CN107240612B - 单晶硅太阳能板 - Google Patents

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Abstract

一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成，所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。本发明通过蒸镀一层缓冲层(氮化镓)，减少氮化硅与单晶硅之间的晶格失配，提高太阳能电池板芯片的吸光量，同时氮化镓薄层本身就是很好的透光材料，不会影响到太阳光的入射；制得的单晶硅太阳能板光电转换效率可达到26％以上，使用15～20年依然保持较高的光电转化效率。

Description

单晶硅太阳能板
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，具体涉及一种单晶硅太阳能板。
背景技术
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。
在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把绿色奥运做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。
目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为18％左右，最高的达到24％，如何进一步提高单晶硅太阳能电池的光电转化效率是摆在研发人员面前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种光电转换效率高、使用寿命长的单晶硅太阳能板。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为10～12nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为50～70nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅30-50份，珠光粉0.2-0.6份，氧化锆0.1-0.3份，碳酸钠5-8份，硅酸钙2-4份，银粉0.2-0.8份，二氧化锰0.3-0.5份，二氧化钛0.5-0.8份，氧化铁0.1-0.3份，氮化镓0.2-0.5份，氧化锌0.5-0.8份，氧化镍0.3-0.7份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯20-30份，醋酸乙烯脂20-25份，醋酸-丙酸纤维素1.0-1.5份，氯化聚乙烯1.2-1.8份，酪蛋白0.3-0.5份，发泡聚苯乙烯0.6-0.8份，聚芳酯1.5-2.0份，聚丙烯酸丁酯0.2-0.4份，聚氯乙烯0.6-1.0份发，酚醛树脂0.3-0.7份，聚异丁烯0.5-0.8份。
本发明的有益效果为：单晶硅组成的太阳能电池板芯片在其表面直接蒸镀减反射膜，特别是当减反射膜为氮化硅时，由于氮化硅与单晶硅之间的晶格失配，在接触面产生较大的应力，从而使缺陷增多，过多的缺陷造成太阳光不能有效的到达太阳能电池板芯片，进而影响到光电转化效率，通过蒸镀一层缓冲层(氮化镓)，减少氮化硅与单晶硅之间的晶格失配，提高太阳能电池板芯片的吸光量，同时氮化镓薄层本身就是很好的透光材料，不会影响到太阳光的入射；钢化玻璃中添加珠光粉、氧化锆、碳酸钠等添加剂，使得钢化玻璃透光率更高，同时增强钢化玻璃抗腐蚀、耐油污能力，延长其使用寿命；本发明提供的EVA配方，制得的EVA抗拉强度大于35MPa，可见光透射率在98％以上，粘接强度在3～5kg/cm，同时具有较好的耐热、耐湿性，抗冲击性能好；本发明制得的单晶硅太阳能板光电转换效率可达到26％以上，使用15～20年依然保持较高的光电转化效率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为10nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为50nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅30份，珠光粉0.2份，氧化锆0.1份，碳酸钠5份，硅酸钙2份，银粉0.2份，二氧化锰0.3份，二氧化钛0.5份，氧化铁0.1份，氮化镓0.2份，氧化锌0.5份，氧化镍0.3份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯20份，醋酸乙烯脂20份，醋酸-丙酸纤维素1.0份，氯化聚乙烯1.2份，酪蛋白0.3份，发泡聚苯乙烯0.6份，聚芳酯1.5份，聚丙烯酸丁酯0.2份，聚氯乙烯0.6份发，酚醛树脂0.3份，聚异丁烯0.5份。
实施例2
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为11nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为60nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅40份，珠光粉0.4份，氧化锆0.2份，碳酸钠6份，硅酸钙3份，银粉0.5份，二氧化锰0.4份，二氧化钛0.6份，氧化铁0.2份，氮化镓0.3份，氧化锌0.7份，氧化镍0.5份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯20份，醋酸乙烯脂20份，醋酸-丙酸纤维素1.0份，氯化聚乙烯1.2份，酪蛋白0.3份，发泡聚苯乙烯0.6份，聚芳酯1.5份，聚丙烯酸丁酯0.2份，聚氯乙烯0.6份发，酚醛树脂0.3份，聚异丁烯0.5份。
实施例3
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为12nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为70nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅50份，珠光粉0.6份，氧化锆0.3份，碳酸钠8份，硅酸钙4份，银粉0.8份，二氧化锰0.5份，二氧化钛0.8份，氧化铁0.3份，氮化镓0.5份，氧化锌0.8份，氧化镍0.7份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯20份，醋酸乙烯脂20份，醋酸-丙酸纤维素1.0份，氯化聚乙烯1.2份，酪蛋白0.3份，发泡聚苯乙烯0.6份，聚芳酯1.5份，聚丙烯酸丁酯0.2份，聚氯乙烯0.6份发，酚醛树脂0.3份，聚异丁烯0.5份。
实施例4
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为11nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为60nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅40份，珠光粉0.4份，氧化锆0.2份，碳酸钠6份，硅酸钙3份，银粉0.5份，二氧化锰0.4份，二氧化钛0.6份，氧化铁0.2份，氮化镓0.3份，氧化锌0.7份，氧化镍0.5份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯25份，醋酸乙烯脂23份，醋酸-丙酸纤维素1.3份，氯化聚乙烯1.5份，酪蛋白0.4份，发泡聚苯乙烯0.7份，聚芳酯1.8份，聚丙烯酸丁酯0.3份，聚氯乙烯0.8份发，酚醛树脂0.5份，聚异丁烯0.6份。
实施例5
一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成。
所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层。
所述缓冲层为氮化镓层。
所述氮化镓层厚度为11nm。
所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上。
所述减反射膜为氮化硅。
所述氮化硅厚度为60nm。
所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：
二氧化硅40份，珠光粉0.4份，氧化锆0.2份，碳酸钠6份，硅酸钙3份，银粉0.5份，二氧化锰0.4份，二氧化钛0.6份，氧化铁0.2份，氮化镓0.3份，氧化锌0.7份，氧化镍0.5份。
所述EVA由以下重量份的原料组成：
乙烯30份，醋酸乙烯脂25份，醋酸-丙酸纤维素1.5份，氯化聚乙烯1.8份，酪蛋白0.5份，发泡聚苯乙烯0.8份，聚芳酯2.0份，聚丙烯酸丁酯0.4份，聚氯乙烯1.0份发，酚醛树脂0.7份，聚异丁烯0.8份。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种单晶硅太阳能板，所述单晶硅太阳能板从上至下分别由钢化玻璃、EVA、减反射膜、太阳能电池板芯片组成，其特征在于，所述太阳能电池板芯片与所述减反射膜接触面上蒸镀有缓冲层,所述缓冲层为氮化镓层,所述氮化镓层厚度为10～12nm,所述氮化镓层通过化学气相沉积蒸镀在所述太阳能电池板芯片上,所述减反射膜为氮化硅,所述氮化硅厚度为50～70nm；所述钢化玻璃包括以下重量份的原料：二氧化硅30-50份，珠光粉0.2-0.6份，氧化锆0.1-0.3份，碳酸钠5-8份，硅酸钙2-4份，银粉0.2-0.8份，二氧化锰0.3-0.5份，二氧化钛0.5-0.8份，氧化铁0.1-0.3份，氮化镓0.2-0.5份，氧化锌0.5-0.8份，氧化镍0.3-0.7份；所述EVA由以下重量份的原料组成；乙烯20-30份，醋酸乙烯脂20-25份，醋酸-丙酸纤维素1.0-1.5份，氯化聚乙烯1.2-1.8份，酪蛋白0.3-0.5份，发泡聚苯乙烯0.6-0.8份，聚芳酯1.5-2.0份，聚丙烯酸丁酯0.2-0.4份，聚氯乙烯0.6-1.0份发，酚醛树脂0.3-0.7份，聚异丁烯0.5-0.8份。
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