CN103560163A - 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板 - Google Patents

二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板 Download PDF

Info

Publication number
CN103560163A
CN103560163A CN201310564224.0A CN201310564224A CN103560163A CN 103560163 A CN103560163 A CN 103560163A CN 201310564224 A CN201310564224 A CN 201310564224A CN 103560163 A CN103560163 A CN 103560163A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium dioxide
layer
solar cell
compound
cell backboard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310564224.0A
Other languages
English (en)
Inventor
倪健雄
韩帅
于波
刘克铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yingli Group Co Ltd
Original Assignee
Yingli Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yingli Group Co Ltd filed Critical Yingli Group Co Ltd
Priority to CN201310564224.0A priority Critical patent/CN103560163A/zh
Publication of CN103560163A publication Critical patent/CN103560163A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板。该二氧化钛复合物包括芯部与包覆层；其中，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。该二氧化钛复合物中，将二氧化钛作为芯部，在其表面形成紫外吸收材料包覆层。这种紫外吸收材料包覆层能够降低紫外线在二氧化钛表面的辐照强度，从而能够有效抑制二氧化钛的紫外催化能力。同时，上述紫外吸收材料包覆层还能够阻碍二氧化钛与周围树脂材料的直接接触，进而能够避免树脂材料被二氧化钛氧化产生黄变。综合上述两方面的作用，本发明所提供的这种二氧化钛复合物在用于太阳能电池背板中时，能够有效减轻太阳能电池背板中树脂材料因二氧化钛的作用产生的黄变现象。

Description

二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板
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
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了解决背景技术中所提出的因二氧化钛强的紫外催化能力所导致的太阳能电池背板易黄变的问题，本发明发明人提供了一种二氧化钛复合物。其包括芯部和包覆层。芯部为二氧化钛材料部。包覆层包覆于芯部的表面，为至少一层紫外线吸收材料层。
本发明所提供的这种二氧化钛复合物，是将二氧化钛作为芯部，在其表面形成包括至少一层紫外吸收材料的包覆层。这种二氧化钛复合物在接受强的紫外线照射时，位于其外侧的包覆层能够吸收部分紫外线，减少到达二氧化钛芯部的紫外线强度。这就减轻了二氧化钛芯部对光子的吸收，减少了强氧化剂的产生，降低了二氧化钛的紫外催化能力。同时，位于外层的包覆层还能够有效的阻隔二氧化钛芯部与太阳能电池背板中树脂材料的直接接触，进而减弱了二氧化钛芯部的紫外催化能力对周围树脂材料的影响。综合上述两方面作用，本发明所提供的这种二氧化钛复合物在用于太阳能电池背板中时，能够有效减轻太阳能电池背板中树脂材料因二氧化钛的作用产生的黄变现象。
在本发明的二氧化钛复合物中，包覆层所用的紫外线吸收材料是在10～400nm的紫外波长范围具有较好吸收能力的材料。
在本发明的二氧化钛复合物中，包覆层的结构和成分会造成复合物紫外催化能力的差异。在本发明的一种优选方式中，包覆层包括多层紫外线吸收材料层。在这种多层结构中，该包覆层至少包括位于内层的无机材料层（靠近芯部的一侧）和位于外层的有机材料层（远离芯部的一侧）。具有这种结构的二氧化钛复合物能够更好地降低二氧化钛的紫外催化能力。原因包括：首先，采用多层结构的包覆层，能够防止各层中的包裹漏洞，使二氧化钛复合物中包覆层的结构更加完整。而这种完整的结构能够更好地降低紫外线在二氧化钛芯部上的辐射强度，进而降低二氧化钛芯部在紫外线辐射下所产生的紫外催化能力。其次，在这种结构的包覆层中以无机材料层为内层，以有机材料层为外层。此时，无机材料层与二氧化钛芯部的表面直接接触。由于二氧化钛为无机材料，将无机材料层与之直接接触，能够增加包覆层与芯部的相容性，进而提高二氧化钛复合物的稳定性。同时，作为外层的有机材料层直接与太阳能背板中的其他的树脂材料相接触。由于树脂为有机材料，将有机材料层与之直接接触，能够增加二氧化钛复合物与太阳能电池背板中树脂材料的相容性。这种结构所带来的相容性一方面保证了二氧化钛复合物在太阳能电池背板中的分散性，另一方面还保证了太阳能电池背板的稳定性。再次，采用这种以不同材料形成的包覆层，通过材料的变换能够吸收不同波长范围的紫外线，进而更好地减少照射在二氧化钛芯部上紫外线的强度，进而降低二氧化钛芯部因紫外线辐照所产生的紫外催化能力。综合上述多个方面的作用，在本发明中所提供的二氧化钛复合物中，通过采用以无机材料层为内层、有机材料层为外层的包覆层，能够更有效的降低二氧化钛复合物因紫外线辐照所产生紫外催化能力，与此同时，能够增加太阳能电池背板中光反射填料的分散性与稳定性。这将有利于减轻太阳能电池背板的黄变现象的同时，提高太阳能电池的光电转换效率。
在上述二氧化钛复合物中芯部和包覆层的厚度可以根据需要进行合理设置。在本发明的一种优选实施方式中，该二氧化钛复合物的芯部的直径为50～1000nm，包覆层的厚度为3～800nm。采用上述厚度范围的包覆层，能够使得二氧化钛复合物的光反射能力与包覆层的紫外线吸收能力达到一个平衡点，以更好地达到太阳能电池的使用要求。当采用多层结构的包覆层时，各紫外线吸收材料层的厚度在3～800nm皆可，只要满足包覆层的总厚度为3～800nm即可。
优选地，上述紫外线吸收材料层呈白色或透明色。该类紫外线吸收材料层形成的包覆层具有更好的光反射效果。这是由于这种包覆层在接受光线照射时，能够更大程度地透过除紫外线以外的其他光线，从而保证二氧化钛复合物的光反射作用，使太阳能电池背板黄变问题减弱的同时，具备更优异的光电转换能力。
本发明提供的二氧化钛复合物中，包覆层中的紫外线吸收材料为无机材料或有机材料，无机材料包括但不限于金属氧化物、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，有机材料包括但不限于含氟有机聚合物。上述这些材料都具有不同程度地紫外线吸收能力，可以根据实际需要形成单层结构的包覆层，或多层结构的包覆层。在形成多层结构的包覆层时，其可以形成例如二层、三层、四层、五层或更多层的结构。
优选地，上述所提及的金属氧化物、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。即：上述金属氧化物包括但不限于锌、镁、锡、铈、铷、铝、铕、锆的氧化物中的一种或多种；双金属氧化物包括但不限于由锌、镁、锡、铈、铷、铝、铕、锆中任意两种形成的双金属氧化物中的一种或多种；金属氢氧化物包括但不限于锌、镁、锡、铈、铷、铝、铕、锆的氢氧化物中的一种或多种；双金属氢氧化物包括但不限于由锌、镁、锡、铈、铷、铝、铕、锆中任意两种形成的双金属氢氧化物中的一种或多种。
优选地，硅化合物包括但不限于硅酸盐、氨基硅烷化合物、二氧化硅、硅胶及硅酸酯中的一种或多种；含氟有机聚合物包括但不限于聚四氟乙烯、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。
本发明中提供的二氧化钛复合物中，作为芯部的二氧化钛材料层的原料种类包括但不限于金红石、锐钛矿及板钛矿中的一种或多种。能够用以当作反光填料的二氧化钛粉末都能作为本发明中二氧化钛复合物的芯部，本领域技术人员按照本发明的教导有能力选择合适的二氧化钛粉末以获取上述二氧化钛复合物。
本领域技术人员依据本发明上述所提供的二氧化钛复合物结构，有能力选择合适的方法以获取本发明所提供的这种二氧化钛复合物。制备本发明提供的二氧化钛复合物的方法包括但不限于：化学法或物理法，其中化学法为界面聚合法、乳化法、锐孔法、辐射化学法、超临界流体法；物理法为空气悬浮法、静电沉积法、气相沉积法、分子包埋法、挤压法；物理化学法为相分离法、溶剂蒸发法、喷雾干燥法、干燥浴法、界面沉积法或烧结法。本领域技术人员通过本发明的教导能够合理地选择具体的制备方法。
同时，在本发明中，发明人还提供了一种以本发明中二氧化钛复合物作为光反射填料的太阳能电池背板。如图1所示，该太阳能电池背板包括依次排序的树脂粘合层100、绝缘耐压层200及外层氟膜300。其中，树脂粘合层100与绝缘耐压层200通过第一粘合剂层10粘结，树脂粘合层100含有3～30wt%上述二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%上述二氧化钛复合物。当太阳能电池背板处于光照环境中时，二氧化钛复合物中的包覆层能够有效吸收光线中的紫外线，进而降低二氧化钛芯部的紫外催化能力。与此同时，包覆层有效的阻碍了二氧化钛芯部与树脂粘合层中树脂材料的直接接触，进一步降低了二氧化钛芯部的催化作用。在此基础上，太阳能电池背板的黄变问题能够明显减轻。
在一种优选的方式中，上述太阳能电池背板的第一粘结剂层10中也含有3～30wt%本发明上述二氧化钛复合物，更优选含有10～20wt%本发明上述二氧化钛复合物。尤其优选地，如图2所示，上述太阳能电池背板中绝缘耐压层200与外层氟膜300通过第二粘结剂层20粘结，进一步优选第二粘结剂层20中也含有3～30wt%本发明上述二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%本发明上述二氧化钛复合物。
在太阳能电池背板中，粘结剂层（包括第一粘结剂层10与第二粘结剂层20）所采用的粘结剂多以树脂材料为主，这些树脂材料与二氧化钛接触时，亦容易在紫外线的照射下发生黄变降解。将本发明所提供的二氧化钛复合物加入粘结剂层时，既能解决粘结剂层的黄变，又能提高太阳能电池背板的光反射效率。此外，当粘结剂的含量为上述含量范围时，能够保证粘结剂层黄变性能、光反射性能及粘结力之间的平衡。
本发明提供的太阳能电池背板中，树脂粘合层中的聚合物材料包括但不限于EVA（聚乙烯-乙烯酸乙酯）、PVB(聚乙烯醇甲醛交联物)、PO（热塑性和/或热固性聚烯烃）、Inomer（聚乙烯-乙酸酯离子聚合物）、环氧树脂或有机硅粘合剂中的一种或多种；绝缘耐压层的树脂材料包括但不限于聚对苯二甲酸类树脂、聚萘二甲酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚苯醚类树脂或高密度聚乙烯中的一种或多种；外层氟膜的树脂材料包括但不限于PVF（聚氟乙烯）、PTFE(聚四氟乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、THF（聚四氟乙烯）、ECTFE（三氟氯乙烯-乙烯共聚物）或THV（四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物）中的一种或多种；第一粘结剂层和第二粘结剂层的粘结剂包括但不限于聚烯烃、聚氨酯、萘二甲酸聚酯或（甲基）丙烯酸聚合物中的一种或多种。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用界面聚合法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为3nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有5wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PDF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、180μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例2
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用喷雾干燥法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为15nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有8wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PDF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、180μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例3
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为60nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有23wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将25μm的PDF（外层氟膜）、6μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、180μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例4
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为120nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有20wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、180μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例5
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为120nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有10wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、200μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、6μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和30μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例6
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为120nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到EVA树脂中使其形成含有18wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PVDF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、190μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、6μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和30μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例7
以二氧化硅为紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为800nm的二氧化钛复合物。将该二氧化钛复合物添加到环氧树脂中使其形成含有20wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、190μm的聚萘二甲酸乙二醇酯（绝缘耐压层）、6μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例8
以二氧化硅、聚氟乙烯分别无机材料层和有机材料层的紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为60nm的二氧化钛复合物，其中有机材料层厚度为20nm，无机材料层的厚度为40nm。将该二氧化钛复合物添加到环氧树脂中使其形成含有10wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、180μm的聚萘二甲酸乙二醇酯（绝缘耐压层）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例9
以二氧化硅、聚三氟氯乙烯分别无机材料层和有机材料层的紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为60nm的二氧化钛复合物，其中有机材料层厚度为25nm，无机材料层的厚度为35nm。将该二氧化钛复合物添加到环氧树脂中使其形成含有18wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。将该二氧化钛复合物添加到甲基丙烯酸聚合物中使其形成含有3wt%二氧化钛复合物的第一层粘结剂层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、190μm的聚萘二甲酸乙二醇酯（绝缘耐压层）、6μm的第一粘结剂层和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
实施例10
以二氧化硅为紫外吸收材料、聚偏氟乙烯分别无机材料层和有机材料层的紫外吸收材料，采用静电沉积法对锐钛矿结构的二氧化钛粉末进行包裹，形成芯部粒径为200～300nm、包覆层的厚度为60nm的二氧化钛复合物，其中有机材料层厚度为23nm，无机材料层的厚度为37nm。将该二氧化钛复合物添加到环氧树脂中使其形成含有20wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。将该二氧化钛复合物添加到甲基丙烯酸聚合物中使其形成含有30wt%二氧化钛复合物的第一层粘结剂层与第二层粘结剂层。
将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的第二粘结剂层、190μm的聚萘二甲酸乙二醇酯（绝缘耐压层）、6μm的第一粘结剂层和25μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
对比例1
将200～300nm锐钛矿结构的二氧化钛粉末添加到EVA树脂中使其形成含有20wt%二氧化钛复合物的树脂粘合层。然后将30μm的PVF（外层氟膜）、5μm的甲基丙烯酸聚合物（第二粘结剂层）、200μm的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）（绝缘耐压层）、6μm的甲基丙烯酸聚合物（第一粘结剂层）和30μm的树脂粘合层依次排列采用滚压方式制成白色太阳能电池背板。
测量方法：
将实施例与对比例中所制备的二氧化钛复合物或二氧化钛置于紫外光谱测试仪中，参照JY/T022-199对其紫外线吸收能力进行测量。
将实施例与对比例中所制备的太阳能电池背板采用反射率测试仪，参照ISO2814测量其可见光反射率。
参照ASTM E313标准测量实施例与对比例中所制备的太阳能电池背板的黄变指数，测试条件：温度为23±2℃，相对湿度为50±5%，紫外辐照量为15kw/m2。
测量结果：上述实施例与对比例所制备的光反射填料的包覆层厚度，以及所制备的太阳能电池背板的紫外线吸收率、可见光反射率以及黄变性能如表一所示。
表一：
包覆层厚度（nm） 紫外线吸收率 可见光反射率（%） 黄变指数
实施例1 3 83.7 92.1 5
实施例2 15 85.3 92.4 5
实施例3 60 90.7 94.3 3
实施例4 120 91.6 93.7 2
实施例5 120 91 93.4 2
实施例6 120 90.1 93.4 3
实施例7 800 93.5 92.2 1
实施例8 60 91.3 94.9 2
实施例9 60 91.8 95.2 2
实施例10 60 92.2 95.8 1
对比例1 0 4.7 91.8 8
由表一中实施例与对比例的数据可以看出，将本发明所制备的二氧化钛复合物加入树脂粘合层，所制备的太阳能电池背板，其紫外线吸收率均大于80%，可见光吸收率均大于92%，黄变指数均小于5。相比对比例中以常规二氧化钛作为光反射填料所制备的太阳能电池背板，本发明中所提供的太阳能电池背板具有更高的紫外线吸收率与可见光吸收率，且其黄变指数更低。
更特别地，将本发明所提供的二氧化钛复合物同时加入树脂粘合层、第一粘结剂层和第二粘结剂层中，所制备的太阳能电池背板具有更强的紫外线吸收率，进而具有更低的黄变指数；同时，太阳能电池背板具有更高的可见光反射率，从而能够提高其光电转换效率。
实施例11
按照实施例1中各原料的配比制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的二氧化钛包覆方法为为化学法或物理法。其中化学法为乳化法、锐孔法、辐射化学法或超临界流体法；物理法为空气悬浮法、静电沉积法、气相沉积法、分子包埋法、挤压法；物理化学法为相分离法、溶剂蒸发法、喷雾干燥法、干燥浴法、界面沉积法或烧结法。
经测量，经上述方法所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于92%。
实施例12
按照实施例2所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的紫外吸收材料为金属氧化物、金属氢氧化物、硅化合物或焦磷酸盐。其中金属氧化物、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。
经测量，采用上述材料所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于92%。
实施例13
按照实施例3所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的二氧化钛为金红石或板钛矿结构，形成的二氧化钛复合物的芯部粒径为50～1000nm。
经测量，采用上述芯部粒径范围所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率大于93%。
实施例14
按照实施例4所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的外层氟膜材料为PTFE、PVDF、THF、ECTFE或THV。
经测量，采用上述材料所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于93%。
实施例15
按照实施例5所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的绝缘耐压层材料为聚对苯二甲酸类树脂、聚萘二甲酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚苯醚类树脂或高密度聚乙烯。
经测量，采用上述材料所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于93%。
实施例16
按照实施例6所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的树脂粘合层材料为PVB、PO、Inomer、环氧树脂或有机硅粘合剂。
经测量，采用上述材料所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于93%。
实施例17
按照实施例7所述的方法制备太阳能电池背板，区别在于，所采用的粘结剂层材料为聚烯烃、聚氨酯、萘二甲酸聚酯或（甲基）丙烯酸聚合物。
经测量，采用上述材料所制备的太阳能电池背板在可见光区域的反射率均大于94%。
由以上数据可以看出，本发明所提供的二氧化钛复合物具有较弱的紫外催化能力。以其作为太阳能电池背板中的光反射填料，能够有效解决因二氧化钛强的紫外催化能力而产生的太阳能电池背板黄变的问题。进一步地，能够保证太阳能电池背板的稳定性和光反射效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二氧化钛复合物，其特征在于，包括：
芯部，为二氧化钛材料部；
包覆层，包覆于所述芯部表面，包括至少一层紫外线吸收材料层。
2.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述包覆层包括多层所述紫外线吸收材料层，其包括位于内层的无机材料层和位于外层的有机材料层。
3.根据权利要求1或2所述的复合物，其特征在于，所述芯部的粒径为50～1000nm，所述包覆层的厚度为3～800nm。
4.根据权利要求1或2所述的复合物，其特征在于，所述紫外线吸收材料层是白色的或透明的。
5.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述紫外线吸收材料层的材料为无机材料或有机材料，所述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，所述有机材料为含氟有机聚合物。
6.根据权利要求5所述的复合物，其特征在于，
所述金属氧化物、所述双金属氧化物、所述金属氢氧化物和所述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；
所述硅化合物为硅酸盐、氨基硅烷化合物、二氧化硅、硅胶及硅酸酯中的一种或多种；
所述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。
7.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所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。
8.一种太阳能电池背板，包括依次排序的树脂粘合层（100）、绝缘耐压层（200）及外层氟膜（300），其特征在于，所述树脂粘合层（100）与所述绝缘耐压层（200）通过第一粘合剂层（10）粘结，所述树脂粘合层（100）含有3～30wt%的权利要求1至7中任一项所述的二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%的所述二氧化钛复合物。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述第一粘结剂层（10）中含有3～30wt%的所述二氧化钛复合物，优选含有10～20wt%的所述二氧化钛复合物。
10.根据权利要求8或9所述的太阳能电池背板，其特征在于，所述绝缘耐压层（200）与所述外层氟膜（300）通过第二粘结剂层（20）粘结；优选所述第二粘结剂层（20）中含有3～30wt%的所述二氧化钛复合物，更优选含有10～20wt%的所述二氧化钛复合物。
CN201310564224.0A 2013-11-13 2013-11-13 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板 Pending CN103560163A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310564224.0A CN103560163A (zh) 2013-11-13 2013-11-13 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310564224.0A CN103560163A (zh) 2013-11-13 2013-11-13 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103560163A true CN103560163A (zh) 2014-02-05

Family

ID=50014370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310564224.0A Pending CN103560163A (zh) 2013-11-13 2013-11-13 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103560163A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105789358A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 乐凯胶片股份有限公司 一种太阳能电池背板
CN106024942A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 无锡中洁能源技术有限公司 含氟型太阳能电池背板
CN112718422A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 国网浙江省电力有限公司常山县供电公司 一种配电网带电设备巡查装置
CN114639748A (zh) * 2021-03-31 2022-06-17 浙江中聚材料有限公司 一种超韧性太阳能光伏背板及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964371A (zh) * 2010-09-02 2011-02-02 常熟市冠日新材料有限公司 新型太阳能电池用绝缘背板
CN102623531A (zh) * 2011-01-30 2012-08-01 苏州尚善新材料科技有限公司 一种功能型太阳能电池组件背板及其制造方法
CN102637763A (zh) * 2012-05-08 2012-08-15 江苏科技大学 一种耐候性能优良的太阳能电池背板及其制备方法
CN102827417A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 保定天威薄膜光伏有限公司 一种用于光伏组件的白色eva封装材料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964371A (zh) * 2010-09-02 2011-02-02 常熟市冠日新材料有限公司 新型太阳能电池用绝缘背板
CN102623531A (zh) * 2011-01-30 2012-08-01 苏州尚善新材料科技有限公司 一种功能型太阳能电池组件背板及其制造方法
CN102637763A (zh) * 2012-05-08 2012-08-15 江苏科技大学 一种耐候性能优良的太阳能电池背板及其制备方法
CN102827417A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 保定天威薄膜光伏有限公司 一种用于光伏组件的白色eva封装材料

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105789358A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 乐凯胶片股份有限公司 一种太阳能电池背板
CN106024942A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 无锡中洁能源技术有限公司 含氟型太阳能电池背板
CN112718422A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 国网浙江省电力有限公司常山县供电公司 一种配电网带电设备巡查装置
CN114639748A (zh) * 2021-03-31 2022-06-17 浙江中聚材料有限公司 一种超韧性太阳能光伏背板及其制备方法和应用
CN114639748B (zh) * 2021-03-31 2024-04-12 浙江中聚材料有限公司 一种超韧性太阳能光伏背板及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103560163A (zh) 二氧化钛复合物及包含其的太阳能电池背板
CN101681946B (zh) 具有聚偏二氟乙烯背板的光伏打模块
JP7040863B2 (ja) 視覚的に透明な広帯域赤外線ミラーフィルム
CN105609575B (zh) 一种高反射光伏组件背板材料
CN104871035B (zh) 制备包括层层自组装层的多层光学膜的方法以及制品
US7678297B2 (en) Transparent conductive material and transparent conductor
JP2012521088A (ja) フッ素系共重合体を含む太陽電池バックシート及びその製造方法
KR102253620B1 (ko) 태양 전지 모듈
CN104246549B (zh) 热射线屏蔽材料和贴合结构体
CN205050854U (zh) 一种银色太阳能电池背板及其组件
JP2014513431A (ja) 太陽電池モジュール用バックシートおよびこれを含む太陽電池モジュール
JP2006310195A (ja) 透明導電体
KR101727366B1 (ko) 백시트
CN104350609B (zh) 多层膜和光伏模块
JP2010212381A (ja) 太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材及びそれを用いた太陽電池モジュール
KR101717330B1 (ko) 백시트
KR101762476B1 (ko) 광 모듈용 투명시트, 이의 제조방법 및 광 모듈
CN105789358A (zh) 一种太阳能电池背板
JPWO2013065811A1 (ja) 太陽電池モジュール用裏面保護シートおよび太陽電池モジュール
KR20160012525A (ko) 광 모듈용 투명시트, 이의 제조방법 및 광 모듈
KR101067718B1 (ko) 에너지 절감을 위한 유리도포식 단열재 조성물 및 이의 제조방법
JP2023059406A (ja) 紫外線反射用組成物
CN103779432B (zh) 太阳能电池及其模组
JP2013109111A (ja) 赤外線反射性フィルム
KR101737685B1 (ko) 광전지 모듈용 백시트

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140205