[发明专利]一种具有光转换功能的太阳能电池EVA封装胶膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及实现光转换的太阳能电池EVA封装胶膜材料及其制备方法，将EVA溶解在二氯甲烷中形成EVA的二氯甲烷溶液，将无机钙钛矿量子点(CsPbX₃,X＝Cl,Br,I)分散到有机溶剂中形成分散液，分散液加入到EVA的二氯甲烷溶液中，再加入交联剂过氧化苯甲酰反应后烘干成膜，压膜得到透射率不小于90％的透明光转换胶膜材料，用于太阳能电池封装领域。本发明将具有紫外下转换功能的无机钙钛矿量子点(CsPbX₃,X＝Cl,Br,I)与太阳能电池板的封装材料EVA胶膜均匀复合，在确保高透过率的基础上将太阳能电池不可直接吸收的高能紫外光转换为可供太阳能电池利用的光，从而进一步提高太阳能电池的效率同时也能防止组件封装材料的老化。

技术领域

本发明涉及具有光转换功能的太阳能电池EVA封装胶膜材料，具体涉及掺有无机钙钛矿量子点(CsPbX₃,X＝Cl,Br,I)的具有光波长转换功能的太阳能电池EVA封装胶膜材料及其制备方法，属于光功能材料技术领域。

背景技术

随着全球能源供应日趋紧张，太阳能这种新型环保能源得到了大力的开发，而太阳能电池就是将太阳能转化为电能的常见发电器件。参考图1的太阳能光谱图，常见的硅太阳能电池，其利用的太阳能光谱范围主要在400～1100nm范围内，大部分的红外光以及高能紫外光都白白的浪费损失未被充分利用，太阳能电池的效率较低。

近几年，钙钛矿量子点作为发光材料，制备条件简单，常用制备钙钛矿量子点的方法有热注入法、室温法等。通过调节无机钙钛矿量子点(CsPbX₃,X＝Cl,Br,I)中卤素成分，可制备出从蓝光到红光的纳米尺度发光材料。已有文献报道钙钛矿量子点在钙钛矿太阳能电池、白光LED、探测器等方向的应用。但与太阳能电池封装材料EVA胶膜复合成光转换功能材料目前还未见他人报导。

有关具有光转换功能的EVA胶膜,如中国专利：201210341265.9、201210450694.X、201210546044.5、201310670577.9，201521062558.9这些专利均利用稀土荧光粉的光转化功能，均未使用本发明涉及的将具有下转换功能的无机钙钛矿量子点与太阳能电池封装材料EVA胶膜复合成的光转换功能材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光转换功能的太阳能电池EVA封装胶膜材料，所述材料由无机钙钛矿量子点与EVA封装胶复合而成；所述无机钙钛矿量子点为CsPbX₃，X＝Cl,Br,I；所述无机钙钛矿量子点为纳米级尺度且具有紫外下转换功能；所述EVA封装胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物且醋酸乙烯的含量为25～45％，熔融指数在10～45g/10min之间。

优选的，所述无机钙钛矿量子点的质量为所述EVA封装胶质量的0.005～3％。

优选的，所述无机钙钛矿量子点的质量为所述EVA封装胶质量的0.02～3％。

优选的，所述材料厚度为0.1～6.0mm。

优选的，所述EVA封装胶中醋酸乙烯的含量为30～40％，熔融指数在10～35g/10min之间。

本发明的另一目的在于提供上述具有光转换功能的太阳能电池EVA封装胶膜材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)在60～70℃下，按照10～20ml二氯甲烷溶解0.5～1g EVA的比例，将EVA溶解在二氯甲烷中形成EVA的二氯甲烷溶液；

(2)在超声分散功率为200～1200W下将所述无机钙钛矿量子点分散到己烷溶剂中形成分散液；

(3)将所述分散液加入到所述EVA的二氯甲烷溶液中，保持搅拌速度为500～2500r/min，而后加入交联剂过氧化苯甲酰，反应1～8h后，在30～90℃下烘干成膜；