一种高耐候性太阳能电池背板材料及制备方法.pdf

一种高耐候性太阳能电池背板材料及制备方法，包括以下重量份比的组分：PET 45～50份、PETG 25～30份、玻璃微粉1～2份、纳米材料10～15份、紫外吸收剂0.8～1.5份、光稳剂GW-540 2.5～3份、抗老剂1～2份、抗氧剂0.6～1份、稳定剂3～4份。本发明制备的一种高耐候性太阳能电池背板材料，具有良好的可靠的电绝缘性能、氧阻隔性能、水阻隔性能、耐老化性能，使其表现出优良的耐候性，可经受各种恶劣的气候条件；本发明的制备工艺简单，成本低廉，可有效延长太阳能电池的使用周期。

1.  一种高耐候性太阳能电池背板材料，其特征在于，包括以下 重量份比的组分：PET 45～50份、PETG 25～30份、玻璃微粉1～2份、 纳米材料10～15份、紫外吸收剂0.8～1.5份、光稳剂GW-540 2.5～3 份、抗老剂1～2份、抗氧剂0.6～1份、稳定剂3～4份。

2.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：包括以下重量份比的组分：PET 48份、PETG 27份、玻 璃微粉1.5份、纳米材料13份、紫外吸收剂1.2份、光稳剂GW-540  2.8份、抗老剂1.5份、抗氧剂0.8份、稳定剂3.5份。

3.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：所述的紫外吸收剂为UV-317或UV-326或两者的混合物。

4.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂CA与抗氧剂2641：1复合物。

5.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：所述的稳定剂为聚碳化二亚胺或炭化亚胺苯酯。

6.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：所述的纳米材料为纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米碳 酸钙中的至少一种。

7.  根据权利要求1所述的一种高耐候性太阳能电池背板材料， 其特征在于：所述的抗老剂选择受阻胺类或二苯甲酮类或两者的混合 物。

8.  权利要求1-5任一项所述的一种高耐候性太阳能电池背板材 料的制备方法，包括以下步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料 机内，于5000～6000r/min转速下搅拌5～10min，搅拌后的原料在 70～80℃条件下烘干，得到预混物料，搅拌与烘干全程充入惰性气体 进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机中，于225～245℃下挤出造 粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片，经拉伸、成型、冷却、 收卷后即得太阳能电池用背板。

一种高耐候性太阳能电池背板材料及制备方法
技术领域
本发明涉及光电材料领域，具体涉及一种高耐候性太阳能电池背 板材料及制备方法。
背景技术
传统能源如石油、煤炭等不可再生资源正在逐渐消耗，能源问题 日益成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。太阳能作为一种 取之不尽、用之不竭的、无污染的绿色能源受到各国的重视，其中太 阳能发电作为太阳能最主要的应用形式，已经被大多数国家使用，并 且受到大力的推广。太阳能发电是利用硅等半导体的量子效应原理直 接把太阳的可见光转变为电能，但是由于太阳能电池直接暴漏于室外 空气中，须面对恶劣的气候条件，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，我们需要一种 材料来保护太阳能电池硅片，面对太阳直射的一面我们一般采用玻璃 来保护硅片，而反面，我们采用太阳能电池背板来保护。
在此条件下，太阳能电池背板须要具有以下特性：要有非常优异 的耐侯性，能经受恶劣天气的考验；太阳能电池背板要求有非常好的 紫外吸收能力，更好的保护用来固定硅片和EVA；另外，太阳能电池 背板还必须具有可靠的电绝缘性能、氧阻隔性能、水阻隔性能、耐老 化性能，同时我们还要求太阳能电池背板的质量非常轻，减轻整个光 伏组建的质量。
传统的太阳能电池背板制备所需原材料的主要部分依赖进口，制 造成本高，背板表层多为含氟材料，其对环境污染较严重，且价格昂 贵，不含氟背板材料的耐候性差，不能满足使用需求。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种高耐候性太阳能电池背板 材料及制备方法，使得背板耐候性优良，材料易得，可有效延长太阳 能电池的使用周期。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高耐候性太阳 能电池背板材料及制备方法，包括以下重量份比的组分：PET 45～50 份、PETG 25～30份、玻璃微粉1～2份、纳米材料10～15份、紫外吸 收剂0.8～1.5份、光稳剂GW-540 2.5～3份、抗老剂1～2份、抗氧剂 0.6～1份、稳定剂3～4份。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料，所述的紫外吸收剂为 UV-317或UV-326或两者的混合物。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料，所述的抗氧剂为抗氧 剂CA与抗氧剂264 1：1复合物。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料，所述的稳定剂为聚碳 化二亚胺或炭化亚胺苯酯。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料，所述的纳米材料为具 有较高折射率的原料，选择纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米碳酸钙 中的至少一种。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料，所述的抗老剂选择受 阻胺类或二苯甲酮类或两者的混合物。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于5000～6000r/min 转速下搅拌5～10min，搅拌后的原料在70～80℃条件下烘干，得到预 混物料，搅拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双 螺杆挤出机中，于225～245℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投 入铸片机中铸片，经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背 板。
与现有技术相比，本发明提供的高耐候性太阳能电池背板材料避 免了氟材料的使用，环保性优良；具有良好的可靠的电绝缘性能、氧 阻隔性能、水阻隔性能、耐老化性能，使其表现出优良的耐候性，可 经受各种恶劣的气候条件；本发明的制备工艺简单，成本低廉。
具体实施方式
实施例1：一种高耐候性太阳能电池背板材料，包括以下重量份 比的组分：PET 48份、PETG 27份、玻璃微粉1.5份、纳米材料13 份、紫外吸收剂1.2份、光稳剂GW-540 2.8份、抗老剂1.5份、抗 氧剂0.8份、稳定剂3.5份。所述的紫外吸收剂选择UV-317与UV-326 质量比1：1的复合物，所述的抗氧剂为抗氧剂CA与抗氧剂264质量 比1：1复合物，所述的稳定剂为聚碳化二亚胺，所述的纳米材料为 纳米二氧化钛，所述的抗老剂选择受阻胺类抗老剂。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于5500r/min转速 下搅拌8min，搅拌后的原料在75℃条件下烘干，得到预混物料，搅 拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机 中，于235℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片， 经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背板。
实施例2：一种高耐候性太阳能电池背板材料，包括以下重量份 比的组分：PET 45份、PETG 25份、玻璃微粉1份、纳米材料10份、 紫外吸收剂0.8份、光稳剂GW-540 2.5份、抗老剂1份、抗氧剂0.6 份、稳定剂3份。所述的紫外吸收剂选择UV-317，所述的抗氧剂为 抗氧剂CA与抗氧剂264质量比1：1的复合物，所述的稳定剂为炭化 亚胺苯酯，所述的纳米材料为纳米碳酸钙，所述的抗老剂选择二苯甲 酮类抗老剂。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于5000r/min转速 下搅拌10min，搅拌后的原料在70℃条件下烘干，得到预混物料，搅 拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机 中，于225℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片， 经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背板。
实施例3：一种高耐候性太阳能电池背板材料，包括以下重量份 比的组分：PET 50份、PETG 30份、玻璃微粉2份、纳米材料15份、 紫外吸收剂1.5份、光稳剂GW-540 3份、抗老剂2份、抗氧剂1份、 稳定剂4份。所述的紫外吸收剂选择UV-326，所述的抗氧剂为抗氧 剂CA与抗氧剂264质量比1：1的复合物，所述的稳定剂为聚碳化二 亚胺，所述的纳米材料为纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米碳酸钙的 混合物，所述的抗老剂选择受阻胺类抗老剂。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于6000r/min转速 下搅拌5min，搅拌后的原料在80℃条件下烘干，得到预混物料，搅 拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机 中，于245℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片， 经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背板。
实施例4：一种高耐候性太阳能电池背板材料，包括以下重量份 比的组分：PET 42份、PETG 29份、玻璃微粉1.2份、纳米材料14 份、紫外吸收剂0.9份、光稳剂GW-540 2.8份、抗老剂1.7份、抗 氧剂0.8份、稳定剂3.3份。所述的紫外吸收剂选择UV-317与UV-326 的复合物，所述的抗氧剂为抗氧剂CA与抗氧剂264质量比1：1复合 物，所述的稳定剂为炭化亚胺苯酯，所述的纳米材料为纳米二氧化钛 与纳米氧化铝的混合物，所述的抗老剂选择受阻胺类与二苯甲酮类抗 氧剂的复合物。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于5200r/min转速 下搅拌8min，搅拌后的原料在77℃条件下烘干，得到预混物料，搅 拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机 中，于238℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片， 经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背板。
实施例5：一种高耐候性太阳能电池背板材料，包括以下重量份 比的组分：PET 45份、PETG 30份、玻璃微粉1份、纳米材料15份、 紫外吸收剂0.8份、光稳剂GW-540 3份、抗老剂1份、抗氧剂1份、 稳定剂3份。所述的紫外吸收剂选择UV-317与UV-326的复合物，所 述的抗氧剂为抗氧剂CA与抗氧剂264质量比1：1复合物，所述的稳 定剂为聚碳化二亚胺，所述的纳米材料为纳米二氧化钛，所述的抗老 剂选择受阻胺类抗氧剂。
以上所述的高耐候性太阳能电池背板材料的制备方法，包括以下 步骤：按重量份比称取所需原料并置于混料机内，于5000r/min转速 下搅拌5min，搅拌后的原料在80℃条件下烘干，得到预混物料，搅 拌与烘干全程充入惰性气体进行保护；将预混物料置于双螺杆挤出机 中，于245℃下挤出造粒，得到母料；将所得母料投入铸片机中铸片， 经拉伸、成型、冷却、收卷后即得太阳能电池用背板。
为了验证本发明的效果，将上述实施例制得的太阳能电池用背板 材料进行性能测试，结果如下：


以上测试结果表明，本发明制备的太阳能电池用背板材料性能优 异，可完全达到太阳能光伏组件背板材料的要求。