CN103872161A - 用于太阳能电池组件的薄膜及其组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能电池组件的薄膜及其组件，属于太阳能领域。本发明所述薄膜包含一基材及至少一光调控层，所述光调控层包含一氟素树脂及多个光扩散添加物。本发明还提供了一种太阳能电池组件，所述组件包括透明前板、背板以及一或多个位于所述透明前板及所述背板之间的太阳能电池，其中所述透明前板或所述背板至少有一个包含所述的薄膜。采用本发明所述的薄膜可使太阳能电池具有良好的太阳光利用率。

Description

用于太阳能电池组件的薄膜及其组件
本申请是申请日为2010年12月09日、发明名称为“用于太阳能电池组件的薄膜及其组件”的第“201010591801.1”号中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是涉及一种可调控光的薄膜，尤指用于太阳能电池组件的薄膜及其组件。
背景技术
由于能源短缺、温室效应等环保问题日益严重，目前各国已积极研发各种可能替代能源，尤其以太阳能发电最受各界重视。如图1所示，一般太阳能电池组件依次是由透明前板11(一般为玻璃片)、密封材层、太阳能电池单元12、密封材层、及背板13构成。
为了降低太阳能发电的成本，目前业界较常的做法是提高太阳光的发电转换效率，但当太阳的入射光14自空气16进入太阳能电池组件后，在自所述组件内经反射后到达透明前板与空气的界面时，若反射光15小于一特定全反射的临界角a时，将直接穿透到组件外而无法被太阳能电池再吸收利用，太阳光的转换效率的提升也随之受限，因此业界目前极需寻求解决上述问题的方案，用以提高太阳光在太阳能电池组件内被充分利用的解决技术方案。
发明内容
有鉴于此，本发明主要目的为提供一种提高太阳光的利用率的薄膜及其组件。
为达上述及其它目的，本发明提供的一种用于太阳能电池组件的薄膜，所述薄膜包含一基材及至少一光调控层，所述光调控层包含一氟素树脂及多个光扩散添加物。
本发明另外提供了一种包含上述薄膜的太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括：一透明前板；一背板；以及一或多个位于所述透明前板及所述背板之间的太阳能电池；其中所述透明前板或所述背板至少有一者包含上述薄膜。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过本发明所提供的一种用于太阳能电池组件的薄膜，可减少部分直接穿透到组件外的太阳光，因此太阳光于太阳能电池组件中可再次吸收利用,进而提升太阳光的转换效率。
附图说明
图1为现有技术的太阳能电池组件简单示意图；
图2显示以0°入射角所测得的各角度反射相对光强度分布曲线；
图3为本发明所述薄膜的一实施例；
图4为本发明所述薄膜的一实施例；
图5为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图6为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图7为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图8为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图9为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图10为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图11为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图12为本发明所述太阳能电池组件的一实施例；
图13A及13B为本发明所述太阳能电池组件的结构示意图，其中图13A为俯视图，图13B为13A虚线处的侧视图；
图14显示本发明所述薄膜设置于背板时(光调控层朝上)，光扩散添加物含量对所述太阳能电池组件发电效率的影响；
图15显示本发明所述薄膜设置于背板时(光调控层朝下)，光扩散添加物含量对所述太阳能电池组件发电效率的影响；
图16显示本发明含单层(光调控层朝下)与含双层光调控层的薄膜设置于背板时，各太阳能电池组件发电的效率比较；
图17显示本发明所述薄膜设置于前板与背板时，所述太阳能电池组件的效率比较。
【主要组件符号说明】
11                                 透明前板
12                                 太阳能电池单元
13                                 背板
14、21                             入射光
15、22                             反射光
16                                 空气
17                                 法线
18                                 全反射光
31、41                             基材
32、42                             光调控层
33、43                             氟素树脂
34、44                             光扩散添加物
51、61、71、81、91、101            透明前板
52、62、72、82、92、102            太阳能电池
53、63、73、83、93、103            背板
54、64、74、84、94、104            薄膜
56、86                             入射光
57                                 反射光
85                                 封装材料
111、121                           透明前板
112、122                           太阳能电池
113、123                           背板
114、124                           薄膜
115                                透明基材
131                                玻璃
132                                单晶硅电池单元
133                                背板
134                                焊线
135                                封装材料
541、641、741、841、941、1041   基材
542、642、742、842、942、1042   光调控层
具体实施方式
为使本发明所述的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
当光线进入太阳能电池组件时，入射光线在通过透明前板到达太阳能电池板时，会因为反射或散射现象产生反射光。反射光再返回透明前板进入空气前，在透明前板与空气的界面处，会有全反射返回电池组件内或经由折射进入空气两种可能，若所述反射光大于一特定临界角a(若透明前板为玻璃片，相对于所述表面的法线夹角约42度)时，会产生光的全反射让所述反射光再度返回太阳能电池组件内而有效被利用。根据光折射定律(Snell's Law)，当入射光(即所述反射光)从一折射率n1的介质进入另一折射率n2的介质产生折射光时，所述入射光与所述折射光具有下列关是：n1sinθ1=n2sinθ2，其中θ1为所述入射光与法线的夹角，θ2为所述折射光与法线的夹角。
如图1所示，当折射率n2的介质为空气16时(n2=1)，若要使所述折射光产生全反射光18，则θ2需大于或等于90°，在所述折射光产生全反射的最小角度下(θ2=90°)所对应所述入射光的最小入射临界角为θ1=a，所有大于所述临界角a的所述入射角皆会让所对应的所述折射光产生全反射。
如图2所示，本文中所谓”内部全反射的所述反射光”(AT-Aθ)，是指太阳光进入本发明太阳能电池组件，并从太阳能电池及背板反射后返回透明前板进入空气时，会产生全反射的所有所述反射光的量；其中AT为所述反射光的总量，Aθ为不会产生全反射的所述反射光的量，θ满足下列公式：
-a<θ<a，a=sin-1(1/n1)，n1为所述透明前板与空气接触(太阳光入光)面材料的折射率。
当透明前板为玻璃时(n1=1.51)，则a约为42°。
在本文中界定一参数TIR ratio(total internal reflection ratio)为”用于太阳能电池组件的薄膜可产生内部全反射的所述反射光的量(AT-Aθ)占所述反射光总量(AT)的比例”，其是指上述可产生内部全反射的所述反射光占所有所述反射光的百分比，即满足下列公式：TIR ratio=[(AT-Aθ)/AT]×100%。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜其TIR ratio大于10%时即可造成所述太阳能电池组件的发电效率有显著的提升。
本发明的薄膜的透明度视情况可为透明、半透明或不透明。本发明的薄膜的光调控层的表面结构可为平滑结构或具凹凸结构，优选为具凹凸结构的表面。
本发明的薄膜的光调控层所包含的光扩散添加物的形状并无特殊限制，例如可为球形、菱形(rhombus)、椭圆形(elliptical)、米粒形(rice grain-shaped)、多角型球体或双凸透镜形(biconvex-shaped)等，优选为球形。上述光扩散添加物的结构例如可为实心结构、中空结构、多孔结构或其组合。
上述光扩散添加物的材料例如可为玻璃、金属氧化物与塑料。其中金属氧化物例如可为但不限于二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)或其混合物。塑料例如可为但不限于丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂或其混合物。依据本发明的一优选实施例，光扩散添加物的材料为丙烯酸酯树脂、硅酮树脂或其组合。
上述光扩散添加物的平均粒径约为0.5至10微米，优选约为1至5微米。
光扩散添加物含量以光调控层材料的总组成物重量计，是为5至80重量%，优选为10至60重量%。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层所包含的氟素树脂，是包含氟烯烃单体与烷基乙烯醚单体的共聚物。
根据本发明，可用于形成氟素树脂的氟烯烃单体，是熟悉此项技术的人士所熟知者，其例如但不限于一氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或其混合物，优选为三氟氯乙烯。
根据本发明，可用于形成氟素树脂的烷基乙烯醚单体，并无特殊限制，其可选自由直链状烷基乙烯醚单体、侧链状烷基乙烯醚单体、环状烷基乙烯醚单体和羟基烷基乙烯醚单体及其混合物所构成的群组。
优选地，优选烷基乙烯醚中的烷基是具有C2至C11的碳数。
本发明所使用的氟素树脂提供了耐候性佳的优点，氟素树脂含量以光调控层材料的总组成物重量计，是为20至95重量%，优选为40至90重量%。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层可视需要添加硬化剂(Curing Agent)，其作用为能与接合剂产生分子与分子间的化学结合，形成交链(Crosslinking)。本发明所使用的硬化剂，是是熟习此项技术的人士所熟知者，例如聚异氰酸酯(Polyisocyanate)。
上述硬化剂含量，以光调控层材料的总组成物重量计，是为0至20重量%，优选为5至10重量%。
用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层可视需要添加无机粒子，无机粒子的种类例如可为但不限于：氮化铝、氧化镁、氮化硅、氮化硼、氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡及碳酸钙或其混合，优选为二氧化钛。
本发明所述的用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层所使用的无机粒子，是用于调色及增加背板的反射作用，此外亦可使背板具有优异的紫外线吸收性质。本发明所述的用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层中视需要添加的无机粒子，其粒径大小一般为0.01至20微米(micrometer)，优选为1至10微米。本发明所述的薄膜所使用的无机粒子含量，以光散射层总组成物重量计，是为0至75重量%，优选为1至40重量%。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层可选的可加入熟习此项技术人士所知的现有的添加剂。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜的光调控层的形成方式，可为将涂料涂布至基材形成涂层的方式，其例如但不限于：刮刀式涂布(knife coating)、滚轮涂布(roller coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)、流涂(flowcoating)、含浸涂布(dip coating)、喷雾涂布(spray coating)及帘涂(curtaincoating)。根据本发明的一实施例，涂布方式是采滚轮涂布。
本发明用于太阳能电池组件的薄膜的基材的材料，例如可为玻璃、金属或树脂。而基材可采用的树脂种类例如可为但不限于：聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)；聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)；聚烯烃树脂(polyolefinresin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚酰亚胺树脂(polyimide resin)；聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)；聚氨酯树脂(polyurethane resin)；聚氯乙烯(PVC)；三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)；聚乳酸(polylactic acid)或其组合。优选为聚酯树脂、聚碳酸酯树脂或其组合；更佳为聚对苯二甲酸乙二酯。
根据本发明的实施例，太阳能组件中的所述透明前板可为所述薄膜，本发明的太阳能组件中的背板亦可为所述薄膜，或所述透明前板与背板皆各为所述薄膜。根据本发明的实施例，所述薄膜中的基材的单一表面具有所述光调控层，或是所述薄膜中的基材的两表面皆分别具有所述光调控层。当所述薄膜为透明前板时，所述光调控薄膜的基材为透明基材。
以下结合附图举例说明本发明用于太阳能电池组件的薄膜及其组件的构造，但并非用以限制本发明所述的范围。任何在此技术技艺中具有通常知识者可轻易达成的修饰及改变均包括于本案说明书揭示内容。
图3所示为本发明的用于太阳能电池组件的薄膜的一优选实施例。所述用于太阳能电池组件的薄膜包括一基材31及一光调控层32。在光调控层32中包含氟素树脂33及多个光扩散添加物34。
图4所示为本发明的用于太阳能电池组件的薄膜的另一优选实施例。所述用于太阳能电池组件的薄膜分别于基材41两侧各形成一光调控层42。
图5所示为本发明的太阳能电池组件的一优选实施例。所述太阳能电池组件包括一透明前板51、多个太阳能电池52及一背板53。本实施例的透明前板为玻璃或其它塑料透明基材，而塑料透明基材可采用的树脂种类例如可为但不限于：聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)；聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)；聚烯烃树脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚酰亚胺树脂(polyimide resin)；聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)；聚氨酯树脂(polyurethane resin)；聚氯乙烯(PVC)；三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)；聚乳酸(polylactic acid)或其组合。优选透明前板为聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯树脂或其组合。背板为一上述的薄膜54，其中所述多个太阳能电池52位于所述透明前板及所述背板之间，太阳能电池的种类例如可为但不限于：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染敏太阳能电池(Dye-sensitized solar cells)、无机化合物半导体电池(Inorganic Compound Semiconductor Cell)、或有机太阳能电池。所述无机化合物半导体电池可采用的种类例如但不限于：III-V族化合物半导体电池，如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化铟(InP)或磷化镓铟(InGaP)；II-VI族化合物半导体电池，如硫化镉(CdS)或碲化镉(CdTe)；I-III-VI族化合物半导体电池，如铜铟硒(CuInSe)或铜铟镓硒(CIGS)；或铜锌锡硫(CZTS)化合物半导体电池。图5的实施例为单晶硅太阳能电池，本发明可视不同太阳能电池的种类选用不同的封装材料，根据本发明的一优选实施例，太阳能电池为单晶硅太阳能电池时，所选用的封装材料55为乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)。上述薄膜54包含一基材541及至少一光调控层542。根据本发明的实施例，基材上具有一光调控层542，其中光调控层包含一氟素树脂及多个光扩散添加物。
上述薄膜位于背板中，其可利用太阳光56入射至薄膜54时的光散射现象，可增加内部全反射的反射光数量，提高太阳光的利用率，进而提高光电转换效率。
图6为本发明的另一实施例，光调控层642位于基材641下方。图7为本发明的另一实施例，基材741上下两侧皆具有光调控层742。
图8所示为本发明的另一优选实施例，图8的太阳能电池组件包括一透明前板81、多个太阳能电池82及一背板83。本实施例的透明前板为一薄膜84，所述薄膜84包含一基材841及一光调控层842，光调控层842位于基材上，其中光调控层包含一氟素树脂及多个光扩散添加物。
上述薄膜位于前板中，其可利用太阳入射光86入射至薄膜84时的光散射现象，可增加太阳能电池组件内部全反射的反射光，提高太阳光的利用率，进而提高太阳能电池组件的光电转换效率。
图9为本发明的另一实施例，显示光调控层942位于透明前板的基材941的下。图10为本发明的另一实施例，透明前板的基材1041上下两侧皆具有光调控层1042。
根据本发明的另一实施例，如图11所示，其中透明前板111由上至下依序一薄膜114与一玻璃或其它透明基材115。图12为本发明的另一实施例，本发明的太阳能电池组件的透明前板121为一薄膜124，背板123为另一薄膜124。
实例
以下实施例将对本发明做进一步的说明，但并非用以限制本发明的范围，任何熟悉本发明技术领域者，在不违背本发明的精神下所得以达成的修饰及变化，均属于本发明的范围。
[实施例]
<用于太阳能电池组件的制备>
制备例1
TPT(Tedlar/PET/Tedlar)层压结构，由厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)(O321E188，Mitsubishi公司)置于两层聚氟乙烯层(厚度25μm，
Figure BDA0000473253980000091
PV2001，DuPont公司)之间，然后进行真空热压程序所制成。
制备例2
取79.64公克的氟素树脂(Eternal公司提供的Eterflon4101-50，固形成份为50％，三氟一氯乙烯与烷基乙烯醚共聚物树脂)加入塑料瓶中，再于高速搅拌下加入6.79公克的溶剂(醋酸丁酯)，的后加入13.57公克的硬化剂(Bayer公司提供的Desmodur3390，固形份约75%，异氰酸酯类硬化剂)，泡制成固形份约50%，总重约100克涂料。以RDS涂抹棒#35将涂料涂布在聚对苯二甲酸乙二酯(O321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)。
制备例3
取30.72公克的氟素树脂(Eternal公司提供的Eterflon4101-50，固形成份为50%，三氟一氯乙烯与烷基乙烯醚共聚物树脂)加入塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入33.33公克的溶剂(醋酸丁酯)以及30.72公克的光扩散添加物(GEToshiba silicones公司提供的Tospearl120E，平均粒径为2μm硅酮树脂实心球型微粒)，最后才加入5.23公克的硬化剂(Bayer公司提供的Desmodur3390，固形份约75%，异氰酸酯类硬化剂)，泡制成固形份约50%，总重约100克涂料。以RDS涂抹棒#35将涂料涂布在聚对苯二甲酸乙二酯(O321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)。
制备例4
重复制备例3步骤，唯将氟素树脂、溶剂、光扩散添加物、以及硬化剂添加量分别改为23.5公克、37.25公克、35.25公克、以及4公克。
制备例5
取44.33公克的氟素树脂(Eternal公司提供的Eterflon4101-50，固形成份为50%，三氟一氯乙烯与烷基乙烯醚共聚物树脂)加入塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入25.94公克的溶剂(醋酸丁酯)以及22.17公克的无机粒子二氧化钛(杜邦公司提供的R-902)，最后才加入7.56公克的硬化剂(Bayer公司提供的Desmodur3390，固形份约75%，异氰酸酯类硬化剂)，泡制成固形份约50%，总重约100克涂料。以RDS涂抹棒#35将涂料涂布在聚对苯二甲酸乙二酯(O321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)。
制备例6
取44.33公克的氟素树脂(Eternal公司提供的Eterflon4101-50，固形成份为50%，三氟一氯乙烯与烷基乙烯醚共聚物树脂)加入塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入25.94公克的溶剂(醋酸丁酯)、17.73公克的无机粒子二氧化钛(杜邦公司提供的R-902)、以及4.43公克的光扩散添加物(GE Toshiba silicones公司提供的Tospearl120E，平均粒径为2μm硅酮树脂实心球型微粒)，最后才加入7.56公克的硬化剂(Bayer公司提供的Desmodur3390，固形份约75%，异氰酸酯类硬化剂)，泡制成固形份约50%，总重约100克涂料。以RDS涂抹棒#35将涂料涂布在聚对苯二甲酸乙二酯(O321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)。
制备例7
重复制备例6步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量皆改为11.08公克。
制备例8
重复制备例5步骤，唯将氟素树脂、溶剂、二氧化钛、以及硬化剂添加量分别改为30.72公克、33.33公克、30.72公克、以及5.24公克。
制备例9
重复制备例6步骤，唯将氟素树脂、溶剂、二氧化钛、光扩散添加物、以及硬化剂添加量分别改为30.72公克、33.33公克、23.04公克、7.68公克、以及5.24公克。
制备例10
重复制备例9步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量皆改为15.36公克。
制备例11
重复制备例9步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量分别改为7.68公克、以及23.04公克。
制备例12
重复制备例5步骤，唯将氟素树脂、溶剂、二氧化钛、以及硬化剂添加量分别改为23.5公克、37.25公克、35.25公克、以及4.01公克。
制备例13
重复制备例6步骤，唯将氟素树脂、溶剂、二氧化钛、光扩散添加物、以及硬化剂添加量分别改为23.5公克、37.25公克、29.37公克、5.88公克、以及4.00公克。
制备例14
重复制备例13步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量分别改为23.5公克、以及11.75公克。
制备例15
重复制备例13步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量皆别改为17.62公克。
制备例16
重复制备例13步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量分别改为11.75公克、以及23.5公克。
制备例17
重复制备例13步骤，唯将二氧化钛、以及光扩散添加物添加量分别改为5.87公克、以及29.37公克。
<双层薄膜制备>
制备例18
在制备例3的未涂布面上涂布与制备例3相同配方的涂料，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)，形成双面涂布的薄膜。
制备例19)
在在制备例7的未涂布面上涂布与制备例7相同配方的涂料，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)，形成双面涂布的薄膜。
制备例20
在制备例11的未涂布面上涂布与制备例11相同配方的涂料，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)，形成双面涂布的薄膜。
制备例21
在制备例17的未涂布面上涂布与制备例17相同配方的涂料，经120℃干燥2分钟后可得膜厚约25μm的涂层(光调控层)，形成双面涂布的薄膜。
制备例22
重复制备例3步骤，唯将氟素树脂、溶剂、光扩散添加物、以及硬化剂添加量分别改为32.73公克、32.24公克、29.45公克、以及5.58公克。
<设有本发明薄膜于背板的太阳能电池组件制作>
实施例1A
如图13A及图13B所示，依序将强化玻璃(保护用玻璃，Asahi Glass公司)、密封材料乙烯醋酸乙烯共聚物树脂(SOLAR EVA，Mitsui Fabro公司)、单晶硅太阳能电池单元(GIN156S，GINTECH公司，所述电池单元由两片尺寸为52mm×9mm的硅芯片以长边互相平行方式进行串焊所组成，硅芯片彼此间隔为2mm)、以及作为背板的制备例3(涂层朝上)进行重叠，并利用真空层压机进行层压，而获得的太阳能电池组件。
实施例2A-实施例12A
重复实施例1A步骤，唯将制备例3依序改为制备例4、制备例6、制备例7、制备例9、制备例10、制备例11、制备例13、制备例14、制备例15、制备例16、制备例17。
实施例1B
重复实施例1A步骤，唯将作为背板的制备例以涂层朝下方式进行重叠。
实施例2B-实施例12B
重复实施例1B步骤，唯将制备例3依序改为制备例4、制备例6、制备例7、制备例9、制备例10、制备例11、制备例13、制备例14、制备例15、制备例16、制备例17。
实施例13-实施例16
重复实施例1A步骤，唯将制备例3依序改为制备例18-制备例21。
<设有本发明薄膜于前板及背板的太阳能电池组件制作>
实施例17A
将制备例22(涂面朝上)贴附于实施例12A的强化玻璃上表面，而获得的太阳能电池组件。
实施例17B
将制备例22(涂面朝下)贴附于实施例12A的强化玻璃上表面，而获得的太阳能电池组件。
比较例
比较例1
重复实施例1A步骤，唯将制备例3改为制备例1。
比较例2A
重复实施例1A步骤，唯将制备例3改为制备例2。
比较例2B
重复实施例1B步骤，唯将制备例3改为制备例2。
比较例3A
重复实施例1A步骤，唯将制备例3改为制备例5。
比较例3B
重复实施例1B步骤，唯将制备例3改为制备例5。
比较例4A
重复实施例1A步骤，唯将制备例3改为制备例8。
比较例4B
重复实施例1B步骤，唯将制备例3改为制备例8。
比较例5A
重复实施例1A步骤，唯将制备例3改为制备例12。
比较例5B
重复实施例1B步骤，唯将制备例3改为制备例12。
<数据测试方法>
1.内部全反射的反射光(AT-Aθ)占该薄膜的总反射光(AT)的比例(TIR ratio)，如图2所示：利用自动变角光度计(GonioPhotometer，GP-200，村上色彩公司)，以0°入射角，测得各角度反射相对光强度分布曲线，再分别针对曲线所围成的面积进行积分后可得AT及Aθ，代入下列公式：
TIR ratio=[(AT-Aθ)/AT]×100%
即可得到TIR ratio，其中θ为产生内部全反射的临界角，-a＜θ＜a，a=sin-1(1/n1)，n1为该透明前板与空气接触(太阳光入光)面材料的折射率。测试结果如表1、表2、表3所示。
2.太阳能电池组件效率(η)测试：使用太阳能仿真器(Model：92193A-1000，Newport公司)在AM1.5照度条件下，照射待测的太阳能电池组件，并量测I-V特性曲线，再计算出太阳能电池组件的效率(η=Pmax/Pin)。测试结果如表1、表2、表3所示。
表1具有单面涂层背板的TIR与η的关系
Figure BDA0000473253980000141
表1续
Figure BDA0000473253980000151
Figure BDA0000473253980000161
制备例薄膜的光学特性(TIR ratio)及所述薄膜组装到太阳能电池组件的背板后所测得的组件发电效率(η)如表1所示，其中T/R值是为涂层固化后的二氧化钛(无机粒子)对氟聚合物(固形成份)的重量比，B/R值则为涂层固化后的光扩散添加物对氟聚合物(固形成份)的重量比。
如表1单一涂层(光调控层)的实施例中，制备例薄膜的TIR值随着涂层中光扩散添加物含量的增而提高(制备例2-制备例4，制备例5-制备例7，制备例8-制备例11，制备例12-制备例17)，同时在其组装到太阳能电池组件的背板时，所对应的组件发电效率η也随的提升。
图14(背板涂层朝上)及图15(背板涂层朝下)均显示出，在所有太阳能电池组件的效率皆隋着背板中薄膜的光扩散添加物含量(W=(T/R+B/R)=0-3的制备例与实施例群)增加而提高，且效率皆大于比较例1与比较例2A。由上述分析结果可证明当太阳能电池组件中的背板具有调光功能的薄膜时，可显著提升所述组件的发电效率。
表2具有双面涂层背板的TIR与η的关系
Figure BDA0000473253980000162
注：上述各制备例薄膜的两面涂层的配方均相同
由表2及图16可明显的看出具有双面涂层(光调控层)的薄膜其TIR值与组装成太阳能电池组件背板后的组件发电效率η，也均随光调控层的光扩散添加物含量增加而提高，而且具有双面涂层背板的组件发电效率(实施例13-实施例16)比具有单面涂层背板的组件发电效率有更好的效果。
表3具有单面涂层前板的TIR与η的关系
由表3与图17中显示出当太阳能电池组件的前板含有本发明的薄膜时(实施例17A、17B)，其组件发电效率明显高于太阳能电池组件的前板不含本发明的薄膜(实施例12A)，因此，显示出本发明的薄膜亦可用于太阳能电池组件的前板且能有效增加组件的发电效率。
以上所述仅为本发明所述的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明所述的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所述的保护范围的内。

Claims (18)

1.一种用于太阳能电池组件的薄膜，其特征在于，所述薄膜包含一基材及至少一光调控层，所述光调控层包含一氟素树脂及多个光扩散添加物。
2.如权利要求1所述的薄膜，所述薄膜为透明、半透明或不透明。
3.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，在所述薄膜中所述基材的单一表面上具有一所述光调控层。
4.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，在所述薄膜中所述基材的两表面上分别具有一所述光调控层。
5.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多个光扩散添加物的形状选自球型、菱形、椭圆型、米粒形、多角型球体、双凸透镜形及其混合所组成的群。
6.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多个光扩散添加物的结构选自实心结构、中空结构、多孔结构及其混合所组成的群。
7.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多个光扩散添加物的材料选自玻璃、金属氧化物、塑料及其混合所组成的群。
8.如权利要求7所述的薄膜，其特征在于，所述多个光扩散添加物为塑料材料，所述塑料材料为丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂或其混合物。
9.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多个光扩散添加物的平均粒径为0.5微米至10微米。
10.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述氟素树脂包含氟烯烃单体与烷基乙烯醚单体的共聚物。
11.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述基材的材料为聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯、三醋酸纤维素、聚乳酸或其组合。
12.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述光调控层进一步包含无机粒子选自由：氮化铝、氧化镁、氮化硅、氮化硼、氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙与其混合所组成的群。
13.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述光调控层为一具凹凸结构的涂层。
14.一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括：
一透明前板；
一背板；以及
一或多个位于所述透明前板及所述背板之间的太阳能电池；
其中所述透明前板或所述背板至少有一个包含如权利要求1所述的薄膜。
15.如权利要求14所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述透明前板包含一玻璃基板、塑料透明基材、所述薄膜或其组合，且所述背板包含所述薄膜。
16.如权利要求15所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述塑料透明基材的材料为聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚环烯烃树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯、三醋酸纤维素、聚乳酸或其组合。
17.如权利要求14所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池的种类为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染敏太阳能电池、无机化合物半导体电池或有机太阳能电池。
18.如权利要求17所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述无机化合物半导体电池的种类为III-V族化合物半导体电池、II-VI族化合物半导体电池、I-III-VI族化合物半导体电池或铜锌锡硫化合物半导体电池。
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