CN105870236A - 一种多晶硅光伏电池板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多晶硅光伏电池板，所述多晶硅光伏电池板包括背板、前板和在所述背板和前板之间的多个多晶硅光伏电池，所述前板具有受光的第一表面和与所述多晶硅光伏电池相邻的第二表面；所述前板的第一表面为透光度大于90％的聚合物材料，所述太阳能前板的第二表面设置有由多个微型凸透镜面组成的透明塑料结构；所述微型凸透镜面的焦点平均超过60％位于多晶硅光伏电池平面上；所述背板为高反射率光伏电池背板膜。本发明的多晶硅光伏电池板能够提高太阳光在光伏电池板中的利用率，以提高光伏电池板的光电效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池的技术领域，特别是涉及一种多晶硅光伏电池板。
背景技术
太阳能是一种干净无污染并且取之不尽的能源。目前太阳能的利用主要通过太阳能电池板将其转化成电能，随后用于驱动例如电热水炉、电动汽车、卫星部件等。随着全球气候的变暖，各国政府对节能减排的要求越来越高。因此寻找新能源替代石化燃料成为迫切需要解决的问题。
太阳能电池板是指从光，尤其是太阳光，直接产生电流的光电元件。现有的晶体硅太阳能电池板主要包括背板、太阳能电池、包封材料和前板，太阳能电池板中包封材料的作用是将前板和背板结合在一起。太阳能电池板中前板的作用主要是保护电池免遭机械和风化的影响。为了充分利用光线，所述前板必须在一定的光谱范围内具有高的透光率。由于太阳能电池直接暴露在空气中，易受到水蒸气、酸性气体、高低温和紫外线等的侵蚀，造成光电转换性能衰减，因此太阳能电池背板膜的保护作用尤为重要。目前市场上传统的太阳能背膜为TPT或是KPK三层结构的复合膜，其中“T”代表的是美国杜邦公司生产的Tedlar型聚氟乙烯薄膜(PVF)，“P”代表的是聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)，“K”代表的是聚偏二氟乙烯膜(PVDF)。由于太阳能电池长时间在太阳光的照射下，极易导致背膜变黄和破裂，严重的会影响背膜的绝缘性，导致电池无法使用。传统的太阳能电池背板膜反射率为80-85％，大量的光能被太阳能电池背板膜吸收可能会导致电池组件发热，影响电池寿命，因此高反射率(≥97％)的太阳能电池背板膜具有极强的实用价值。
现有的太阳能前板主要由玻璃组成，但是玻璃的缺点是透光率较很多塑料还是略低，笨重，耐冲击性较差，在运输、安装和使用过程中需要非常小心以免碎裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种多晶硅光伏电池板，它具有改进的光线俘获效率，因此具有改进的输出功率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多晶硅光伏电池板，包括背板、前板和在所述背板和前板之间的多个多晶硅光伏电池，所述前板具有受光的第一表面和与所述多晶硅光伏电池相邻的第二表面；所述前板的第一表面为透光度大于90％的聚合物材料，所述太阳能前板的第二表面设置有由多个微型凸透镜面组成的透明塑料结构；所述微型凸透镜面的焦点平均超过60％位于多晶硅光伏电池平面上；所述背板为高反射率光伏电池背板膜，所述背板膜包括基材，所述基材两侧设置有阻隔层，所述阻隔层与所述基材通过粘结层相连接，所述阻隔层两侧分别设置有耐水解层和高反射率耐水解层，所述耐水解层和高反射率耐水解层与所述阻隔层通过粘结层相连接；所述基材的厚度为50-400μm，所述阻隔层的厚度为5-50μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为5-50μm，所述粘结层的厚度为1-10μm；所述的高反射率耐水解层添加有无机粒子，添加量为高反射率耐水解层材料的0.5-20wt％。
进一步的，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的1-9wt％，或11-19wt％。
进一步的，所述基材为聚酯薄膜，其材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚己内酰胺(PA6)或聚己二酰己二胺(PA66)中的一种，所述阻隔层的材料包括聚偏氯乙烯(PVDC)或乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)，所述耐水解层和高反射率耐水解层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚碳酸酯(PC)，所述粘合层的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂。
进一步的，所述基材为双向拉伸聚酯薄膜，选自双向拉伸PET薄膜、双向拉伸PBT薄膜、双向拉伸PEN薄膜、双向拉伸PA6薄膜或双向拉伸PA66薄膜；所述耐水解层和高反射率耐水解层选自双向拉伸PET薄膜、双向拉伸PBT薄膜、双向拉伸PEN薄膜或PC薄膜。
进一步的，所述基材的厚度为75-250μm，所述阻隔层的厚度为10-30μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为10-30μm。
进一步的，所述基材的厚度为120-350μm，所述阻隔层的厚度为20-40μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为20-40μm。
进一步的，所述基材的厚度可以为60-100μm，130-188μm，200-300μm，280-330μm；所述阻隔层的厚度可以为8-15μm，25-35μm；所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度可以为8-15μm，25-35μm；所述粘结层的厚度可以为2-5μm，4-8μm。
进一步的，所述基材的厚度为60-100μm，所述阻隔层的厚度为10-15μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为10-30μm，所述粘结层的厚度为2-5μm。
本发明提供的上述高反射率太阳能电池背板膜的厚度较薄，且具有较好的反射率和耐水性，及较好的拉伸强度，综合性能较好，生产成本低。
进一步的，所述耐水解层和高反射率耐水解层含有添加物，所述添加物为碳化二亚胺、聚碳化二亚胺、环氧基化聚烯烃、马来酸酐化聚烯烃中的一种或至少两种的组合物，添加量为耐水解层或高反射率耐水解层材料的0.5-10wt％，优选的，所述添加量可以为1-5wt％，3-8wt％，2-6wt％，0.9wt％，7wt％，8wt％或9wt％。
进一步的，所述的高反射率耐水解层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
进一步的，所述的高反射率耐水解层添加有无机粒子，所述无机粒子包括二氧化钛、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅的一种或其中至少两种的组合，无机粒子的粒径为0.3-1μm，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的1-10％，4-12％，5-15％，0.9％，1％，8％，12％或17％。
所述高反射率耐水解层由于添加有无机粒子，具有较高的反射率；所述耐水解层(又称为普通耐水解层)不含有无机粒子，具有耐水解性能，但是不具备高反射率。
进一步的，所述高反射率耐水解层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯，含有1-9％的二氧化钛或氧化锌，含有1-5％的聚碳化二亚胺。进一步的，所述高反射率耐水解层的厚度为10-20μm，例如15μm。
本发明的有益效果是：
本发明提供的多晶硅光伏电池板的高反射率太阳能电池背板膜具有较强的粘结力，良好的空气和水分的隔绝性能，良好的电绝缘性能，较高的拉伸强度，极高的表面反射率，能够长期暴露在太阳光下，并且有效地降低太阳能背板表面的吸热量，提高电池组件的转换效率，是一种综合性能很好的太阳能电池背板膜，通过本发明的结构设置，能够提高太阳光在光伏电池板中的利用率，以提高光伏电池板的光电效率。
附图说明
图1是本发明多晶硅光伏电池板件的剖面结构示意图。
图2是本发明多晶硅光伏电池板的背板膜的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅为示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图1和2所示，一种多晶硅光伏电池板，包括背板c、前板a和在所述背板和前板之间的多个多晶硅光伏电池b，所述前板a具有受光的第一表面和与所述多晶硅光伏电池b相邻的第二表面；所述前板a的第一表面为透光度大于90％的聚合物材料，所述前板a的第二表面设置有由多个微型凸透镜面组成的透明塑料结构；所述微型凸透镜面的焦点平均超过60％位于多晶硅光伏电池平面上；所述背板c为高反射率光伏电池背板膜，所述背板膜包括基材1，所述基材两侧设置有阻隔层2，所述阻隔层2与所述基材1通过粘结层3相连接，所述阻隔层两侧分别设置有耐水解层4和高反射率耐水解层5，所述耐水解层4和高反射率耐水解层5与所述阻隔层2通过粘结层3相连接；所述基材1的厚度为50-400μm，所述阻隔层2的厚度为5-50μm，所述耐水解层4和高反射率耐水解层5的厚度为5-50μm，所述粘结层3的厚度为1-10μm；所述的高反射率耐水解层5添加有无机粒子，添加量为高反射率耐水解层材料的0.5-20wt％。
该多晶硅光伏电池板的制备方法为：首先进行多晶硅光伏电池板的背板的制作，将基材的上下表面涂布粘合剂，在烘箱中，上下表面分别与两层阻隔层复合；在两阻隔层表面涂布粘合剂，在烘箱中，上下表面分别与耐水解层和高反射率耐水解层复合，得到所述背板膜，然后在背板上层叠多个多晶硅光伏电池b和前板a，以得到多晶硅光伏电池板。
进一步的，多晶硅光伏电池板的“前板”是指在位于多晶硅光伏电池受光一侧表面上的外层表面板，所述前板具有第一表面和第二表面。所述前板的第一表面是一个受光表面，使用时它面朝太阳的方向；所述前板的第二表面邻近多晶硅光伏电池放置。
进一步的，多晶硅光伏电池板前板的聚合物材料是现有技术，凡是能够达到透光度大于90％的聚合物材料均能够实现本发明的技术方案。前板的厚度无特别的限制，只要能最大限度地透过太阳光并且保护太阳能电池电路免遭例如冰雹的冲击即可。
进一步的，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的1-9wt％，或11-19wt％。
进一步的，所述基材为聚酯薄膜，其材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚己内酰胺(PA6)或聚己二酰己二胺(PA66)中的一种，所述阻隔层的材料包括聚偏氯乙烯(PVDC)或乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)，所述耐水解层和高反射率耐水解层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚碳酸酯(PC)，所述粘合层的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂。
进一步的，所述基材为双向拉伸聚酯薄膜，选自双向拉伸PET薄膜、双向拉伸PBT薄膜、双向拉伸PEN薄膜、双向拉伸PA6薄膜或双向拉伸PA66薄膜；所述耐水解层和高反射率耐水解层选自双向拉伸PET薄膜、双向拉伸PBT薄膜、双向拉伸PEN薄膜或PC薄膜。
进一步的，所述基材的厚度为75-250μm，所述阻隔层的厚度为10-30μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为10-30μm。
进一步的，所述基材的厚度为120-350μm，所述阻隔层的厚度为20-40μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为20-40μm。
进一步的，所述基材的厚度可以为60-100μm，130-188μm，200-300μm，280-330μm；所述阻隔层的厚度可以为8-15μm，25-35μm；所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度可以为8-15μm，25-35μm；所述粘结层的厚度可以为2-5μm，4-8μm。
进一步的，所述基材的厚度为60-100μm，所述阻隔层的厚度为10-15μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为10-30μm，所述粘结层的厚度为2-5μm。
本发明提供的上述高反射率太阳能电池背板膜的厚度较薄，且具有较好的反射率和耐水性，及较好的拉伸强度，综合性能较好，生产成本低。
进一步的，所述耐水解层和高反射率耐水解层含有添加物，所述添加物为碳化二亚胺、聚碳化二亚胺、环氧基化聚烯烃、马来酸酐化聚烯烃中的一种或至少两种的组合物，添加量为耐水解层或高反射率耐水解层材料的0.5-10wt％，优选的，所述添加量可以为1-5wt％，3-8wt％，2-6wt％，0.9wt％，7wt％，8wt％或9wt％。
进一步的，所述的高反射率耐水解层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
进一步的，所述的高反射率耐水解层添加有无机粒子，所述无机粒子包括二氧化钛、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅的一种或其中至少两种的组合，粒子的粒径为0.3-1μm，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的1-10％，4-12％，5-15％，0.9％，1％，8％，12％或17％。
所述高反射率耐水解层由于添加有无机粒子，具有较高的反射率；所述耐水解层(又称为普通耐水解层)不含有无机粒子，具有耐水解性能，但是不具备高反射率。
进一步的，所述高反射率耐水解层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯，含有1-9％的二氧化钛或氧化锌，含有1-5％的聚碳化二亚胺。进一步的，所述高反射率耐水解层的厚度为10-20μm，例如15μm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改和替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (7)
1.一种多晶硅光伏电池板，其特征在于：包括背板、前板和在所述背板和前板之间的多个多晶硅光伏电池，所述前板具有受光的第一表面和与所述多晶硅光伏电池相邻的第二表面；所述前板的第一表面为透光度大于90％的聚合物材料，所述太阳能前板的第二表面设置有由多个微型凸透镜面组成的透明塑料结构；所述微型凸透镜面的焦点平均超过60％位于多晶硅光伏电池平面上；所述背板为高反射率光伏电池背板膜，所述背板膜包括基材，所述基材两侧设置有阻隔层，所述阻隔层与所述基材通过粘结层相连接，所述阻隔层两侧分别设置有耐水解层和高反射率耐水解层，所述耐水解层和高反射率耐水解层与所述阻隔层通过粘结层相连接；所述基材的厚度为50-400μm，所述阻隔层的厚度为5-50μm，所述耐水解层和高反射率耐水解层的厚度为5-50μm，所述粘结层的厚度为1-10μm；所述的高反射率耐水解层添加有无机粒子，添加量为高反射率耐水解层材料的0.5-20wt％。
2.根据权利要求1所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述基材为聚酯薄膜，其材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚己内酰胺或聚己二酰己二胺中的一种，所述阻隔层的材料包括聚偏氯乙烯或乙烯/乙烯醇共聚物，所述耐水解层和高反射率耐水解层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚碳酸酯，所述粘合层的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂或聚氨酯树脂。
3.根据权利要求1所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的1-9wt％。
4.根据权利要求1所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述无机粒子的添加量为高反射率耐水解层材料的11-19wt％。
5.根据权利要求2所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述耐水解层和高反射率耐水解层含有添加物，所述添加物为碳化二亚胺、聚碳化二亚胺、环氧基化聚烯烃、马来酸酐化聚烯烃中的一种或至少两种的组合，添加量为耐水解层或高反射率耐水解层材料的0.5-10wt％。
6.根据权利要求2所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述的高反射率耐水解层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
7.根据权利要求2所述的多晶硅光伏电池板，其特征在于，所述无机粒子包括二氧化钛、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅的一种或至少两种的组合，无机粒子的粒径为0.3-1μm。
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