CN102529266A - 一种太阳能电池背板用fpe膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池背板用FPE膜，涉及太阳能电池技术领域，其特征在于：所述的FPE膜为三层结构，按顺序包括PVDF/PMMA组成的外表膜层、高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层，所述的FPE膜厚度为25-125μm，其中PVDF/PMMA组成的外表膜层厚度为5-25μm，高耐候性HDPE中间膜层厚度为10-50μm，高耐候性LLDPE外表膜层厚度为10-50μm。本发明制备方法简单，价格便宜，且产品具有耐候性能好、复合剥离强度高和阻隔性能优秀等特点，是理想的太阳能电池背板用膜。

Description

一种太阳能电池背板用FPE膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池背板用FPE膜及其制备方法。

背景技术

传统能源如石油、煤炭等不可再生资源正在一天天减少，能源问题日益呈为制约世界各国社会经济发展的瓶颈，全球还有20亿人得不到正常的能源供应，因此寻找新能源成为当务之急。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中，太阳能以其独有的优势为成为人们重视的焦点，丰富的太阳能是重要的能源，是取之不尽用之不竭且无污染。

太阳能电池为低铁钢化玻璃、硅片、EVA胶和背膜经层压制备。由于太阳能电池直接暴露在空气中，易受到水蒸气、酸性气体、高低温和紫外线等的侵蚀，造成其光电转化性能衰减，因此太阳能电池背板膜的保护作用很重要，研究也很有意义。目前国际上太阳能电池背板的主要供应商及产品有杜邦公司的TPT、3M公司的BBF、日本Solar PET和韩国的SFC等。通常背膜结构为TPT和TPE型，其中P为PET，T为氟塑料膜，E一般为PE或EVA，这类背板其主要的缺点是层间复合强度差，且价格昂贵。如中国专利号为200710069782.4公开了一种太阳能电池背板复合膜及其制备方法，其主要有聚氟乙烯膜、PET膜及EVA涂层复合而成，其主要缺点是层间复合强度差。再如中国专利号为200910169211.3公开了一种新型太阳能电池背板膜及其生产方法，包括一PET薄膜基体层，以及至少一聚偏氟乙烯膜层，其中聚偏氟乙烯膜层与PET薄膜基体层通过一粘合剂层复合，还可包括一EVA膜层，EVA膜层与PET薄膜基体层采用淋膜复合工艺复合，其耐候性能及抗电击穿性能虽较好，但其主体还是采用PET或EVA，导致其层间复合强度差，价格昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐老化性能好、价格便宜和层间复合强度好的太阳能电池背板用FPE膜及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的FPE膜为三层结构，按顺序包括PVDF/PMMA组成的外表膜层、高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层，所述的FPE膜厚度为25-125μm，其中PVDF/PMMA组成的外表膜层厚度为5-25μm，高耐候性HDPE中间膜层厚度为10-50μm，高耐候性LLDPE外表膜层厚度为10-50μm。

所述的高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层按重量百分比计算，添加有0.01-1.0％的抗氧剂、0.01-1.0％的紫外线吸收剂及0.01-0.5％的紫外线稳定剂。

所述的抗氧剂选自，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四{β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯等其中一种或一种以上。

所述的紫外线吸收剂选自，邻羟基苯甲酸酯、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑的其中一种或一种以上。

所述的紫外线稳定剂选自，癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯、4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、双(2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等其中一种或一种以上。

所述的FPE膜中按重量百分比计算添加有0.1-1.0％的流平剂。

所述的流平剂选自，有机硅流平剂、丙烯酸酯流平剂、有机氟流平剂、PPA等其中的一种或一种以上。

所述的FPE膜的颜色包括透明、乳白、白色和黑色等。

所述的PFE膜颜色通过添加钛白粉、氧化锌、碳酸钙和炭黑等颜料及其它辅助剂。

所述的其它辅助剂包括增白剂、分散剂、溶剂和增塑剂等。

一种太阳能电池背板用FPE膜的制备方法，其特征在于：其制备方法包括以下步骤，

1)将PVDF、PMMA、颜料、助剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

2)分别将LLDPE、HDPE、颜料助剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

3)将上述制备的母料通过三层共挤出流延或吹膜制备得到三层复合PFE膜。

本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，价格便宜，且产品具有耐候性能好、复合剥离强度高和阻隔性能优秀等特点，是理想的太阳能电池背板用膜。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种太阳能电池背板用FPE膜及其制备方法，FPE膜为三层结构，按顺序包括PVDF/PMMA组成的外表膜层、高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层，FPE膜厚度为25μm，其中PVDF/PMMA组成的外表膜层厚度为5μm，高耐候性HDPE中间膜层厚度为10μm，高耐候性LLDPE外表膜层厚度为10μm。

在高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层按重量百分比计算，添加有0.5％的2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、0.5％的邻羟基苯甲酸酯及0.1％的癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯，在FPE膜中按重量百分比计算添加有0.1-1.0％的机硅流平剂。

本发明FPE膜的颜色可以制成透明、乳白、白色和黑色等各种颜，根据需要制备的颜色而选择不同的颜色添加剂和其它辅助剂，如钛白粉、氧化锌、碳酸钙和炭黑等颜料及增白剂、分散剂、溶剂和增塑剂等。

1)将PVDF、PMMA、颜料、机硅流平剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

2)分别将LLDPE、HDPE、颜料、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、邻羟基苯甲酸酯、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

3)将上述制备的母料通过三层共挤出流延或吹膜制备得到三层复合PFE膜。

实施例2

一种太阳能电池背板用FPE膜及其制备方法，FPE膜为三层结构，按顺序包括PVDF/PMMA组成的外表膜层、高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层，FPE膜厚度为125μm，其中PVDF/PMMA组成的外表膜层厚度为25μm，高耐候性HDPE中间膜层厚度为50μm，高耐候性LLDPE外表膜层厚度为50μm。

在高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层按重量百分比计算，添加有0.5％的双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、0.5％的2，4-二羟基二苯甲酮及0.1％的双(2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，在FPE膜中按重量百分比计算添加有0.1-1.0％的丙烯酸酯流平剂。

本发明FPE膜的颜色可以制成透明、乳白、白色和黑色等各种颜，根据需要制备的颜色而选择不同的颜色添加剂和其它辅助剂，如钛白粉、氧化锌、碳酸钙和炭黑等颜料及增白剂、分散剂、溶剂和增塑剂等。

1)将PVDF、PMMA、颜料、机硅流平剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

2)分别将LLDPE、HDPE、颜料、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、邻羟基苯甲酸酯、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

3)将上述制备的母料通过三层共挤出流延或吹膜制备得到三层复合PFE膜。

本发明中PVDE(聚偏氟乙烯树脂)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)颜料、助剂(流平剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂)等原料均为市售可得，也可利用现有技术中已知的方法制备得到。

表1列出了实施例1、实施例2的背板膜的实测性能如下：

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的FPE膜为三层结构，按顺序包括PVDF/PMMA组成的外表膜层、高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层，所述的FPE膜厚度为25-125μm，其中PVDF/PMMA组成的外表膜层厚度为5-25μm，高耐候性HDPE中间膜层厚度为10-50μm，高耐候性LLDPE外表膜层厚度为10-50μm。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的高耐候性HDPE中间膜层和高耐候性LLDPE外表膜层按重量百分比计算，添加有0.01-1.0％的抗氧剂、0.01-1.0％的紫外线吸收剂及0.01-0.5％的紫外线稳定剂。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的抗氧剂选自，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四{β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯其中一种或一种以上。

4.根据权利要求2所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的紫外线吸收剂选自，邻羟基苯甲酸酯、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑的其中一种或一种以上。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的紫外线稳定剂选自，癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯、4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、双(2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯其中一种或一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的FPE膜中按重量百分比计算添加有0.1-1.0％的流平剂，所述的流平剂选自，有机硅流平剂、丙烯酸酯流平剂、有机氟流平剂、PPA其中的一种或一种以上。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的FPE膜的颜色包括透明、乳白、白色和黑色，所述的PFE膜颜色通过添加钛白粉、氧化锌、碳酸钙和炭黑颜料及其它辅助剂。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池背板用FPE膜，其特征在于：所述的其它辅助剂包括增白剂、分散剂、溶剂和增塑剂。

9.一种太阳能电池背板用FPE膜的制备方法，其特征在于：其制备方法包括以下步骤，

1)将PVDF、PMMA、颜料、助剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

2)分别将LLDPE、HDPE、颜料、助剂等通过高速混合机混合后，挤出造粒，制备母料；

3)将上述制备的母料通过三层共挤出流延或吹膜制备得到三层复合PFE膜。