽能背板的性能參數(shù)

[0095]由表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明功率增益型太陽能背板，具有很高的反射率和較大的導(dǎo) 熱系數(shù)，在功率方面表現(xiàn)出明顯的增益。還具有可調(diào)控的局部放電電壓，可適用于不同不同 規(guī)模的太陽能電站的絕緣性要求，水汽阻隔性也較傳統(tǒng)背板有明顯的降低，在太陽能組件 長期使用功率穩(wěn)定性方面，也提供很好的增益型。另外，在與內(nèi)部封裝材料的粘結(jié)性能、機(jī) 械性能、尺寸穩(wěn)定性、耐候性方面均具有很好的可靠性，可完全滿足太陽能電池背面保作為 護(hù)材料的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種功率增益型太陽能背板材料，依次由增益層、基體層、耐候?qū)咏M成;其特征在于， 所述增益層厚度約為0.5~200μπι，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 %~95 %的第一主體樹脂、0.001 %~ 10%的助劑Α、1 %~40%的填料Α、0~0.1 %的紫外吸收劑、0~0.1 %的光穩(wěn)定劑、0.001 % ~0.1%的抗熱氧老化劑、0.0001%~5%的引發(fā)劑等組成;所述第一主體樹脂是由丙烯、丁 烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、降冰片烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或 兩種單體與乙烯按照任意配比共聚而成的烯烴共聚物;所述基體層厚度約為50~500μπι，由 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60 %~95 %的第二主體樹脂、0~35 %的填料Β、0~1 %的紫外吸收劑、0~1 %的 光穩(wěn)定劑、〇. 01 %~8 %的水解穩(wěn)定劑、0.001 %~5 %的抗熱氧老化劑等組成;所述第二主 體樹脂由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲 酸丁二醇酯中的一種或多種按照任意配比混合組成;所述耐候?qū)雍穸燃s為5~50μπι，由質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為50 %~100 %的氟樹脂、0~35 %的填料Β、0~40 %的助劑Β等組成;所述含氟樹脂由 聚單氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、單氟乙烯-乙烯基醚共聚物、單氟乙 烯-乙烯酯共聚物、偏氟乙烯-乙烯醚、偏氟乙烯-乙烯酯、三氟氯乙烯-乙烯醚、三氟氯乙烯-乙烯酯、四氟乙烯-乙烯醚、四氟乙烯-乙烯酯中的一種或多種按照任意配比混合組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，按質(zhì)量含量計(jì)，所 述填料Α由5~30 %的粒徑在1 um~40um范圍的片狀的濕法云母粉、滑石粉、煅燒高嶺土、氧 化鋅、蒙脫土中的一種或幾種與5~30%的粒徑在lum~50um范圍的球狀的玻璃微珠、陶瓷 微珠、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氮化硼、氧化鋅中的一種與40%~90%的粒徑在0.2um~1 .Oum范圍 的金紅石型鈦白粉混合而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述填料B由滑石 粉、煅燒高嶺土、蒙脫土、云母粉、鈦白粉、氧化鋅、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氮化硼、碳酸媽、硫酸鋇、 硅酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、抗劃粉、玻璃纖維粉、陶瓷微珠、玻璃微珠、碳化硅、銅鉻黑、鐵 鉻黑、炭黑中的一種或幾種按照任意配比混合組成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述功率增益型層 的第一主體樹脂的起始熔融溫度在140 °C~250 °C范圍，熔點(diǎn)在150 °C~250 °C范圍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述功率增益型層 的第一主體樹脂的熔點(diǎn)在20°C~150°C范圍，常壓190°C的熔融指數(shù)在0.1~30范圍。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述助劑A由硅烷 接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乙烯、丙烯酰胺接枝聚乙 烯、3-(甲基丙烯酰氯）丙基三甲基氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基二(β _甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氣乙基氣丙基)二甲氧基硅烷、3-(2，3 -環(huán)氧丙 氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、三烯丙基異氰脲酸酯、N，N'-(1，3_亞苯基)二馬來酰亞胺、丙氧 化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、N，N'_間苯基雙馬來酰亞胺、鄰苯 二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯中的一種或幾 種按照任意配比組成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述助劑B由六亞 甲基二異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯預(yù)聚物、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、異佛爾 酮二異氰酸酯預(yù)聚物、氫化苯二亞甲基異氰酸酯三聚體、氫化苯二亞甲基異氰酸酯預(yù)聚物、 甲醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂、丁醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂、混醚化多羥甲基三聚氰胺 樹脂中的一種或幾種按照任意配比組成。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述紫外吸收劑由 下列之一或幾種按照任意配比組成的混合物：2_羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛 氧基二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2，4-三羥基二苯甲酮、2- (2 羥基-3 叔丁基-5 ' -甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2 羥基-3 '，5 二叔丁基-5 甲基苯基)-5-氯代苯并 三氮唑、3- [ 3-( 2-H-苯并三唑-2-基)-4-羥基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇酯、2-( 2 ' -羥 基_5'_叔辛基)_苯并三唑、2,2'-亞甲基-(6-(2!1-苯并三唑）-4-叔辛基）苯酚、2-(2!1-苯并 三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-( 2 ' -羥基-5 ' -叔辛基苯基)苯并三唑、2-( 4，6-雙 (2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2-[ 4-[ 2-羥基-3-十三烷氧基丙基]氧 基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4_二甲基苯基)-1，3,5_三嗪、2-[4-[2_羥基-3-十二烷氧基丙 基]氧基]-2-羥基苯基]_4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪;所述光穩(wěn)定劑由下列之一 或幾種按照任意配比組成的混合物:雙（1，2,2,6,6_五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯/單（1，2， 2,6,6-五甲基-4-哌啶基）癸二酸酯復(fù)配物、雙（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚 {[6-[(1，1，3,3_四甲基丁基)氨基]]-1，3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6，_四甲基-哌啶基)亞氨、 雙（1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、聚 丁二酸(4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、N-(2-乙氧基苯基)-N'-(4-乙基苯基）乙 二酰胺、N-(4-苯甲酸乙酯)-N'，N'_(甲基，苯基）甲脒;所述抗熱氧老化劑由下列之一或幾 種按照任意配比組成的混合物：四（3,5_二叔丁基-4-羥基）苯丙酸季戊四醇酯、β-(3,5-二 叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、，2 亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）、1，3，5-三甲基-2，4,6_三(3，5_二叔丁基-4-羥基芐基)苯、2，6_二叔丁基-4-甲基苯酚、4，4'_二異 丙苯基二苯胺、β-十二烷基硫代丙酸季戊四醇酯、三乙二醇醚-二（3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基）丙酸酯、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_ (1Η，3Η，5Η)-三酮、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞 磷酸酯、雙(2,6_二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、3,9_雙十八烷氧基-2,4,8，10-四氧-3,9-二磷螺環(huán)[5.5]^烷、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、4,4'_對開異 丙基二苯基C12-15-醇亞磷酸酯;所述引發(fā)劑由下列之一或幾種按照任意配比組成的混合 物：偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化苯甲酰、2，5_二甲基-2,5-雙（苯甲酰過 氧)-己烷、3，3_雙(叔丁基過氧）丁酸乙酯、鄰，鄰-叔戊基-鄰-(2-乙基己基)-單-過氧化碳 酸酯、鄰，鄰-叔丁基-鄰-異丙基-單-過氧化碳酸酯、鄰，鄰-叔丁基-鄰-(2-乙基己基)-單_ 過氧化碳酸酯、正丁基4,4_二(過氧化叔丁基)戊酸酯、2,5_二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧)-己烷;所述水解穩(wěn)定劑由碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、噁唑啉類水解穩(wěn)定劑、環(huán)氧類水解穩(wěn)定 劑中的一種或幾種按照任意配比組成。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述基體層的表面 采用等離子改性、粗化、底涂中的一種或幾種方法在表面進(jìn)行的〇 · lum~15um的改性。10. 根據(jù)權(quán)利要求1~9所述的功率增益型太陽能背板材料，其特征在于，所述基體層在 250-300°C熔融加工，增益層在60-300°C熔融加工，經(jīng)雙層共擠制備成共擠膜后，再在表面 改性的中間基體層另一面在60-260°C下采用擠出、流延或濕法涂布制得耐候?qū)印?br>【文檔編號】C09D7/12GK106079773SQ201610438134
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】林維紅, 王偉, 鄭炯洲, 周光大, 林建華
【申請人】杭州福斯特光伏材料股份有限公司