, 4-二 氯-6-(4-嗎啉基)-1,3, 5-三嗪0. 1份,經過預混合后用雙螺桿擠出機擠出造粒。將造好 的粒子用單螺桿擠出機擠出,擠出物經流延成膜,冷卻后收卷得到厚度為〇. 45mm的膠膜, 記為S9。
[0090] 比較例1 :
[0091] 按質量份數計,VA含量為30wt%的EVA100份,叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯 1份,季戊四醇三丙烯酸酯〇. 6份,γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0. 2份,2, 4-二 氯-6-(4-嗎啉基)-1,3, 5-三嗪0. 1份,經過預混合后用雙螺桿擠出機擠出造粒。將造好 的粒子用單螺桿擠出機擠出,擠出物經流延成膜,冷卻后收卷得到厚度為〇. 45mm的膠膜, 記為C1。
[0092] 比較例2 :
[0093] 將平均尺寸為5nm,尺寸的標準偏差為Inm的Si量子點用丙烯酸表面處理。
[0094] 按質量份數計,VA含量為30wt %的EVA100份,經表面處理的Si量子點2份,叔丁 基過氧化碳酸-2-乙基己酯1份,季戊四醇三丙烯酸酯0. 6份,γ -甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基硅烷0. 2份,2, 4-二氯-6- (4-嗎啉基)-1,3, 5-三嗪0. 1份,經過預混合后用雙螺桿 擠出機擠出造粒。將造好的粒子用單螺桿擠出機擠出,擠出物經流延成膜,冷卻后收卷得到 厚度為0· 45mm的膠膜,記為C2〇
[0095] 比較例3 :
[0096] 將20% Er3+摻雜的無機熒光體(結構式表示為NaY a8F4:Er \2)用聚甲基丙烯酸 甲酯進行表面包覆。
[0097] 按質量份數計,VA含量為30wt%的EVA100份,表面包覆的NaYQ. 8F4:Er\2 0. 2份, 叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯1份,季戊四醇三丙烯酸酯0. 6份,γ -甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷0. 2份,2, 4-二氯-6- (4-嗎啉基)-1,3, 5-三嗪0. 1份,經過預混合后用雙 螺桿擠出機擠出造粒。將造好的粒子用單螺桿擠出機擠出,擠出物經流延成膜,冷卻后收卷 得到厚度為0. 45mm的膠膜,記為C3。
[0098] 通過上述實施例和比較例制備的封裝膠膜,經過下述測試方法評價其性能,測試 結果見表1。
[0099] 1、紫外老化性能
[0100] 試驗條件:試樣表面溫度60±5°c,UVA和UVB兩種波段輻照,輻照劑量60KWh/m2。 表征方法:黃變指數(ΔΥΙ)按GB2409-80《塑料黃變指數試驗方法》進行分析。
[0101] 2、組件功率
[0102] 將實施例和比較例制備的封裝膠膜置于常規的晶硅太陽能電池元件的受光面,按 照常規的層壓工藝制備標準組件。在室溫下按照AMI. 5G,lOOmW/cm2的條件進行組件功率 測試。表征手段是短路電流Is。和開路電壓V。。。
[0103] 表1膠膜性能指標
[0104]
[0105]
[0106] 經比較,實施例及比較例2由于具有下轉移物質,能夠將紫外線轉換為可見光或 近紅外光,因此其耐紫外老化性能明顯優于比較例1和比較例3。在組件功率方面,實施例 和比較例相比較,開路電壓基本沒有變化,因為光轉換物質的引并沒有改變晶硅電池的帶 隙;S9和Cl對比,短路電流提升了 5.8%。因此,本發明能夠有效的提高組件的光電轉換效 率。
[0107] 最后應該說明的是:以上實施例僅用以說明本發明而非限制本發明所描述的技術 方案;因此,盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明,但是,本 領域的普通技術人員應當理解,仍然可以對本發明進行修改或等同替換;而一切不脫離本 發明精神和范圍的技術方案及其改進,其均應覆蓋在本發明的權利要求范圍中。
【主權項】
1. 一種具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,通過以下方法制備得 到:將100重量份的基體樹脂、0. 1~2重量份的光下轉移劑、0. 01~1重量份的光上轉換劑、 0. 01~1. 5重量份的過氧化物引發劑、0. 5~10重量份的助交聯劑、0. 1~5重量份的增粘劑、 0. 01~5重量份光穩定劑、0. 05~5重量份的抗氧劑混合均勻后,用雙螺桿擠出機擠出造粒, 將造好的粒子用單螺桿擠出機擠出流延成膜,或是壓延成膜。2. 根據權利要求1所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述的光下轉移劑為一種或多種量子點按照任意配比組成的混合物,所述的量子點的平均尺 寸小于10nm,尺寸的標準差大于平均尺寸的10%且小于平均尺寸的30%;所述量子點通過 表面改性劑進行表面改性,所述的表面改性劑一端與量子點進行化學反應或物理偶聯,另 外一端和基體樹脂相容;所述量子點選自IV-A族元素單質量子點、由IV-A族元素的單質組 成的合金量子點、由III-A族任意一種元素和V-A族任意一種元素組成的化合物量子點、由 II-B族任意一種元素和VI-A族任意一種元素組成的化合物量子點。3. 根據權利要求2所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述的光下轉移劑為Si量子點、GaAS量子點、CdS量子點、CdSe量子點、CdTe量子點、ZnS量 子點、ZnSe量子點或ZnTe量子點中的任意一種或由其中多種按照任意比例混合組成。4. 根據權利要求1所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述的基體樹脂由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-a烯烴共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共 聚物、聚乙烯醇縮丁醛中的任意一種或多種按照任意配比組成;所述乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物中,醋酸乙烯酯的含量為15~35wt%;所述的乙烯-a烯烴共聚物中,a烯烴的摩爾含 量為10%~50%,a條徑為1-戊條、1-己條、4-甲基己條、I-辛條、I-癸條、I-十二條、 4-乙基-1-己烯或5-甲基-1-庚烯。5. 根據權利要求1所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于, 所述的光上轉換劑是由稀土離子摻雜的無機熒光體和包覆無機熒光體的透明聚合物包 覆層組成;所述透明聚合物的熔點大于140°C,為丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、氨基甲 酸酯樹脂、環氧樹脂、苯乙烯類樹脂中的任意一種;所述的摻雜有稀土離子的無機熒光體 由Aei_nX2:RE'R1-J3 =RE3VAR1-J4 =RE3+n、Aei_nJ(2:RE3+n,RE'3二、RitJ3 =RE3+n,RE'3二、 ARmXyRE3+n,RE' '中的一種或多種按照任意配比組成,式中,n為主體材料中RE3+所占 的摩爾百分數,n的范圍為0. 01~0. 5,m為主體材料中RE'3+所占的摩爾百分數,m的范圍為 0. 0001~0. 001 ;Ae表示堿土金屬元素,R表示4f軌道上沒有電子或是全充滿電子的具有光 學惰性的稀土元素,X表示鹵素元素,A表示堿金屬元素;RE3+和RE' 3+為不同的摻雜離子, 均為4f軌道電子數為8~13的重稀土離子; 根據權利要求5所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所述 的摻雜有稀土離子的無機熒光體由Aei_nX2:RE3+n、IVnX3iRE3^AIVnX4iRE3+"中的一種或多種 按照任意配比組成;所述的RE3+為Tb3+、073+、11〇3+41' 3+、1'1113+、¥133+中任意一種,優選為11〇3+和 Er3+中的任意一種,最優選為Er3+。 6. n的范圍為0. 1~0. 3,更優選范圍為0. 15~0. 25。7. 根據權利要求5所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述的摻雜有稀土離子的無機熒光體由Aei_n_mX2:RE3+n,RE' 3+mAtmX3iRE3+n,RE' 3+mARitmX4: RE3+n,RE' '中的一種或多種按照任意配比組成;所述的RE3+為Er3+,RE'3+為Dy3+和Tm3+中 的任意一種。8. 根據權利要求5所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述Ae為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra中的任意一種,優選Ca、Sr、Ba中的任意一種;X為F、Cl、Br、 I中的任意一種,優選為F、Cl中的任意一種;A為Li、Na、K、Rb、Cs、Fr中的任意一種,優選 為Li、Na中的任意一種;R為Y、La、Lu中的任意一種,優選為Y。9. 根據權利要求1所述的具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,其特征在于,所 述的過氧化物引發劑由下列一種或多種按照任意配比混合組成:叔丁基過氧化碳酸異丙 酯、2,5-二甲基-2,5 -雙(叔丁過氧基)己烷、1-雙(過氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基環己烷、 叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧化)己烷、1,1-雙(叔 丁基過氧)-3, 3, 5-三甲基環己烷、1,1-雙(叔戊基過氧)-3, 3, 5-三甲基環己烷、1,1-雙 (叔戊基過氧)環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)環己烷、2, 2-雙(叔丁基過氧)丁烷、過氧 化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2, 5-二甲基2, 5-雙(苯甲酰過氧)-己烷、過氧化碳酸叔戊酯、 過氧化3, 3, 5三甲基己酸叔丁酯;所述的助交聯劑由多官能團的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯 中的一種或多種按照任意配比混合組成;所述的增粘劑為硅烷偶聯劑。
【專利摘要】本發明公開了一種具有高光轉換效率的太陽能電池封裝膠膜,該膠膜采用重稀土離子摻雜的無機熒光體為光上轉移劑(可將兩個或兩個以上波長大于1100nm的入射光子轉化成為一個波長為500nm-1100nm的光子),具有一定尺寸分布的半導體量子點為光下轉移劑(可將波長為300 nm-500nm的一個入射光子轉化成為一個波長為500nm-1100nm的光子),有效提高了太陽光譜的利用率,增加光伏組件的光電轉換率。該膠膜所含的光轉換劑均不含有機配體,因此光穩定性好,膠膜使用壽命長。另外,該膠膜是通過基體樹脂、光下轉移劑、光上轉換劑等經預混合后由擠出機擠出流延成膜或壓延成膜,因此可以工業化生產。
【IPC分類】C09J11/06, C09J11/04, C09J123/08, H01L31/048, C09J7/00
【公開號】CN104927686
【申請號】CN201510262642
【發明人】唐國棟, 熊曦, 侯宏兵, 周光大, 林建華
【申請人】杭州福斯特光伏材料股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月21日