[发明专利]用于太阳能电池的保护膜及包含该保护膜的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池的保护膜及包含该保护膜的太阳能电池，该保护膜能够防止太阳能电池组件因氧气和湿气的渗入而导致的效能减弱，且能够防止因UV射线引起的保护膜性能降低，因而该保护膜可以大幅度提升太阳能电池组件的效能和使用寿命。

背景技术

近年来，利用太阳能电池的太阳能光伏发电作为下一代能源产业备受瞩目。尤其是，这种能源清洁且不会像使用煤或石油时一样产生二氧化碳，因此有助于防止全球变暖，并且可以作为一种环保性的可替代能源。

一般来说，太阳能电池由具有光电效应的半导体材料制成，因此可由入射光激发电子发射。当光入射到半导体材料上，产生带负电的电子和带正电的空穴，然后，因存在电位差或电荷浓度差，电子移动到负电极且空穴移动至正电极。太阳能电池是一种利用电子和空穴分别集中至负电极与正电极进而产生电能的二极管。

近来，常常通过适当地结合单晶硅、多晶硅及非晶硅薄膜来制造太阳能电池，因此可以开发并制造出更薄且更有效的太阳能电池。

太阳能电池是安置在外部的，具体的说，设置于建筑物外墙或屋顶直接暴露在日光下，以使其效能最大化。当太阳能电池长期暴露于外部环境下，作为用于保护太阳能电池组件的保护膜，通常采用具有多种优点的玻璃基板，诸如低线性膨胀系数、优良的气密性、高透光率、极好的表面平整性及优良的耐热性与耐化学性等。

然而，玻璃基板因其低抗震性而容易破裂，且因其高密度而重量大。因上述原因，旨在以塑料基板替换玻璃基板的研究正在推进。

当以塑料基板代替作为用于太阳能电池的保护膜的玻璃基板，能够减少太阳能电池组件的总重，并可以提供太阳能电池组件设计上的弹性。而且，与玻璃基板相比，塑料基板抗震性强，且在连续工艺中制造时较为经济。

同时，作为用于太阳能电池的保护膜，塑料基板需具有防止太阳能电池组件老化的氧气与水气阻隔性、UV稳定性、防止基板随着处理温度变化而变形的低线性膨胀系数及尺寸稳定性、适合用于传统玻璃基板的加工设备的髙机械强度、能够承受刻蚀工艺的耐化学性、高度透光性与低双折射系数、以及表面抗刮性，但特别是具有氧气及水气阻隔性与UV稳定性。

然而，由于目前尚无满足上述要求的高功能聚合物基板膜（包括聚合物膜和聚合物与无机材料的合成膜），因此，人们尝试通过在聚合物基膜上进行多层功能涂层来提供上述物理性质。

发明内容

本发明旨在提供一种用于太阳能电池的保护膜及包含该保护膜的太阳能电池，该保护膜可以防止太阳能电池组件因氧气和水气渗入而导致的效能减弱；可以防止因UV射线而导致的保护膜性能降低，由此可以显著地提升太阳能电池组件的效能及使用寿命。

本发明的目的之一是提供一种包括阻隔膜及基于氟的聚合物层的用于太阳能电池的保护膜，以及一种包含该保护膜的太阳能电池。所述阻隔膜具有包括基板层、和有机-无机混合层和无机阻隔层（设置在所述基板层的一侧或两侧表面上）依次层叠的结构。其中，所述的基板层、有机-无机混合层、无机阻隔层和基于氟的聚合物层中的至少一层包含紫外线稳定剂和紫外线吸收剂中的至少一种。

根据本发明的用于太阳能电池的保护膜，可防止太阳能电池组件因氧气和水气渗入而使效能减弱，可防止因UV射线导致保护膜性能降低，因此可显著地提升太阳能组件的效能和使用寿命。

附图说明

图1至3为分别显示根据本发明的用于太阳能电池的保护膜的例子；

图4a为显示根据实施例1的用于太阳能电池的保护膜结构；

图4b为显示根据实施例2的用于太阳能电池的保护膜结构；

图5为显示根据本发明实施例1和2的用于太阳能电池的保护膜的透光率结果图；

图6为显示经UV处理的聚酯膜和基于氟的聚合物层的透光率比较结果图；

图7为显示具有实施例1结构的有机-无机混合层的根据UV吸收剂含量的透光率图；以及

图8为显示具有实施例1结构的压敏粘合层的根据UV吸收剂和UV稳定剂含量的透光率以及经UV处理的透光率结果图。

具体实施方式