CN111909649B

CN111909649B - 胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池

Info

Publication number: CN111909649B
Application number: CN202010725269.1A
Authority: CN
Inventors: 李永杰; 田丛; 王玲玲; 张鹤荣; 张占国; 刘瀛; 姜伟; 许士鲁
Original assignee: China Lucky Group Corp
Current assignee: China Lucky Group Corp
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2040-07-24
Also published as: CN111909649A

Abstract

本发明提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，所述胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。本发明的胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。

Description

胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池

技术领域

本发明涉及材料领域。具体地，本发明涉及胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池。

背景技术

光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。太阳能电池在室外使用时间为至少25年，因此，可用于太阳能电池背板的多层薄膜需具有足够的耐候性，各结构层间复合所用的胶粘剂必须同时具备良好的施工性、高粘结强度、高耐热性、耐紫外老化性以及长期耐湿热水解等综合性能优势才可满足该领域使用要求。

目前太阳能电池背板结构中PET与PE、PVF、PVDF等的层间复合所用的高性能胶粘剂均为溶剂型聚氨酯胶粘剂，该类胶粘剂可设计性强、粘接强度高、耐候性优异，可通过多元醇以及异氰酸酯的选择制备得到满足太阳能电池背板粘接要求的胶粘剂产品。

然而，现有太阳能背板用胶粘剂存在粘结性差、耐湿热性差及紫外老化易黄变等缺陷，仍有待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，该胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种胶粘剂。根据本发明的实施例，所述胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。

端羟基聚氨酯预聚物结构中OH与多官能团异氰酸酯中的NCO反应可得到高度交联体系，此体系中由于碳碳主链的存在具有优异的耐湿热和耐紫外老化性，且结构中的极性酯键可赋予材料优异的粘接性。环氧稀释剂的添加有助于降低体系的粘度，便于涂布，可满足高车速涂布，从而提高太阳能背板生产效率。并且，在湿热老化过程中，酯键水解断裂产生羧基，其可与环氧稀释剂中的环氧基团反应，从而减少粘接力的衰减，保持良好的粘合强度和低的黄变值。由此，根据本发明实施例的胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。

根据本发明的实施例，上述胶粘剂还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，基于100重量份的端羟基聚氨酯预聚物，所述环氧稀释剂的含量为15～25重量份。

根据本发明的实施例，所述环氧稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和C_12～14脂肪族缩水甘油醚的至少之一。

根据本发明的实施例，所述多官能团异氰酸酯中的NCO与所述端羟基聚氨酯预聚物中的OH摩尔比为(0.6～1.2)：1。

根据本发明的实施例，所述端羟基聚氨酯预聚物的羟值为5～10mgKOH/g，浓度为50质量％的含有所述端羟基聚氨酯预聚物的溶液在23±0.5℃粘度为500～1500mPa.s；

根据本发明的实施例，浓度为40质量％的含有所述胶粘剂的溶液在23±0.5℃时粘度为15～50mPa.s。

根据本发明的实施例，所述端羟基聚氨酯预聚物至少是由下列物质形成的：聚丙烯酸酯多元醇；聚醚多元醇；以及二异氰酸酯。

根据本发明的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为(90～95)：(1～10)：(0.1～0.5)。

根据本发明的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值为1～5mgKOH/g，Tg值为-3～-10℃。

根据本发明的实施例，所述聚丙烯酸酯多元醇的重均分子量为20000～50000，所述聚醚多元醇的重均分子量为400～1000。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种太阳能电池背板。根据本发明的实施例，所述太阳能电池背板包括：支撑层；第一胶粘层，所述第一胶粘层形成在所述支撑层的表面上；粘结层，所述粘结层形成在所述第一胶粘层远离所述支撑层的表面上，其中，所述第一胶粘层是由前面所述胶粘剂形成的。由此，根据本发明实施例的太阳能电池背板具有较好的耐湿热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值，适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。并且，由于胶粘剂的粘度较低，易于涂布，从而提高了太阳能电池背板生产效率，并具有降低成本、节约能耗的优势。

根据本发明的实施例，所述太阳能电池背板进一步包括：第二胶粘层，所述第二胶粘层形成在所述支撑层远离所述第一胶粘层的表面上；耐候层，所述耐候层形成在所述第二胶粘层远离所述支撑层的表面上，其中，所述第二胶粘层是由前面所述胶粘剂形成的。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种太阳能电池。根据本发明的实施例，所述太阳能电池包括：电池组件；以及前面所述的太阳能电池背板，其中，所述太阳能电池背板通过所述粘结层与所述电池组件相连。由此，根据本发明实施例的太阳能电池性能和使用寿命较高，适于规模化应用。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了本发明一个实施例的太阳能电池背板的剖面结构示意图；

图2显示了本发明另一个实施例的太阳能电池背板的剖面结构示意图；以及

图3显示了本发明一个实施例的太阳能电池的剖面结构示意图。

附图标记：

10：太阳能电池；100：电池组件；200：太阳能电池背板；210：支撑层；220a：第一胶粘层；220b：第二胶粘层；230：粘结层；240：耐候层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提出了胶粘剂、太阳能电池背板和太阳能电池，下面将分别对其进行详细描述。

胶粘剂

在本发明的一个方面，本发明提出了一种胶粘剂。根据本发明的实施例，胶粘剂包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，其中，环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物。

端羟基聚氨酯预聚物结构中OH与多官能团异氰酸酯中的NCO反应可得到高度交联体系，此体系中由于碳碳主链而具有优异的耐湿热和耐紫外老化性，且结构中的极性酯键可赋予材料优异的粘接性。环氧稀释剂的添加有助于降低体系的粘度，便于涂布，可满足高车速涂布，从而提高太阳能背板生产效率。并且，在湿热老化过程中，酯键水解断裂产生羧基，其可与环氧稀释剂中的环氧基团反应，从而减少粘接力的衰减，保持良好的粘合强度和低的黄变值。由此，根据本发明实施例的胶粘剂形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值。并且，体系粘度低，易于涂布，从而提高生产效率，适于规模化应用，尤其适用于太阳能电池，可整体提升太阳能电池性能。

根据本发明的实施例，基于100重量份的端羟基聚氨酯预聚物，环氧稀释剂的含量为15～25重量份。由此，在保证胶粘剂的粘接性的同时，降低体系的粘度，易于涂布，提高生产效率，降低生产成本，节约能耗。

根据本发明的实施例，多官能团异氰酸酯中的NCO与端羟基聚氨酯预聚物中的OH质量比为(0.6～1.2)：1。由此，进一步使得胶粘剂具有较佳的粘接性，也可以避免体系粘度过高而导致不易涂布。若NCO质量过高，容易造成胶粘剂耐湿热性降低。

根据本发明的实施例，端羟基聚氨酯预聚物的羟值为5～10mgKOH/g，浓度为50质量％的含有所述端羟基聚氨酯预聚物的溶液在23±0.5℃粘度为500～1500mPa.s。发明人经过大量实验得到上述较佳羟值和粘度，由此，既可以提供大量交联位点，使其与NCO发生交联反应，以提高粘接性，也可以避免交联位点过多，导致交联密度大，体系粘度高，不易涂布。

需要说明的是，本发明所使用的术语“羟值”是指1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示，为固体羟值。

根据本发明的实施例，浓度为40质量％的含有所述胶粘剂的溶液在23±0.5℃时粘度为15～50mPa.s。由此，该胶粘剂容易涂布，形成的胶粘层具有优异的粘接强度和高耐热性。

根据本发明的实施例，环氧稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和C_12～14脂肪族缩水甘油醚的至少之一。由此，不仅可降低体系粘度，而且在湿热老化过程中由于水解产生的羧基可与环氧基团反应，从而减少粘接力的衰减。若采用含有苯环的环氧稀释剂，容易造成胶粘剂经湿热老化后黄变。

根据本发明的实施例，端羟基聚氨酯预聚物至少是由下列物质形成的：聚丙烯酸酯多元醇；聚醚多元醇；以及二异氰酸酯。聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为(90～95)：(1～10)：(0.1～0.5)。发明人经过大量实验得到上述配比。聚丙烯酸酯多元醇结构中主链为碳碳键，具有良好的耐湿热性能，且侧链中含有极性的酯键，可提供优异的粘接力；聚醚多元醇结构中无易水解的酯键，因此具有良好的耐水解性能，且该物质具有优异的柔性，通过聚丙烯酸酯多元醇和聚醚多元醇以将上述两种多元醇与二异氰酸酯按一定比例反应制得的端羟基预聚物不仅具有优异的粘接强度，而且粘度可保持在良好的应用范围。

根据本发明实施例的聚丙烯酸酯多元醇为通过溶液自由基聚合得到的聚丙烯酸酯多元醇，其中聚丙烯酸酯多元醇可通过(甲基)丙烯酸酯单体与含羟基(甲基)丙烯酸酯单体经自由基聚合得到，其中(甲基)丙烯酸酯单体可优选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种单体的混合物。本发明中优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯中至少两种，更优选包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯中的至少两种单体的混合物。

所述含羟基(甲基)丙烯酸酯单体可选自丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-3-羟基丙酯、甲基丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种或多种单体的混合物。

根据本发明的实施例，聚丙烯酸酯多元醇的羟值为1～5mgKOH/g，Tg值为-3～-10℃。发明人发现，聚丙烯酸酯多元醇的羟值会影响胶粘剂的耐湿热性、粘接性等，当聚丙烯酸酯多元醇的羟值低于1mgKOH/g时，会导致制备的端羟基聚氨酯预聚物交联点不足，耐热性及层压表观变差；当聚丙烯酸酯多元醇的羟值高于5mgKOH/g时，会导致端羟基聚氨酯预聚物的粘度增加，使用性能下降。若Tg值过低，导致端羟基聚氨酯预聚物的内聚力偏低，若Tg值过高，导致端羟基聚氨酯预聚物的润湿性偏低。

根据本发明的实施例，聚丙烯酸酯多元醇的重均分子量为20000～50000。发明人经过大量实验得到上述较优重均分子量，若重均分子量小于20000时，会导致胶粘剂内聚力不足，表现为粘接力差，耐热性差。

根据本发明的实施例，聚醚多元醇的重均分子量为400～1000。分子量低的聚醚多元醇具有粘度低的特点，可在保证端羟基聚氨酯预聚物的粘接力的同时降低预聚物体系粘度。

根据本发明的实施例，二异氰酸酯选自异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的至少之一。之所以采用二异氰酸酯而非单异氰酸酯或者多异氰酸酯，主要是为了保证其交联位点个数适宜，从而使得与聚醚多元醇及聚丙烯酸酯多元醇固化所得到的端羟基聚氨酯预聚物交联强度适宜。若采用多异氰酸酯，则交联位点过多，预聚物结构复杂，交联强度过高，粘度过大，可应用性差。

根据本发明的实施例，多官能团异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯三聚体、二苯甲烷二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯三聚体的至少之一。发明人经过大量实验得到上述较优多官能团异氰酸酯，上述多官能团异氰酸酯能够与端羟基聚氨酯预聚物发生交联反应以得到高度交联体系，提高耐湿热性和耐紫外老化性。

根据本发明的实施例，胶粘剂进一步包括：溶剂，该溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲苯中的至少之一。由此，以便于使各组分均匀分散于溶剂中，形成均一体系。

太阳能电池背板

在本发明的又一方面，本发明提出了一种太阳能电池背板。根据本发明的实施例，参照图1，该太阳能电池背板200包括：支撑层210；第一胶粘层220a，第一胶粘层220a形成在支撑层210的表面上；粘结层230，粘结层230形成在第一胶粘层220a远离支撑层210的表面上，其中，第一胶粘层220a是由前面所述胶粘剂形成的。发明人发现，该太阳能电池背板200中的第一胶粘层220a具有较好的耐湿热性，即便是长期处于高温高湿环境也可保持良好的粘合强度和低的黄变值，以使得太阳能电池背板200在使用较长时间以后，各个膜层仍然不易发生脱层和黄变，可以对太阳能电池中的电池组件起到很好的保护作用，使其在使用较长时间后仍然不易受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响，且光电转化性能不易发生衰减，稳定性高、循环性好。

根据本发明的实施例，第一胶粘层220a的材料为前面所述的胶粘剂形成的。由此，可以使得该太阳能电池背板200在使用较长时间以后，各个膜层仍然不易发生脱层和黄变，可以对太阳能电池中的电池组件起到很好的保护作用，使其在使用较长时间后仍然不易受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响，且光电转化性能不易发生衰减，稳定性高、循环性好。

根据本发明的实施例，支撑层210的材料不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择，只要能够起到支撑作用即可。例如，可以为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

根据本发明的实施例，粘结层230的材料不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择。例如，可以为聚乙烯、超高分子量聚乙烯等。由此，可以较好地将太阳能电池背板200装配在太阳能电池上。

在本发明的另一些实施例中，参照图2，阳能电池背板200进一步包括：第二胶粘层220b，该第二胶粘层220b形成在支撑层210远离第一胶粘层220a的表面上；耐候层240，该耐候层240形成在第二胶粘层220b远离支撑层210的表面上，其中，第二胶粘层220b是由前面所述的胶粘剂而形成的。通过添加耐候层以便进一步提高太阳能电池背板的耐候性，延长使用寿命。

根据本发明的实施例，第一胶粘层或第二胶粘层是由前面所述胶粘剂形成的。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对胶粘剂所描述的特征和优点，同样适用于该太阳能电池背板，在此不再赘述。

太阳能电池

在本发明的又一方面，本发明提出了一种太阳能电池。根据本发明的实施例，根据本发明的实施例，参照图3，该太阳能电池10包括：电池组件100；以及前面所述的太阳能电池背板200，其中，太阳能电池背板200通过粘结层230与电池组件100相连。发明人发现，该太阳能电池10中的电池组件100在使用较长时间以后，仍然不易受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响，进而使得该太阳能电池10的光电转化性能不易发生衰减，稳定性高、循环性好。

根据本发明的实施例，太阳能电池背板200对电池组件100的背面起到很好的保护作用，使得该太阳能电池10中的电池组件100在使用较长时间以后，仍然不易受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响。

根据本发明的实施例，本领域技术人员可以理解，电池组件100包括常规的太阳能电池组件的结构，如电池板、密封材料、玻璃板等，且太阳能电池10还包括常规太阳能电池的结构、部件等，在此不再过多赘述。

由于获得的太阳能电池背板经长期使用后，各个膜层仍然不易发生脱层和黄变，可以对太阳能电池中的电池组件起到很好的保护作用，使其在使用较长时间后仍然不易受到水蒸气、酸性气体、过高或者过低的温度以及紫外线等环境因素的影响，且光电转化性能不易发生衰减，稳定性高、循环性好，使用寿命较高。

在本发明的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对太阳能电池背板所描述的特征和优点，同样适用于该太阳能电池，在此不再赘述。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例

实施例中聚丙烯酸酯多元醇a1的合成方法如下：

在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的反应釜中，加入100质量份乙酸乙酯，加热至75℃，将15质量份甲基丙烯酸甲酯、50.75质量份丙烯酸正丁酯、0.25质量份甲基丙烯酸羟乙酯、34质量份甲基丙烯酸环己酯与1.5质量份偶氮二异丁腈混合均匀后5小时内连续滴加到反应体系中，保温3小时后降至室温出料，得到重分子量为30000、羟值为1.1mgKOH/g的聚丙烯酸酯多元醇a1的树脂溶液，固含量为50wt％。

按表1中的各物料质量份投料，使用与聚丙烯酸酯多元醇a1相同的合成方法制备得到聚丙烯酸酯多元醇a2～a4溶液，表1所示为聚丙烯酸酯多元醇a1～a4溶液的投料量及产物相关物性参数。

表1

端羟基聚氨酯预聚物A1的合成方法如下：按表2中投料量称取181.2重量份a1溶液(a1～a4中溶液浓度均为50％)和9.0重量份PEG1000，加入装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管以及氮气保护的反应釜中，加热至40～45℃，将0.4重量份的Wannate-MDI50(二异氰酸酯)加到反应体系中，保温半小时后，升温至70～80℃后反应完全，降至室温出料，加乙酸乙酯稀释至50wt％得到端羟基聚氨酯预聚物A1的树脂溶液。

按表2中的各物料重量份投料，使用与端羟基聚氨酯预聚物A1相同的合成方法制备得到端羟基聚氨酯预聚物A2～A4及F1溶液，表2所示为端羟基聚氨酯预聚物A1～A4及F1的投料量。

表2

实施例中主剂的制造

按照表3中所示质量份进行实施例1～4及对比例1～4所用胶粘剂配方室温下混合均匀即可制备所需40wt％固含量的胶粘剂涂布液，并使用样品性能评价方法进行测试。其中：

B组分(多官能团异氰酸酯)：六亚甲基二异氰酸酯三聚体类固化剂，科思创制造，商品名N3300，NCO含量为21.8wt％，固含量为100％。

C组分(环氧稀释剂)：聚丙二醇二缩水甘油醚，上海悦怡化工制造，商品名CYDPG-227，固含量为100％，23℃粘度40～100mPa.s。

D组分：双酚A型环氧树脂，陶氏化学制造，商品名DER－331环氧树脂，固含量为100％，23℃粘度11000-14000mPa.s。

样品性能评价方法：

1、测试样品的制备

使用的基材为125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)和22.5μmPVDF薄膜均经过电晕处理，将配置好的胶粘剂溶液涂覆在PET薄膜上，涂胶量20～25g/m²，80℃干燥2分钟，将PVDF薄膜与PET薄膜充分贴合，得到复合样片。

2、初始剥离强度测试

复合样片制备完成后立即取样进行的剥离强度测试，参考国家标准GB/T 2790-1995《胶黏剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》中的方法在剥离速度300mm/min、样条宽度15mm的条件下进行测试。

3、熟化剥离强度测试

复合样片在45～55℃、2～4条件下熟化后进行的剥离强度测试，参考国家标准GB/T 2790-1995《胶黏剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》中的方法在剥离速度300mm/min、样条宽度15mm的条件下进行测试。

4、PCT老化性能测试

1)PCT48小时剥离强度：熟化后的样片在121℃、湿度100％环境下放置48小时后进行剥离强度测试，参考国家标准GB/T 2790-1995《胶黏剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》中的方法在剥离速度300mm/min、样条宽度15mm的条件下进行测试。

2)PCT96小时表观：熟化后的样片在121℃、湿度100％环境下放置96小时后观察样品表观，是否粘结处出现皱缩、起泡、脱层等不良现象。

5、黄变测试

黄变测试：PCT运行100小时后，按GB/T 7975规定的方法测试老化前后样品耐候层的色调(老化前后样品均测试1片)，按式(1)计算黄变指数。

ΔYI＝∣YI1-YI0∣…………………………(1)

式中：

ΔYI——黄变指数；

YI0——未老化样片的黄度指数；

YI1——老化后的样片的黄度指数；

其中，YI＝100(1.28X-1.06Z)/Y。

表3

结合表1、表2和表3中数据可知，A组分、B组分和C组分按照实施例中所提供的配方进行配制后具有优异的熟化剥离强度、耐湿热性能，即使经过苛刻的PCT湿热老化和强紫外老化测试后，仍可保持良好的粘接性能、耐湿热性能和低的黄变值。

根据表3中比较例1～3结果显示，比较例1中采用具有苯环的双酚A型环氧化合物作为环氧稀释剂，虽然产品熟化粘接力性能和耐湿热粘接力达标，但经过湿热老化和紫外老化后的黄变值明显增加。比较例2的环氧稀释剂加入量不在限定范围内，因而造成粘接强度和耐湿热性均明显不足。比较例3加入合适范围的环氧稀释剂，但固化剂加入后NCO：OH的比值不在限定范围内，因此剩余的NCO过高造成胶粘剂耐湿热性明显不足。比较例4中使用的F1溶液中聚丙烯酸酯多元醇含量不在保护范围内，粘接强度和耐湿热性不均明显不足。

本发明提供的低粘度聚氨酯胶粘剂可用于聚酯膜、氟树脂膜、聚烯烃膜中一种以上薄膜的粘接，膜产品经45～55℃、2～4天熟化后的剥离强度≥8.0N/15mm，有效降低太阳能电池背板室外长期放置过程中脱层风险，且复合膜产品具有长期有效的耐湿热环境适应性，经121℃，100％湿度老化48小时后粘接力保持在6N/15mm以上，且具有优异的耐黄变特性，经PCT湿热老化和强紫外老化测试后黄变值均小于1.0，因此具有优异的使用性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种胶粘剂，其特征在于，包括：端羟基聚氨酯预聚物、多官能团异氰酸酯和环氧稀释剂，

其中，所述环氧稀释剂选自含有至少两个环氧基团的脂肪族环氧化合物；

所述端羟基聚氨酯预聚物至少是由下列物质形成的：

聚丙烯酸酯多元醇；

聚醚多元醇；以及

二异氰酸酯；

所述聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为（90~95）：（1~10）：（0.1~0.5）；

基于100重量份的端羟基聚氨酯预聚物，所述环氧稀释剂的含量为15~25重量份；

所述多官能团异氰酸酯中的NCO与所述端羟基聚氨酯预聚物中的OH摩尔比为（0.6~1.2）：1；

所述端羟基聚氨酯预聚物的羟值为5~10mgKOH/g，浓度为50质量%的含有所述端羟基聚氨酯预聚物的溶液在23±0.5℃粘度为500~1500mPa.s。

2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述环氧稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和C_12~14脂肪族缩水甘油醚的至少之一。

3.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，浓度为40质量%的含有所述胶粘剂的溶液在23±0.5℃时粘度为15~50mPa.s。

4.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值为1~5mgKOH/g，Tg值为-3~-10℃。

5.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚丙烯酸酯多元醇的重均分子量为20000~50000，所述聚醚多元醇的重均分子量为400~1000。

6.一种太阳能电池背板，其特征在于，包括：

支撑层；

第一胶粘层，所述第一胶粘层形成在所述支撑层的表面上；

粘结层，所述粘结层形成在所述第一胶粘层远离所述支撑层的表面上，

其中，所述第一胶粘层是由权利要求1~5任一项所述胶粘剂形成的。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池背板，其特征在于，进一步包括：

第二胶粘层，所述第二胶粘层形成在所述支撑层远离所述第一胶粘层的表面上；

耐候层，所述耐候层形成在所述第二胶粘层远离所述支撑层的表面上，

其中，所述第二胶粘层是由权利要求1~5任一项所述胶粘剂形成的。

8.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

电池组件；以及

权利要求6或7所述的太阳能电池背板，

其中，所述太阳能电池背板通过所述粘结层与所述电池组件相连。