[发明专利]二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板。

背景技术

作为一种绿色储能装置，太阳能电池受到了越来越多的青睐，有关太阳能电池的研究也越来越广泛。其中，太阳能电池背板位于太阳能电池的背面，起保护和支撑作用。太阳能电池背板一般为多层结构，包括树脂粘合层、绝缘耐压层、外层氟膜及层间粘结剂层。

为提升太阳能电池的光电转换效率，通常会在太阳能电池背板的树脂粘合层或层间粘结剂层中添加二氧化钛（TiO₂）作为光反射填料。但由于TiO₂具有很强的紫外催化能力，易造成太阳能电池背板的黄变。这是因为TiO₂在接受紫外线的照射时，易吸收光子，进而转变为一种强氧化剂。而在这种强氧化剂的作用下，各层的树脂材料中的酯基、烯烃基、叔丁基等化学能较低的化学基团极易被氧化，进而产生浅黄色的酮类小分子。这些氧化反应极易瓦解树脂中分子链的网络结构，使树脂材料的成膜性恶化、反光率降低、粘接力下降和机械性能显著降低，最终导致太阳能电池背板发黄甚至开裂、太阳能电池输出功率下降。

为解决太阳能背板易黄变的问题，目前的主要方法是提高树脂本身在紫外线照射与高温高湿环境下的耐老化性。在专利CN102977835.A中公开了一种采用聚氨酯类耐老化层间粘接剂的背板材料，其利用聚氨酯类树脂的耐老化性能减轻太阳能电池背板在紫外线或高温高湿条件下的黄变。但该种方法只单独考虑了树脂本身在紫外线照射下的耐老化性，当此类太阳能电池背板处于高强度的紫外照射环境中时，TiO₂填料依然会产生强烈的紫外催化能力，最终导致太阳能电池背板发生黄变。

发明内容

本发明旨在提供一种二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板，以解决现有技术中太阳能电池板易黄变的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种二氧化钛复合物，其包括芯部，为二氧化钛材料部；包覆层，包覆于芯部表面，为至少一层紫外线吸收材料层。

进一步地，上述包覆层包括多层紫外线吸收材料层，其包括位于内层的无机材料层和位于外层的有机材料层。

进一步地，上述芯部的粒径为50～1000nm，包覆层的厚度为3～800nm。

进一步地，上述紫外线吸收材料层是白色的或透明的。

进一步地，上述紫外线吸收材料层的材料为无机材料或有机材料，无机材料为金属氧化物、双金属氧化物、金属氢氧化物、双金属氢氧化物、硅化合物或焦磷酸盐中的一种或多种，有机材料为含氟有机聚合物。

进一步地，上述金属氧化物、双金属氧化物、金属氢氧化物和双金属氢氧化物中金属成分任选自由锌、镁、锡、铈、铷、铝、铕和锆所组成的组；硅化合物为硅酸盐、氨基硅烷化合物、二氧化硅、硅胶及硅酸酯中的一种或多种；含氟有机聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、全氟正丙基乙烯基醚及聚氟乙烯中的一种或多种。

进一步地，上述二氧化钛材料层中二氧化钛原料为金红石、锐钛矿及板钛矿中的一种或多种。

根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能电池背板，包括依次排序的树脂粘合层、绝缘耐压层及外层氟膜，树脂粘合层与绝缘耐压层通过第一粘合剂层粘结，树脂粘合层含有3～30wt%的上述二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%的二氧化钛复合物。

进一步地，上述第一粘结剂层中含有3～30wt%的二氧化钛复合物，优选含有10～20%的二氧化钛复合物。

进一步地，上述绝缘耐压层与外层氟膜通过第二粘结剂层粘结；优选第二粘结剂层中含有3～30wt%的二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%的二氧化钛复合物。

本发明的有益效果：本发明所提供的二氧化钛复合物中，通过将二氧化钛作为芯部，在其表面形成紫外吸收材料包覆层，降低了紫外线在二氧化钛表面的辐照强度，抑制了二氧化钛的紫外催化能力，进而改善了太阳能电池背板的黄变问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一种实施例的太阳能电池背板的示意图；以及

图2示出了根据本发明另一种实施例的太阳能电池背板的示意图。

具体实施方式