一種太陽能電池用抗pid光伏玻璃的制作方法
【技術領域】 [0001] ：
[0002] 本實用新型涉及太陽能電池組件的封裝，特別涉及一種太陽能電池用抗PID光伏 玻璃。
【背景技術】 [0003] ：
[0004] 隨著光伏組件大規模使用一段時間后，特別是越來越多的投入運營的大型光 伏電廠運營三四年后，業界對光伏組件的電位誘發衰減效應（PID, Potential Induced Degradation)的關注越來越多。盡管尚無明確的由PID原因引發光伏電站在工作三、四年 后發生大幅衰減的報道，但對一些電站工作幾年后就發生明顯衰減現象的原因的種種猜測 使光伏行業對PID的原因和預防方法的討論越來越多。一些國家和地區已逐步開始把抗 PID作為組件的關鍵要求之一。
[0005] PID的真正原因到目前為止沒有明確的定論，但各個光伏電池組件廠和研究機構 的數據表明，PID與電池、玻璃、膠膜、溫度、濕度和電壓有關，尤其是和目前廣泛使用的光伏 玻璃關系最大。有文獻報道，在高溫高濕情況下光伏玻璃表面會大量吸附水汽，表面析堿形 成的Na+在電壓下從玻璃向電池片移動，正離子移動的速度受膠膜、溫度、濕度和電壓的影 響，鈉離子擴散進入電池起到供應原子的作用，在發射極Na離子富集，p-n結被中和，從而 影響電池的光伏效應。而當把玻璃更換成石英玻璃后，在同樣的測試條件下，沒有PID現 象被發現。但要降低玻璃中鈉離子的含量，成本非常高，可行性不大。目前主要依靠對EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）膠膜提高體積電阻率來解決組件的PID問題，但是EVA在長期使 用中的老化和降解最終還是會降低體積電阻率，無法根本解決組件的PID效應。
[0006] 【實用新型內容】：
[0007]鑒于上述現有技術之缺陷，本實用新型提供一種根本上的組件抗PID問題的抗 PID光伏玻璃。該產品通過疏水層可實現阻隔水汽在玻璃表面的富集，從而防止玻璃表面鈉 離子的形成和遷移所導致的影響電池光伏效應的問題。同時通過在疏水層上覆蓋粘結層， 使光伏玻璃和封裝EVA材料之間保持良好的粘結性。
[0008] 在該方案中，使用該光伏玻璃封裝的太陽能電池組件在85°C，85%濕度，外加 1000V負向電壓，測試96h后，組件前后功率衰減不超過1% (測試標準為< 5%)。
[0009]具體技術方案如下：
[0010]一種太陽能電池用抗PID光伏玻璃，在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水 層，粘結層，所述疏水層為含氟硅烷偶聯劑水解后固化所形成的涂層，所述粘結層為非含氟 偶聯劑水解后固化所形成的涂層。
[0011] 上述方案中，所述含氟硅烷偶聯劑的成分為三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基 硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙基環五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚 二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基環三硅氧烷、 Y-三氟 丙基甲基聚硅氧烷中的一種或多種的混合。
[0012]上述方案中，所述非含氟硅烷偶聯劑的成分為3-(2,3_環氧丙氧）丙基三甲氧基 硅烷、Y-氛丙基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧 基硅烷、三異硬脂酸鈦酸異丙酯、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯、三異丙氧基鋁 、異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯中的一種或多種的混合。
[0013] 上述方案中，所述疏水層厚度在0. 1-3 ilm。
[0014] 上述方案中，所述粘結層厚度在0. 1-2 iim。
[0015] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：
[0016] 氟化有機硅層作為疏水層阻隔了水汽在玻璃表面的富集，從而防止了玻璃表面鈉 離子的形成和遷移。從根本上解決了組件PID問題。同時粘結層的存在使玻璃和封裝膠膜 之間保持了良好的粘結性。使用該光伏玻璃封裝的太陽能電池組件在85°C，85%濕度，外 加1000V負向電壓，測試96h后，組件前后功率衰減不超過1% (測試標準為< 5%)。
【附圖說明】 [0017] ：
[0018] 以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0019]圖1是本實用新型在實施例中提供的一種抗PID光伏玻璃的結構示意圖。
【具體實施方式】 [0020] ：
[0021] 為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0022] 參見圖1，本實用新型所述的一種太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其具體方案是： 在超白浮法玻璃10的上表面依次涂覆有含氟硅烷偶聯劑水解固化后形成疏水層20(含氟 硅烷偶聯劑的成分為三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、 三氟丙基環五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基 甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基環三硅氧烷、 Y-三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一種或多 種的混合)，以及含非含氟偶聯劑水解固化后形成的粘結層30 (非含氟硅烷偶聯劑的成分為 3_(2,3_環氧丙氧）丙基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷 、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三異硬脂酸鈦酸異丙酯、異丙基三（二辛基磷 酸酰氧基）鈦酸酯、三異丙氧基鋁、異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯中的一種或多種的 混合)。
[0023] 另外，超白浮法玻璃1厚度一般在2-5_。疏水層2厚度在0.1-3 iim，這樣能達到 最佳的疏水效果。粘結層3厚度在0. 1-2 y m，這樣能達到最佳的粘結效果。
[0024] 該光伏玻璃與常規光伏玻璃相比，使用該光伏玻璃封裝的太陽能電池組件在 85°C，85%濕度，外加1000V負向電壓，測試96h后，組件前后功率衰減最大不超過1%(測 試標準為< 5%)，常規光伏玻璃封裝的組件功率前后衰減最大超過80%。
[0025] 當然，在制備上述抗PID光伏玻璃過程中，先分別將含氟硅烷偶聯劑和非含氟偶 聯劑溶解在溶劑中，用0. 1M鹽酸調PH至1-6, 30-80°C熟化1-5天，分別得到溶膠1和溶 膠2;然后將溶膠1涂覆于光伏玻璃毛面，隨后放置在空氣濕度為10%-90%的鼓風烘箱中 30-80°C干燥0. 5-3h;再將溶膠2涂覆在光伏玻璃毛面，然后放置于空氣濕度為10%-90%的 鼓風烘箱中30-150°C中干燥12-96h。
[0026] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的 只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有 各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保 護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1. 一種太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，在超白浮法玻璃的上表面依次涂 覆有疏水層，粘結層，所述疏水層為含氟硅烷偶聯劑水解后固化所形成的涂層，所述粘結層 為非含氟偶聯劑水解后固化所形成的涂層。
2. 根據權利要求1所述的太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述含氟硅烷偶 聯劑的成分為三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙 基環五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二 甲氧基硅烷、三氟丙基甲基環三硅氧烷、三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一種或多種的混 合。
3. 根據權利要求1所述的太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述非含氟硅烷 偶聯劑的成分為3-(2, 3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯 基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三異硬脂酸鈦酸異丙酯、異丙 基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯、三異丙氧基鋁、異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯中的 一種或多種的混合。
4. 根據權利要求1或2所述的太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述疏水層 厚度在〇. l-3um。
5. 根據權利要求1或3所述的太陽能電池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述粘結層 厚度在〇. l-2um。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能電池用抗PID光伏玻璃。其在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水層，粘結層，所述疏水層為含氟硅烷偶聯劑水解后固化所形成的涂層，所述粘結層為非含氟偶聯劑水解后固化所形成的涂層。該產品通過疏水層可實現阻隔水汽在玻璃表面的富集，從而防止玻璃表面鈉離子的形成和遷移所導致的影響電池光伏效應的問題。同時通過在疏水層上覆蓋粘結層，使光伏玻璃和封裝EVA材料之間保持良好的粘結性。
【IPC分類】H01L31-048
【公開號】CN204348736
【申請號】CN201420842872
【發明人】陳坤, 王同心, 蔣賢明, 王強
【申請人】中天光伏材料有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月26日