專利名稱：一種太陽能電池背膜的制備方法
技術領域：
本發明涉及新能源領域，特別涉及一種太陽能電池背膜的制備方法。
背景技術：
太陽能電池是通過光電效應直接把光能轉化成電能的裝置，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點。如今，太陽能電池已經被大量的使用在各個技術領域。太陽能電池板通常由透明蓋板、密封膠層、太陽能電池片，密封膠層和太陽能電池背板等幾部分層壓而成。其中太陽能電池背板的主要作用是提高太陽能電池板的整體的機械強度，增強耐候性，改善太陽能電池的使用壽命。目前比較常用的太陽能電池背板的制備工藝有復合型和涂布型。在復合型中，太陽能電池背板結構主要有以下幾種TPT結構聚氟乙烯(PVF)薄膜/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜/聚氟乙烯(PVF)薄膜；TPE 聚氟乙烯(PVF)薄膜/PET薄膜/醋酸乙烯樹脂 (EVA)薄膜。但是，無論是TPT結構還是TPE結構的以及其他氟膜材料的三層結構的背板，薄膜間需要采用丙烯酸膠、環氧膠或聚氨酯粘合劑進行粘合，這些粘合劑都含有大量的溶劑， 在粘合時需要在薄膜表面均勻涂覆上述粘合劑，粘合劑中的溶劑經過高溫干燥后被揮發掉以后形成膠層，再將兩層薄膜復合形成復合膜，形成的復合膜需要一段時間的高溫熟化后才可以使用。由于在生產過程中使用了溶劑，會對環境造成一定的影響，而且需要熟化的過程，從而導致生產周期長。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種太陽能電池背膜的制備方法，該方法工藝簡單，不使用含溶劑粘合劑，并且不需要熟化過程，生產周期短。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案
一種太陽能電池背膜的制備方法，它在20(T32(TC下，將熔融粘結性樹脂熔融擠出到支持體上，形成厚度為3 50 μ m的粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜層冷卻到18(T250°C時，以2飛千克/平方厘米的壓力將耐候層貼合到與粘結樹脂熔體膜層表面。上述制備方法，所述粘結性樹脂為丙烯酸酯含量在15-30%之間的乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物或乙烯甲基丙烯酸共聚物。上述制備方法，所述粘結樹脂熔體膜層的厚度為5 30 μ m。上述制備方法，所述支持體為聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯。上述制備方法，所述耐候層為聚氟乙烯、聚偏氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物中的一種。與現有技術相比，本發明具有如下優點
1.本發明采用由熔融粘結性樹脂形成的粘結樹脂熔體膜層來粘結耐候層與支持體，替代現有技術采用含溶劑粘合劑的涂布、干燥、復合方法，可以有效減少化學溶劑的使用，降低對環境產生的污染；
2.本發明采用由熔融粘結性樹脂形成的粘結樹脂熔體膜層來粘結耐候層與支持體， 背膜制成品不需要經過后期的高溫熟化過程，簡化了生產工藝，縮短了生產時間，提高了生產效率；
3.本發明采用由熔融粘結性樹脂形成的粘結樹脂熔體膜層來粘結耐候層與支持體， 其粘結力高于采用膠黏劑的粘結效果，提高了背板的耐老化性能，能保證太陽能電池組件在在25年壽命期內不脫模，且減少了樹脂用量，降低了成本。
具體實施例方式本發明中熔融粘結性樹脂通過熔融擠壓設備流延到支持體表面，熔融擠壓設備為公知的熔融擠出設備，優選漸變型單螺桿擠出機，螺桿結構為三段式，在螺桿的壓縮段與均化段間需要加裝混煉裝置，螺桿的長徑比為25:廣40:1。本發明所述熔融粘結性樹脂的熔融擠出溫度為20(T32(TC，若高于320°C擠出，則粘結性樹脂將部分分解碳化，影響粘結效果；若低于200°C擠出，則粘結性樹脂未能充分熔化，會影響粘結層的均勻性。本發明所述熔融粘結性樹脂為丙烯酸酯含量在15 30%之間的乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)或它們的混合物。如果丙烯酸酯的含量太低，會造成粘結力低，而丙烯酸酯的含量太高，則會影響粘結層的擠出加工性能。本發明將將耐候層與支持體的貼合壓力控制在在2飛千克/平方厘米，若高于這個壓力貼合，有可能將膜層破壞，同時會提高對壓合設備的技術要求，造成不必要的浪費； 若低于這個壓力，則會造成粘結力不能達到預期要求。在一定范圍內，粘結力隨著粘結樹脂熔體膜層的厚度增大而增大，若超過這個范圍，粘結力反而會下降，本發明將粘結樹脂熔體膜層的厚度范圍為;Γ50 μ m，優選5 30μπι。 若粘結樹脂層高于50 μ m，在進行粘結力測試時，會從粘結樹脂層內破壞而造成粘結力低于預期值；若粘結樹脂層厚低于3 μ m，那么，由于對被粘結面的不能形成足夠多的潤濕與接觸點，就可能不能達到粘結力的要求。為了保障太陽能電池背膜的耐侯性，絕緣性，一般選用氟膜或氟涂層作為耐候層， 本發明使用氟膜做為耐候層，所述氟膜為聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)中的一種，厚度范圍為2(Γ25 μ m。如果氟膜厚度低于20 μ m,則耐候性尤其是耐紫外線老化性能將大大降低，而氟膜厚度大于25 μ m，則會因質量過剩造成浪費和成本的升高。下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但并不限于此。實施例1
將丙烯酸酯含量為15%的乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)加入擠出機的料斗中，在300°C 溫度下，通過擠出機螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯丙烯酸乙酯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯丙烯酸乙酯共聚物膜，并將熔融膜流延到厚度為250 μ m的PET薄膜上，通過調節擠出機螺桿的轉速，形成厚度為3 μ m粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到240°C時，在6千克/平方厘米的壓力下將PVF薄膜與粘結樹脂膜的一面貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能。實施例2
將丙烯酸酯含量為20%的乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)加入擠出機的料斗中，在320°C 溫度下，通過擠出機螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯丙烯酸乙酯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯丙烯酸乙酯共聚物膜，并將熔融膜流延到厚度為250 μ m的聚酯薄膜上，通過調節擠出機螺桿的轉速，形成厚度為30 μ m粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到250°C時在4千克/平方厘米的壓力下將PVDF膜與粘結樹脂膜的另一面貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能。實施例3
將丙烯酸酯含量為30%的乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMA)加入擠出機的料斗中，在320°C 溫度下，通過擠出機螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯甲基丙烯酸共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯甲基丙烯酸共聚物膜，并將熔融膜流延到厚度為250 μ m的PET薄膜上，通過調節擠出機螺桿的轉速，形成厚度為6 μ m粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到200°C時，在6千克/平方厘米的壓力下將PVDF膜與粘結樹脂膜的另一面貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能實施例4
將丙烯酸酯含量為15%的乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMA)加入擠出機的料斗中，在^(TC 溫度下，通過擠出機螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯甲基丙烯酸共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯甲基丙烯酸共聚物膜，并將熔融膜流延到厚度為188 μ m的PET薄膜上，通過調節擠出機螺桿的轉速，形成厚度為50 μ m粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到220°C時，在3千克/平方厘米的壓力下將ETFE膜與粘結樹脂膜的另一面貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能實施例5
將丙烯酸酯含量為25%乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)加入擠出機的料斗中，在200°C溫度下，通過擠出機螺筒的加熱和螺桿的剪切作用，使乙烯丙烯酸丁酯共聚物由顆粒狀成為熔融流體，再通過口模的成型作用，得到熔體狀的乙烯丙烯酸丁酯共聚物膜，并將熔融膜流延到厚度為188 μ m的支PET薄膜上，通過調節擠出機螺桿的轉速，形成厚度為IOym粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜冷卻到180°C時，在2千克/平方厘米的壓力下ETFE膜與粘結樹脂膜的另一面貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能對比例
在厚度為250 μ mPET薄膜上涂布聚氨酯型粘結劑液體，經100°C高溫干燥3分鐘后，得到干厚度為6 μ m得膠粘層，使用80°C的復合輥在6千克/平方厘米的壓力下將ETFE膜與之貼合，得到太陽能電池背膜。測其性能。表1 各實施例性能數據表
權利要求
1.一種太陽能電池背膜的制備方法，其特征在于，它在20(T32(TC下，將熔融粘結性樹脂熔融擠出到支持體上，形成厚度為3 50μπι的粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜層冷卻到 18(T250°C時，以2飛千克/平方厘米的壓力將耐候層貼合到粘結樹脂熔體膜層表面。
2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述粘結性樹脂為丙烯酸酯含量在 15-30%之間的乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物或乙烯甲基丙烯酸共聚物。
3.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述粘結樹脂熔體膜層的厚度為 5 30 μ m0
4.根據權利要求3所述制備方法，其特征在于，所述支持體為聚對苯二甲酸丙二醇酯、 聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
5.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，所述耐候層為聚氟乙烯、聚偏氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物中的一種。
全文摘要
一種太陽能電池背膜的制備方法，它在200~320℃下，將熔融粘結性樹脂熔融擠出到支持體上，形成厚度為3~50μm的粘結樹脂熔體膜層；在熔體膜層冷卻到180~250℃時，以2~6千克/平方厘米的壓力將耐候層貼合到與粘結樹脂熔體膜層表面。本發明方法工藝簡單，不使用含溶劑粘合劑，并且不需要熟化過程，生產周期短，生產效率高，它能夠保證太陽能電池組件在25年壽命期內不脫模。
文檔編號H01L31/18GK102368511SQ20111036139
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者李華峰, 王佳蕾 申請人:樂凱膠片股份有限公司