專利名稱：光伏模塊背板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光伏模塊(Photovoltaic Module)背板及其制備方法。
背景技術(shù)：
光伏模塊是一種能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換成電能的組件。光伏模塊通常利用層壓方式來制備，其主要結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)太陽(yáng)能電池串和一個(gè)密封系統(tǒng)。太陽(yáng)能電池串是由多個(gè)太陽(yáng)能電池所組成，其中太陽(yáng)能電池密封于透明前板和后保護(hù)板(又稱背板)之中，利用聚合物材料黏合透明前板與背板。密封系統(tǒng)主要為了保護(hù)光伏模塊，使之使用壽命延長(zhǎng)。而為了降低光伏模塊的成本，背板的研究也是業(yè)界最感興趣的部分。其中，背板的最主要功能包含阻隔水氣/濕氣、抗UV、電絕緣、支撐、保護(hù)以及耐候。已知的背板為多層層壓板。已知的背板從上至下可包括介電層、第一黏著層、阻障層、第二黏著層和耐候?qū)?。其中，耐候?qū)涌杀Ｗo(hù)光伏模塊以不致因?yàn)閁V曝曬、濕氣凝結(jié)和空氣/氧氣的滲入而產(chǎn)生風(fēng)化的現(xiàn)象。通常來說，將含氟聚合物廣泛地使用于室外光伏模塊的耐候?qū)?，因?yàn)楹酆衔锞哂懈呖筓V輻射的性質(zhì)。然而，在制作背板的層壓過程中，因?yàn)槎鄠€(gè)層壓步驟而導(dǎo)致制備過程耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)， 產(chǎn)率下降。有鑒于此，相關(guān)領(lǐng)域必需提出具高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的光伏模塊背板的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明內(nèi)容旨在提供本公開內(nèi)容的簡(jiǎn)化概要，以使閱讀者對(duì)本公開內(nèi)容具備基本的理解。此發(fā)明內(nèi)容并非本公開內(nèi)容的完整概述，且其用意并非在指出本發(fā)明實(shí)施例的重要 /關(guān)鍵組件或界定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明涉及一種光伏模塊背板。不同于現(xiàn)有的背板層壓制造過程，本發(fā)明的背板的耐候?qū)邮且苑勰﹪娡糠绞剿苽涠伞１景l(fā)明實(shí)施方式中的耐候?qū)硬恍枋褂枚嘤嗟酿ぶ鴦?，減少背板制備的時(shí)間且降低制作成本。—種光伏模塊背板，包含介電層、黏著層、阻障層以及耐候?qū)?。其中，黏著層配置于介電層之上。阻障層通過黏著層與介電層黏合且配置于黏著層之上，耐候?qū)邮峭ㄟ^粉末噴涂方式直接配置且黏合于介電層之上。依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，涉及背板的制備方法。背板的耐候?qū)邮怯煞勰﹪娡糠绞剿苽涠?，而不是使用已知的層壓過程。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其制備的方法與步驟將在下列詳細(xì)說明。制備的方法包含如下提供包含至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層疊薄膜。層壓密封劑在光電轉(zhuǎn)換層疊薄膜的背面(背向陽(yáng)光)。背板的半成品，依順序包含有介電層、黏著層和阻障層層疊在密封劑之下。通過粉末噴涂方式涂布耐候性涂料在阻障層之上。執(zhí)行固化過程以固化耐候性涂料，以得具有粉末噴涂的耐候?qū)拥墓夥K。在參閱下文實(shí)施方式后，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易了解本發(fā)明的基本精神及其它發(fā)明目的，以及本發(fā)明所采用的技術(shù)手段與實(shí)施方式。
附圖簡(jiǎn)要說明為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，提供附圖如下

圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的背板示意圖；圖2A繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的光伏模塊示意圖；圖2B繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的光伏模塊示意圖；圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的背板制備方法流程圖；以及圖4繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的背板制備方法流程圖。在上述附圖中，以相似的數(shù)字代表相似的組件。
具體實(shí)施例方式下面將更詳細(xì)地討論本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，此實(shí)施方式可為各種發(fā)明概念的應(yīng)用，可被具體實(shí)行在各種不同特定的范圍內(nèi)。特定的實(shí)施方式僅以說明為目的，且不受限于公開的范圍。除非在內(nèi)容中有特別提及，參考單數(shù)可能包含復(fù)數(shù)個(gè)(如“一”可能意謂一個(gè)、至少一個(gè)或多個(gè))。本文中所使用的“約”用以修飾任何可些微變化的數(shù)量，但這種些微變化并不會(huì)改變其本質(zhì)。文中若無(wú)特別說明解釋，則代表以“約”所修飾的數(shù)值的誤差范圍一般是容許在近似于本實(shí)施方式中界定的上下限范圍之內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，參考圖1，背板100包含介電層105、黏著層110、阻障層115和耐候?qū)?20。黏著層110配置于介電層105與阻障層115之間。耐候?qū)?20是以粉末噴涂方式直接地配置且黏合于阻障層115之上(在介電層105的相對(duì)面上)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，介電層105可由電絕緣體的材料所組成，且優(yōu)選為聚合物介電層。依據(jù)一實(shí)施例，聚合物介電層是聚酯樹脂。聚酯樹脂包含，但不限制于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和苯乙烯聚酯共聚物。另一方面來說，聚酯樹脂介電層可為定向聚酯樹脂薄膜，如雙向拉伸聚酯樹脂薄膜。另可為聚合物介電層的組合物，包含聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、丙烯酸、聚丙烯酸酯、茂金屬催化物 (metal locene-catalyzed)等。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，黏著層110包含任何可黏合阻障層115與介電層105的材料。其材料可包含，但不限制于胺基硅烷、縮水甘油醚硅烷(glycidoxy-fimctional silanes)、聚丙烯胺和聚乙烯胺。阻障層115在本實(shí)施方式中可用來隔離濕氣/氧氣，其主要用來阻擋濕氣/水汽的滲入。舉例來說，阻障層可為金屬箔。金屬箔例如可由鐵箔、銅箔、鋁箔或合金箔所組成。 阻障層115可為金屬氧化物，金屬氧化物可為，但不限制于氧化鋁和氧化硅。除此之外，阻障層可為聚合物層，其聚合物層可為，但不限制于聚對(duì)二甲苯基、聚酰亞胺、聚丙酰胺、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氯亞乙烯、聚氯乙烯聚偏二氟乙烯和丙烯腈。阻障層115可先進(jìn)行前處理以去除臟污，如油或臟污等，同時(shí)也可增進(jìn)阻障層115 與黏著劑的黏著效果。舉例來說，阻障層115的表面前處理法可為鍍鋅(Galvanization)， 該處理可提供阻障層115有更好的防腐特性。另一方面來說，阻障層115可經(jīng)過鉻酸鹽或磷酸的表面處理以達(dá)到防腐和增加黏著性。在另一可選擇的實(shí)施方式中，在阻障層115表面上處理一層聚合物材料，如乙烯丙烯酸共聚物或乙烯馬來酸酐共聚物(ethylene maleic anhydride copolymers)，以用來增加與其它聚合物材料的黏著性。本發(fā)明的實(shí)施方式，其特征在于背板100是通過粉末噴涂方式所得的耐候?qū)?20。 通常適合用來形成耐候?qū)?20的涂料組合物可能包含熱固性聚酯粉末和交聯(lián)粉末。舉例來說，熱固性聚酯粉末包含，但不限制于聚氨酯基樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂_環(huán)氧樹脂混合。也可使用其它熱固性具有抗紫外線、耐化學(xué)性且/或耐候性的樹脂。其中，熱固性聚酯粉末比交聯(lián)粉末的重量比例約為90 10至98 2。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，熱固性聚酯粉末是羧基聚酯樹脂，如市售可得的聚酯樹月旨包含，但不限于Crylcoat 2682-1、Ciylcoat 4488-0Xrylcoat 4430-0Xrylcoat 4659-0 禾口Crylcoat 4540 (Cytec Industries Inc. , New Jersey，US)禾口Uralac P880、 Uralac P883 禾口Uralac P3220 (Powder Coating Resins, AP Zwolle, Netherlands)?？墒褂玫慕宦?lián)粉末包含，但不限于Primid XL-552 (Rohm and Haas AustraliaPty Ltd) > triglycidyl isocyanurate (TGIC)禾口 Araldite PT 910 (Huntsman International LLC)。表1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的熱固性聚酯粉末、交聯(lián)粉末和其它組合的固化溫度和固化時(shí)間。表 權(quán)利要求
1.一種光伏模塊背板，包括一介電層；一黏著層，配置于該介電層之上；一阻障層，配置于該黏著層之上，且通過該黏著層與該介電層黏合；以及一耐候?qū)?，通過粉末噴涂方式直接配置且黏合于該介電層之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏模塊背板，其中該介電層為一聚酯樹脂介電層，該聚酯樹脂介電層選自由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和苯乙烯聚酯共聚物所組成的族群。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏模塊背板，其中該阻障層為一金屬箔、金屬氧化物或聚合物層，該金屬箔的材料選自由鐵、銅、鋁和合金所組成的族群。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏模塊背板，其中該耐候?qū)拥耐苛辖M合物包含一熱固性聚酯粉末和一交聯(lián)粉末，該熱固性聚酯粉末選自由聚氨酯基樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯基樹脂、環(huán)氧樹脂和聚酯環(huán)氧混合所組成的族群。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏模塊背板，其中該涂料組合物還包含添加劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏模塊背板，其中該耐候?qū)拥暮穸燃s為1-1000μπι。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏模塊背板，其中該粉末噴涂方法為一靜電充電噴涂法或一摩擦充電噴涂法。
8.一種光伏模塊背板的制備方法，包括提供一介電層，其中該介電層有第一面和第二面；于該介電層的該第一面之上涂布一黏著層；于該黏著層之上層壓一阻障層，且將該阻障層與該介電層黏合；通過粉末噴涂方式于該阻障層之上涂布一耐候性涂料；于該介電層的該第二面上提供一光電轉(zhuǎn)換層疊薄膜，其中該光電轉(zhuǎn)換層疊薄膜包含一太陽(yáng)能電池和一密封劑；以及執(zhí)行至少一固化過程以形成一耐候?qū)?，且通過該密封劑黏合光電轉(zhuǎn)換層疊薄膜與該介電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏模塊背板的制備方法，其中執(zhí)行該至少一固化過程包含同時(shí)固化該耐候性涂料和該密封劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏模塊背板的制備方法，其中該耐候性涂料包含具有多個(gè)直徑為10-200微米的微粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光伏模塊的背板及其制備方法，所述光伏模塊的背板包含有介電層、黏著層、阻障層以及耐候?qū)印Ｆ渲?，黏著層配置于介電層之上，阻障層通過黏著層與介電層黏合且配置于黏著層之上，耐候?qū)邮峭ㄟ^粉末噴涂方式直接配置且黏合于介電層之上。
文檔編號(hào)B05B5/047GK102456758SQ20111031921
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者梁家樂, 鄭有生 申請(qǐng)人:杜邦太陽(yáng)能有限公司