CN102569464B - 纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜及其生产工艺，特征是，包括以下工艺步骤：（1）将含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面在等离子处理机中处理，在含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面形成接枝层；（2）将PET基材的一面与含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，在40～60℃进行1～3天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，再在40～60℃进行3～10天的熟化。本发明的优点：采用纳米亲水氟化等离子体处理技术，彻底解决了传统复合型背膜的层间剥离强度偏低的弱点，具有高耐湿热环境下持久的卓越优良的层间剥离强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳电池背膜，尤其是一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜及其生产工艺。
背景技术
目前国内晶硅太阳电池组件封装用背膜主要有复膜型（耐候层材料等与基材通过胶水粘合而成）和涂覆型（在基材上直接涂覆一层含氟涂层）两类，目前主要以复膜型背膜为主，而复膜型背膜目前最主要的问题是耐候层材料等与基材之间的粘结力（层间剥离强度）不能持久保持在一个比较高的水平（如：7N/cm），而出现层间分层玻璃的现象。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜及其生产工艺，该背膜在长时间气候环境下能保持良好的层间粘结力，确保了背膜内部材料之间的不分层，从而保证了背膜的长期使用性能。
按照本发明提供的技术方案，一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜，包括PET基材，特征是：在所述PET基材的外侧面设置有含氟涂层或含氟聚合物薄膜，在PET基材的内侧面设置聚烯烃层，在PET基材和含氟涂层之间为接枝层；所述接枝层和PET基材之间由第一粘结层连接，所述PET基材和聚烯烃层之间由第二粘结层连接。
所述含氟聚合物薄膜或含氟涂层的厚度为10～50μm。
所述接枝层的厚度为1～5μm。
所述PET基材的厚度为100～300μm。
所述聚烯烃层的厚度为20～150μm。
所述第一粘结层和第二粘结层的厚度为5～15μm。
本发明还保护一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，特征是，包括以下工艺步骤：
（1）将含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面在等离子处理机中处理0.1～2秒，在含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面形成接枝层；在等离子处理机的气体发生腔体内盛放含氟硅烷偶联剂，工作气体为氩气或氦气，工作气体的浓度为99～99.99%，放电频率为50～5000Hz；
（2）将PET基材的一面与含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，在40～60℃进行1～3天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，再在40～60℃进行3～10天的熟化。
所述粘结材料为双组份聚胺酯胶。
所述含氟聚合物薄膜为单氟聚乙烯（PVF）、偏二氟聚乙烯（PVDF）或乙烯四氟乙烯聚合物（ETFE）。
所述含氟涂层为氟烯烃-乙烯基醚共聚物（FEVE）树脂为主体树脂的含氟涂料。
所述聚烯烃材料为线性低密度聚乙烯或非线性聚乙烯胶膜。
本发明的优点：采用纳米亲水氟化等离子体处理技术，彻底解决了传统复合型背膜的层间剥离强度偏低的弱点，具有高耐湿热环境下持久的卓越优良的层间剥离强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图所示：本发明所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜包括PET基材4，在所述PET基材4的外侧面设置有含氟涂层或含氟聚合物薄膜1，在PET基材4的内侧面设置聚烯烃层6，在PET基材4和含氟涂层或含氟聚合物薄膜1之间为接枝层2；所述接枝层2和PET基材4之间由第一粘结层3连接，所述PET基材4和聚烯烃层6之间由第二粘结层5连接；所述含氟聚合物薄膜或含氟涂层1的厚度为10～50μm，所述接枝层2的厚度为1～5μm；所述PET基材4的厚度为100～300μm；所述聚烯烃层6的厚度为20～150μm；所述第一粘结层3和第二粘结层5的厚度为5～15μm。
本发明所述的第一粘结层和第二粘结层由粘结材料构成，所述粘结材料可以起粘合含氟聚合物薄膜或含氟涂层与PET基材的作用；本发明所使用的粘结材料没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可，例如本发明实施例所采用的双组份聚胺酯胶。
本发明所使用的含氟聚合物薄膜或含氟涂层是背膜最外部的材料，含氟聚合物薄膜或含氟涂层的外表面是与空气接触的一面，起到耐紫外光等作用，含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内表面是等离子体改性含氟亲水性纳米材料接枝层，可以提升粘结材料与含氟聚合物薄膜或含氟涂层的粘结力，是与PET基材的复合面；本发明所使用的含氟聚合物薄膜或含氟涂层没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可，例如本发明实施例所采用的含氟聚合物薄膜为单氟聚乙烯（PVF）、偏二氟聚乙烯（PVDF）或乙烯四氟乙烯聚合物（ETFE），本发明实施例所采用的含氟涂层为氟烯烃-乙烯基醚共聚物（FEVE）树脂为主体树脂的含氟涂料。
本发明所述的聚烯烃层由聚烯烃材料构成，所述的聚烯烃材料材料可以起提高背膜应用时与EVA（太阳电池组件中另一种封装材料）的剥离强度的作用；本发明所使用的聚烯烃材料没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可，例如本发明实施例所采用的为线性低密度聚乙烯或非线性聚乙烯胶膜。
本发明所使用的PET基材是主体材料，起力学支撑、阻隔水蒸气、电气绝缘的作用；PET基材的一面与含氟聚合物薄膜或含氟涂层复合，另一面（EVA粘结面）为聚烯烃材料（改性聚乙烯等）。
实施例一：一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PVF薄膜的内侧面在等离子处理机中处理0.1秒，在PVF薄膜的内侧面形成接枝层；在等离子处理机的气体发生腔体内盛放含氟硅烷偶联剂，工作气体为氩气，工作气体的浓度为99%，放电频率为5000Hz；
（2）将PET基材的一面与PVF薄膜的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为3Kgf，在40℃进行3天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为3Kgf，再在40℃进行10天的熟化。
实施例二：一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PVDF薄膜的内侧面在等离子处理机中处理2秒，在PVDF薄膜的内侧面形成接枝层；在等离子处理机的气体发生腔体内盛放含氟硅烷偶联剂，工作气体为氩气，工作气体的浓度为99.99%，放电频率为50Hz；
（2）将PET基材的一面与PVDF薄膜的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为10Kgf，在60℃进行1天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为10Kgf，再在60℃进行3天的熟化。
实施例三：一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将ETFE薄膜的内侧面在等离子处理机中处理1秒，在ETFE薄膜的内侧面形成接枝层；在等离子处理机的气体发生腔体内盛放含氟硅烷偶联剂，工作气体为氩气或氦气，工作气体的浓度为99.9%，放电频率为500Hz；
（2）将PET基材的一面与ETFE薄膜的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为6Kgf，在50℃进行2天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为6Kgf，再在50℃进行5天的熟化。
Claims (6)
1. 一种纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是，包括以下工艺步骤：
（1）将含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面在等离子处理机中处理0.1～2秒，在含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面形成接枝层；在等离子处理机的气体发生腔体内盛放含氟硅烷偶联剂，工作气体为氩气或氦气，工作气体的浓度为99～99.99%，放电频率为50～5000Hz；
（2）将PET基材的一面与含氟聚合物薄膜或含氟涂层的内侧面通过粘结材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，在40～60℃进行1～3天初步固化后，再在PET基材的另一面通过粘结材料与聚烯烃材料进行复合，复合压力为3～10Kgf，再在40～60℃进行3～10天的熟化。
2.如权利要求1所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是：所述粘结材料为双组份聚胺酯胶。
3.如权利要求1所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是：所述含氟聚合物薄膜为单氟聚乙烯、偏二氟聚乙烯或乙烯四氟乙烯聚合物。
4.如权利要求1所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是：所述含氟涂层为氟烯烃-乙烯基醚共聚物（FEVE）树脂为主体树脂的含氟涂料。
5.如权利要求1所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是：所述聚烯烃材料为线性低密度聚乙烯或非线性聚乙烯胶膜。
6.如权利要求1所述的纳米等离子体改性含氟高耐候太阳电池背膜的生产工艺，其特征是：所述含氟聚合物薄膜或含氟涂层（1）的厚度为10～50μm，所述接枝层（2）的厚度为1～5μm。
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