[发明专利]一种太阳能电池封装薄膜

说明书

技术领域

本发明属于薄膜技术领域，特别涉及一种太阳能电池封装薄膜。

背景技术

太阳能电池前侧封装薄膜是一种用于取代太阳能电池前板玻璃的新型封装材料，是轻量化和柔性化太阳能电池组件的必要组成部分。太阳能电池组件在使用时直接暴露于大气环境中，其封装材料的耐候性和稳定性直接影响到太阳能电池组件的使用寿命。因此，太阳能电池前侧封装薄膜除了要满足高光学透过率以外，还应具有耐摩擦性能和高水气阻隔性能。但纵观已有公开专利技术和市场已有的高阻隔产品，研究和开发的对象多为太阳能电池背板，而鲜有太阳能电池前膜封装技术和产品。仅有的也是产品光学透过率不高，表面耐磨性差，并且不易弯折。

同时，太阳能电池多具有温度效应，伴随温度的提升出现电池输出功率下降的现象。而太阳能光谱中并非所有光线被太阳能电池吸收后均能产生电子空穴对，超过太阳能电池吸收截止波长的红外光波只能被太阳能电池吸收后产生热量。但目前对于太阳能电池入射光管理技术重点解决提高太阳光的光程和减少电池表面光反射，对于如何选择性阻隔对于电池本身有害无益的截止波长以外的红外光未见有公开的技术文献。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池封装薄膜，所述封装薄膜能够选择性透射太阳光，透射能够转化为电能的、同时滤除不能转化为电能只能提高太阳能电池工作温度的特定波长的光，从而降低太阳能电池组件温度，提高发电效率；所述封装薄膜同时还具有高透明性、高耐磨性、耐候性好、柔韧性好，使用寿命长的特点。

解决上述问题所采取的技术方案为：

一种太阳能电池封装薄膜，所述封装薄膜包括：

透明支持体，在透明支持体一侧形成的耐磨滤波层和在透明支持体另一侧形成的气体阻隔层，

所述封装薄膜光学透过率为80%~95%，封装薄膜对于波长为380nm~1200nm的太阳光具有90%~95%透过率，对于波长1400nm~2500nm的太阳光具有30%~80%的透过率，水蒸气透过率为1×10^-4 g/m²·day~1×10^-1 g/m²·day。

上述太阳能电池封装膜，所述的透明支持体为乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)薄膜，氯代全氟乙烯共聚物(PCTFE)或者聚酰亚胺(PI)薄膜中的任意一种。

上述太阳能电池封装膜，所述透明支持体厚度为12μm~250μm。

上述太阳能电池封装膜，所述气体阻隔层为真空镀膜形成的厚度为100nm~1500nm的氧化硅层。

上述太阳能电池封装膜，所述耐磨滤波层厚度0.5μm~5μm，硬度为1~3H。

上述太阳能电池封装膜，所述耐磨滤波层中含有1~10%质量份的光学滤波颗粒。

上述太阳能电池封装膜，所述光学滤波颗粒为锑掺杂氧化锡(ATO)、铟掺杂氧化锡(ITO)、镓掺杂氧化锡(GTO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)或者镓掺杂氧化锌(GZO)纳米颗粒中的一种或几种。

上述太阳能电池封装膜，所述光学滤波颗粒的平均直径为1nm~1000nm。

上述太阳能电池封装膜，所述光学滤波颗粒的平均直径为10nm~50nm。

本发明的有益效果为：

1. 本发明的太阳能电池封装薄膜应用于太阳能电池组件的前封装，结构简单，能够选择性透光，高透明性、高阻隔性、高耐候性、高硬度、寿命长。

2.本发明的封装薄膜采用三层结构，即耐磨滤波层/透明支持体/气体阻隔层，硬化滤波层的硬度在1~3H，具有优异的抗磨与抗划伤性能，在太阳能电池使用过程中减少封装膜损伤，同时有利于太阳能电池组件在生产、运输、封装和使用过程中擦洗维护；同时，硬化滤波层能够选择性滤除不能被太阳能电池转化为电能、而只能提高太阳能电池温度的特定波长的光，从而能够降低太阳能电池组件的温度，提高太阳能电池组件的转化效率；透明支持体选择高耐候透明材料，能够保证有效光的透过，并具有足够长的使用寿命，满足太阳能电池使用25年的要求；本发明的阻隔层为真空镀膜形成氧化硅层，能够保证足够的有效光的透过，同时，能够减少水气渗入太阳能电池带来的电池组件失效，提高封装薄膜的阻水阻氧性能，延长太阳能电池的寿命。