一種耐候型光伏背板及其製備方法與流程
2023-07-07 04:47:06 1
本發明屬於光伏背板技術領域，具體涉及一種耐候型光伏背板及其製備方法。
背景技術：
光伏背板位於太陽能電池的背面，對電池片起到保護和支撐的作用，使用環境要求其具有絕緣、耐候、阻水等性能。單獨的聚合物材料無法滿足光伏行業的使用要求，因此一般採用幾層性能互補的材料粘合在一起。目前市面上常見到的主流結構一般由三層組成：含氟膜(替代物)+pet層(替代物)+eva粘結層(含氟膜、改性eva、pe、pet等)；按結構分為tpt太陽能背板、tpe太陽能背板、bbf太陽能背板、eva太陽能背板等。
背板的耐候性對組件壽命影響至關重要，背板破壞之後，組件就沒有耐候性及防水性可言；其結果便是eva迅速老化，最後影響電池片，整個組件也隨之報廢。所以背板的耐候性及壽命直接影響組件的發電效率及使用年限。
技術實現要素：
解決的技術問題：本發明的目的是提供了一種耐候型光伏背板及其製備方法，所得光伏背板具有良好的耐溼熱、高低溫循環、紫外性能。
技術方案：一種耐候型光伏背板，包括依次粘結的耐候層、第一粘結層、pet基材、第二粘結層和絕緣層；以重量份計，所述耐候層由以下原料製成：聚丙烯30-60份、尼龍128-20份、微晶纖維素4-7份、聚碳酸酯2-6份、甲基矽油3-7份；所述絕緣層由以下原料製成：聚甲基丙烯酸甲酯70-90份、聚氯乙烯2-10份、納米二氧化矽5-20份。
進一步地，所述耐候層的厚度為10-30μm。
進一步地，所述pet基材的厚度為60-250μm。
進一步地，所述絕緣層的厚度為25-140μm。
進一步地，所述第一粘結層和第二粘結層是由聚氨酯或者亞克力膠水固化而成，其厚度為5-15μm。
上述耐候性光伏背板的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚丙烯、尼龍12、微晶纖維素、聚碳酸酯和甲基矽油混合，在190-240℃擠出，製得所述耐候層；
步驟2，將聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、納米二氧化矽混合，在180-230℃擠出，製得所述絕緣層；
步驟3，在pet基材的一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第一粘結層，再在第一粘結層上壓合耐候層；
步驟4，在pet基材的另一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第二粘結層，再在第二粘結層上壓合絕緣層。
有益效果：本發明採用聚丙烯、尼龍12、聚碳酸酯複合、並添加微晶纖維素和甲基矽油作為耐候層，提高了背板的耐候性能，以保護太陽能電池背板的長期使用性能。
具體實施方式
實施例1
一種耐候型光伏背板，包括依次粘結的耐候層、第一粘結層、pet基材、第二粘結層和絕緣層；以重量份計，所述耐候層由以下原料製成：聚丙烯30份、尼龍128份、微晶纖維素4份、聚碳酸酯2份、甲基矽油3份；所述絕緣層由以下原料製成：聚甲基丙烯酸甲酯70份、聚氯乙烯2份、納米二氧化矽5份。
其中，所述耐候層的厚度為10μm；所述pet基材的厚度為60μm；所述絕緣層的厚度為25μm。
所述第一粘結層和第二粘結層是由聚氨酯或者亞克力膠水固化而成，其厚度為5μm。
上述耐候性光伏背板的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚丙烯、尼龍12、微晶纖維素、聚碳酸酯和甲基矽油混合，在190-240℃擠出，製得所述耐候層；
步驟2，將聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、納米二氧化矽混合，在180-230℃擠出，製得所述絕緣層；
步驟3，在pet基材的一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第一粘結層，再在第一粘結層上壓合耐候層；
步驟4，在pet基材的另一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第二粘結層，再在第二粘結層上壓合絕緣層。
實施例2
一種耐候型光伏背板，包括依次粘結的耐候層、第一粘結層、pet基材、第二粘結層和絕緣層；以重量份計，所述耐候層由以下原料製成：聚丙烯40份、尼龍1212份、微晶纖維素5份、聚碳酸酯3份、甲基矽油4份；所述絕緣層由以下原料製成：聚甲基丙烯酸甲酯78份、聚氯乙烯5份、納米二氧化矽9份。
其中，所述耐候層的厚度為15μm；所述pet基材的厚度為150μm；所述絕緣層的厚度為40μm。
所述第一粘結層和第二粘結層是由聚氨酯或者亞克力膠水固化而成，其厚度為10μm。
上述耐候性光伏背板的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚丙烯、尼龍12、微晶纖維素、聚碳酸酯和甲基矽油混合，在190-240℃擠出，製得所述耐候層；
步驟2，將聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、納米二氧化矽混合，在180-230℃擠出，製得所述絕緣層；
步驟3，在pet基材的一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第一粘結層，再在第一粘結層上壓合耐候層；
步驟4，在pet基材的另一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第二粘結層，再在第二粘結層上壓合絕緣層。
實施例3
一種耐候型光伏背板，包括依次粘結的耐候層、第一粘結層、pet基材、第二粘結層和絕緣層；以重量份計，所述耐候層由以下原料製成：聚丙烯50份、尼龍1216份、微晶纖維素6份、聚碳酸酯5份、甲基矽油6份；所述絕緣層由以下原料製成：聚甲基丙烯酸甲酯80份、聚氯乙烯8份、納米二氧化矽14份。
其中，所述耐候層的厚度為20μm；所述pet基材的厚度為150μm；所述絕緣層的厚度為100μm。
所述第一粘結層和第二粘結層是由聚氨酯或者亞克力膠水固化而成，其厚度為10μm。
上述耐候性光伏背板的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚丙烯、尼龍12、微晶纖維素、聚碳酸酯和甲基矽油混合，在190-240℃擠出，製得所述耐候層；
步驟2，將聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、納米二氧化矽混合，在180-230℃擠出，製得所述絕緣層；
步驟3，在pet基材的一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第一粘結層，再在第一粘結層上壓合耐候層；
步驟4，在pet基材的另一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第二粘結層，再在第二粘結層上壓合絕緣層。
實施例4
一種耐候型光伏背板，包括依次粘結的耐候層、第一粘結層、pet基材、第二粘結層和絕緣層；以重量份計，所述耐候層由以下原料製成：聚丙烯60份、尼龍1220份、微晶纖維素7份、聚碳酸酯6份、甲基矽油7份；所述絕緣層由以下原料製成：聚甲基丙烯酸甲酯90份、聚氯乙烯10份、納米二氧化矽20份。
其中，所述耐候層的厚度為30μm；所述pet基材的厚度為250μm；所述絕緣層的厚度為140μm。
所述第一粘結層和第二粘結層是由聚氨酯或者亞克力膠水固化而成，其厚度為15μm。
上述耐候性光伏背板的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚丙烯、尼龍12、微晶纖維素、聚碳酸酯和甲基矽油混合，在190-240℃擠出，製得所述耐候層；
步驟2，將聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、納米二氧化矽混合，在180-230℃擠出，製得所述絕緣層；
步驟3，在pet基材的一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第一粘結層，再在第一粘結層上壓合耐候層；
步驟4，在pet基材的另一側施加膠水，再進行加熱固化，形成第二粘結層，再在第二粘結層上壓合絕緣層。
將實施例1至4所得背板進行性能測試。取玻璃數片，將實施例1至4所得背板及eva裁剪至合適大小，分別按背板/eva/eva/玻璃疊放，採用140℃、17.5min工藝層壓。
溼熱老化：85℃，85％rh，初次剝離強度為層壓後放置4小時之後測試；
熱循環老化：-40-+85℃，每個循環6h，循環200次；
紫外老化：放入紫外老化箱，條件為0.63w/m2、60℃、1000h；
黃變測試：黃變指數按gb2409-80《塑料黃色指數試驗方法》進行測試；
剝離強度：按gb/t2790-1995進行測試；
黃變指數為eva與背板內層的綜合變色結果。
由上表可知，本發明的光伏背板具有良好的耐溼熱、高低溫循環、紫外性能。