技术领域
[0001] 本发明涉及光伏背板的技术领域，更具体地说，它涉及一种柔性光伏背板及其制作方法。
相关背景技术
[0002] 太阳能电池组件主要包括背板、太阳能电池电路、封装胶膜和前板。其中，光伏背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性，是光伏组件中重要的封装结构。
[0003] 早期的太阳能光伏电池采用玻璃封装，存在重量大、不耐冲击的问题，使其安装环境较为受限；部分生产厂家通过使用热塑性塑料作为封装材料，以解决光伏背板重量大、不耐冲击的问题，但使用热塑性塑料仍存在以下缺陷：光伏背板刚性不足，太软，也很难起到对电池片的支撑保护作用。
[0004] 公开号为CN100365831 C的中国专利文献公开了一种大面积轻量化太阳能电池的封装方法，使用FR‑4环氧玻璃纤维基板作背板的轻量化晶硅太阳能电池组件，但FR‑4环氧玻璃纤维基板是一种刚性材料，其柔性仍有所欠缺，使得该组件的安装环境受到一定限制。
具体实施方式
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0026] 如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0027] 连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0028] 当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0029] 下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
[0030] 一种柔性光伏背板的制作方法,如图1所示，包括以下步骤：
[0031] S1、获得环氧树脂组合物和玻璃纤维布，将环氧树脂组合物均匀涂覆于玻璃纤维布上，烘烤，冷却，获得半成品，将半成品按尺寸要求进行剪切，获得环氧树脂玻璃纤维半固化片；
[0032] 在实际生产中，按配方量称取主环氧树脂、固化剂、反应促进剂、结合力促进剂和溶剂，配制获得环氧树脂组合物，除将环氧树脂组合物均匀涂覆于玻璃纤维布上外，还可通过将玻璃纤维布浸入配制完毕的环氧树脂组合物中，完全浸透后取出，同样可获得均匀涂覆有环氧树脂组合物的玻璃纤维布，将均匀涂覆有环氧树脂组合物的玻璃纤维布置于烘箱中，于烘烤温度为80‑190℃的条件下烘烤1‑15min，通过烘烤去除玻璃纤维布上的溶剂，获得半成品。
[0033] S2、获得第一聚氯乙烯板和第二聚氯乙烯板，以环氧树脂玻璃纤维半固化片作为粘结层，将粘结层堆叠设置于第一聚氯乙烯板和第二聚氯乙烯板之间，获得堆叠设置的复合层；
[0034] 在实际生产中，第一聚氯乙烯板和第二聚氯乙烯板均使用具有优良的耐候性的聚氯乙烯，其阻燃等级达到V0等级，实际外观为白色，长时间紫外光照射亦不会黄变老化，且通过上述堆叠方式，使复合层的表层和底层均为具有较高柔性的聚氯乙烯板。
[0035] S3、将复合层置入模具中，热压，获得目标产物；
[0036] 在实际生产中，S3的热压温度为80‑190℃，热压时间为0.5‑3h，通过在真空压机中设定范围数值，以逐步提升热压温度及热压压力。
[0037] 其中，在环氧树脂组合物中，主环氧树脂的添加量为80‑120份，反应促进剂的添加量为0.2‑2份，结合力促进剂的添加量为2‑20份，固化剂的添加量受具体选用的固化剂类型与主环氧树脂类型影响(使固化剂按活泼氢当量计算的摩尔份数与环氧树脂按环氧当量计算的摩尔份数相当)，控制溶剂的添加量，使环氧树脂组合物的固含量为50‑70％。
[0038] 主环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、含溴环氧树脂和含磷环氧树脂的至少一种；且使用含溴环氧树脂和含磷环氧树脂有助于提高光伏背板的阻燃性能，使用邻甲酚醛环氧树脂和双酚A型酚醛环氧树脂有助于提高光伏背板的耐热性能。
[0039] 结合力促进剂包括热塑性丙烯酸酯、热塑性苯氧树脂、液体橡胶、改性丁腈橡胶、丁腈橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂和聚乙烯缩醛的一种或多种，通过添加结合力促进剂，可加强热压后聚氯乙烯板和环氧树脂玻璃纤维半固化片的结合力，使热压后的复合层不易分层。
[0040] 本发明通过将环氧树脂组合物与玻璃纤维进行结合，制备获得具有高结合力和高刚性的环氧树脂玻璃纤维半固化片，并进一步将环氧树脂玻璃纤维半固化片与高柔性的聚氯乙烯板进行热压复合，所获得的柔性光伏背板结合良好，在对电池片起支撑作用的同时，兼具有柔性，可对电池片进行更好的保护；且制作工艺简单，在常规设备上即可实施，便于工业化批量生产，具有良好的应用前景及潜在的经济效益。
[0041] 具体的，玻璃纤维布为电子级无碱玻璃纤维布，电子级无碱玻璃纤维布的克重为2 2
48‑220g/m。在实际应用中，玻璃纤维布具体包括克重为210g/m的7628电子级无碱玻璃纤
2 2
维布、克重为105g/m的2116电子级无碱玻璃纤维布、克重为78g/m的2113电子级无碱玻璃
2
纤维布、克重为48g/m的1080电子级无碱玻璃纤维布等。
[0042] 具体的，固化剂包括双氰胺、酚醛树脂、4,4'‑二氨基二苯砜和酸酐的一种或多种。
[0043] 具体的，反应促进剂包括2‑甲基咪唑、2‑乙基‑4‑甲基咪唑、2‑苯基咪唑、有机脲和2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚的一种或多种。在实际生产中，热压温度过高易导致聚氯乙烯板黄变老化，通过添加反应促进剂以达成中温固化，降低热压温度。
[0044] 具体的，溶剂包括丙酮、丁酮、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚和N,N‑二甲基甲酰胺的一种或多种。在实际生产中，通过添加溶剂，以将环氧树脂组合物调整至合适的粘度。
[0045] 具体的，环氧树脂玻璃纤维半固化片的树脂含量为30‑70％。
[0046] 具体的，环氧树脂组合物还包括有功效助剂，功效助剂包括阻燃剂、颜料、无机填料、抗氧剂、紫外线吸收剂或光稳定剂的一种或多种。在实际生产中，添加阻燃剂可与阻燃型环氧树脂相配合，达到协同阻燃的效果；颜料主要包括呈白色的钛白粉或研磨好的钛白粉色浆，以及呈黑色的炭黑或有机染料黑；无机填料用于增强柔性光伏背板的部分特性，主要包括提高刚性的硅微粉、改善加工性能的滑石粉、降低密度的空心玻璃微球。功效助剂的添加量在不影响柔性光伏背板的结合力和板材的整体性能的前提下，通过实际性能需求确定。
[0047] 进一步的，阻燃剂包括四溴双酚A、有机磷、三聚氰胺磷酸盐、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化铝和氢氧化镁的一种或多种。
[0048] 具体的，S2中，粘结层中堆叠设置有多个环氧树脂玻璃纤维半固化片，通过灵活调整粘结层中环氧树脂玻璃纤维半固化片数量，可满足不同的实际应用需求。
[0049] 一种柔性光伏背板，由上述柔性光伏背板的制作方法制备而成。
[0050] 实施例1
[0051] 一种柔性光伏背板，使用以下原料制备获得：克重为210g/m2的7628电子级无碱玻璃纤维布、双酚A型环氧树脂、2‑甲基咪唑、改性丁腈橡胶、双氰胺、丙酮、2个厚度相同的聚氯乙烯薄板。
[0052] 在进行柔性光伏背板的制作前，对原料进行预处理：
[0053] (1)将电子级无碱玻璃纤维布和聚氯乙烯薄板裁切成规定的尺寸；
[0054] (2)进行环氧树脂组合物的配制，使所获得的环氧树脂组合物符合以下配比：双酚A型环氧树脂100份、2‑甲基咪唑1份、改性丁腈橡胶2.5份、双氰胺2份，且通过使用丙酮对混合物进行调节，使环氧树脂组合物的固含量为50‑70％。
[0055] 对原料进行预处理后，按照如下步骤制作柔性光伏背板：
[0056] S1、取用环氧树脂组合物和电子级无碱玻璃纤维布，将环氧树脂组合物均匀涂覆于电子级无碱玻璃纤维布上，于190℃下烘烤3min，冷却至25℃，获得半成品，将半成品按尺寸要求进行剪切，获得树脂含量为30％的环氧树脂玻璃纤维半固化片；
[0057] S2、取用聚氯乙烯薄板，以1个环氧树脂玻璃纤维半固化片作为粘结层，将粘结层堆叠设置于2个聚氯乙烯薄板之间，获得堆叠设置的复合层；
[0058] S3、将S2所获得的复合层置入模具中，在110℃下热压1h，逐步冷却，脱模，获得柔性光伏背板。
[0059] 在本实施例中，最终获得3层结构的柔性光伏背板。
[0060] 实施例2
[0061] 一种柔性光伏背板，使用以下原料制备获得：克重为105g/m2的2116电子级无碱玻璃纤维布、双酚A型环氧树脂、含溴环氧树脂、2‑乙基‑4‑甲基咪唑、液体橡胶、4,4'‑二氨基二苯砜、乙二醇单甲醚、四溴双酚A、两个厚度相同的聚氯乙烯薄板。
[0062] 在进行柔性光伏背板的制作前，对原料进行预处理：
[0063] (1)将电子级无碱玻璃纤维布和聚氯乙烯薄板裁切成规定的尺寸；
[0064] (2)进行环氧树脂组合物的配制，使所获得的环氧树脂组合物符合以下配比：双酚A型环氧树脂60份、含溴环氧树脂40份、2‑乙基‑4‑甲基咪唑2份、液体橡胶5份、4,4'‑二氨基二苯砜15份、四溴双酚A 20份，且通过使用乙二醇单甲醚对混合物进行调节，使环氧树脂组合物的固含量为50‑70％。
[0065] 对原料进行预处理后，按照如下步骤制作柔性光伏背板：
[0066] S1、取用环氧树脂组合物和电子级无碱玻璃纤维布，将环氧树脂组合物均匀涂覆于电子级无碱玻璃纤维布上，于150℃下烘烤6min，冷却至25℃，获得半成品，将半成品按尺寸要求进行剪切，获得树脂含量为50％的环氧树脂玻璃纤维半固化片；
[0067] S2、取用聚氯乙烯薄板，以3个环氧树脂玻璃纤维半固化片作为粘结层，将粘结层堆叠设置于2个聚氯乙烯薄板之间，获得堆叠设置的复合层；
[0068] S3、将S2所获得的复合层置入模具中，在150℃下热压2h，逐步冷却，脱模，获得柔性光伏背板。
[0069] 在本实施例中，最终获得5层结构的柔性光伏背板。
[0070] 实施例3
[0071] 一种柔性光伏背板，使用以下原料制备获得：克重为78g/m2的2113电子级无碱玻璃纤维布、双酚A型酚醛环氧树脂、2‑苯基咪唑、热塑性丙烯酸酯、酚醛树脂、丁酮、硅微粉、两个厚度相同的聚氯乙烯薄板。
[0072] 在进行柔性光伏背板的制作前，对部分原料进行预处理：
[0073] (1)将电子级无碱玻璃纤维布和聚氯乙烯薄板裁切成规定的尺寸；
[0074] (2)进行环氧树脂组合物的配制，使所获得的环氧树脂组合物符合以下配比：双酚A型酚醛环氧树脂110份、2‑苯基咪唑1.5份、热塑性丙烯酸酯7份、酚醛树脂20份、硅微粉10份，且通过使用丁酮对混合物进行调节，使环氧树脂组合物的固含量为50‑70％。
[0075] 对原料进行预处理后，按照如下步骤制作柔性光伏背板：
[0076] S1、取用环氧树脂组合物和电子级无碱玻璃纤维布，将环氧树脂组合物均匀涂覆于电子级无碱玻璃纤维布上，于80℃下烘烤15min，冷却至25℃，获得半成品，将半成品按尺寸要求进行剪切，获得树脂含量为70％的环氧树脂玻璃纤维半固化片；
[0077] S2、取用聚氯乙烯薄板，以5个环氧树脂玻璃纤维半固化片作为粘结层，将粘结层堆叠设置于2个聚氯乙烯薄板之间，获得堆叠设置的复合层；
[0078] S3、将S2所获得的复合层置入模具中，在190℃下热压2h，逐步冷却，脱模，获得柔性光伏背板。
[0079] 在本实施例中，最终获得7层结构的柔性光伏背板。
[0080] 实施例1‑3所获得的柔性光伏背板结构简单，结合良好，经测试无分层现象的发生，且耐水煮，长时间水煮后亦不会产生分层气泡。柔性光伏背板综合了环氧树脂玻璃纤维复合材料的高刚性和聚氯乙烯的柔性，具有优异的支撑和保护电池片的作用。
[0081] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
