CN113066886A - 太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能电池模块,包括:一第一基板;一第二基板,与该第一基板对向设置;一电池单元,设置于该第一基板与该第二基板之间;一第一热固性树脂层,设置于该电池单元与该第一基板之间;一第一热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第一热固性树脂层之间;一第二热固性树脂层,设置于该电池单元与该第二基板之间;以及一第二热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第二热固性树脂层之间,其中该第一热塑性树脂层与该第二热塑性树脂层至少其中之一包含0.1%至10%的扩散粒子。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池模块,特别是涉及一种可拆解回收并兼顾效能的太阳能电池模块。
背景技术
近来随着太阳能电池模块大量安装,产生越来越多的废弃太阳能电池模块,其回收与资源再利用的处理问题慢慢浮现,为了进行太阳能电池模块各材料的回收,必须将太阳能模块分解。
以传统硅晶太阳能模块结构为例,为使模块可有效发电增加效益又能延长使用寿命,一般使用热固型高分子当封装材料,例如乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate,EVA)或聚烯烃(polyolefin,PO)来封装固定多晶或单晶的太阳能电池片。热固型高分子聚合物一旦分子间产生网状交联后,无法通过将封装膜加热熔融使玻璃或太阳能芯片各自分离,达到完整玻璃或完整芯片的回收再利用。因此现行传统做法为直接将模块粉碎拆解后进行燃烧使封装膜高温裂解从而分离出玻璃与芯片。因此在分解传统硅晶太阳能电池模块时所遭遇到的一个困难是如何移除热固型塑胶材料使玻璃与芯片能不破损取出回收再利用。
目前移除热固型塑胶的方法有二,一是以酸液或有机溶剂来分解EVA,另一方法为在300℃~550℃的温度下加热硅晶太阳能电池模块以分离玻璃板与太阳能电池片,不论以哪种方法都耗时耗力,而且会产生二次污染。因此,亟需提出一种既可维持光能利用又不增加制作工艺且可解决上述问题的太阳能电池模块,其易拆解同时又能通过IEC61215电性验证规范,达成产业界废弃模块的高价值回收。
因此,开发一种可拆解回收并兼顾效能的太阳能电池模块是众所期待的。
发明内容
根据本发明的一实施例,提供一种太阳能电池模块。该太阳能电池模块包括:一第一基板;一第二基板,与该第一基板对向设置;一电池单元,设置于该第一基板与该第二基板之间;一第一热固性树脂层,设置于该电池单元与该第一基板之间;一第一热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第一热固性树脂层之间;一第二热固性树脂层,设置于该电池单元与该第二基板之间;以及一第二热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第二热固性树脂层之间,其中该第一热塑性树脂层与该第二热塑性树脂层至少其中之一包含0.1%至10%的扩散粒子。
附图说明
图1为本发明的一实施例,一种太阳能电池模块的剖面示意图。
符号说明
10:太阳能电池模块
12:第一基板
14:第二基板
16:电池单元
18:第一热固性树脂层
20:第一热塑性树脂层
22:第二热固性树脂层
24:第二热塑性树脂层
具体实施方式
请参阅图1,根据本发明的一实施例,提供一种太阳能电池模块(solar cellmodule)10。图1为太阳能电池模块10的剖面示意图。
在图1中,太阳能电池模块10包括第一基板12、第二基板14、电池单元16、第一热固性树脂层18、第一热塑性树脂层20、第二热固性树脂层22、以及第二热塑性树脂层24。第二基板14与第一基板12对向设置。电池单元16设置于第一基板12与第二基板14之间。第一热固性树脂层18设置于电池单元16与第一基板12之间。第一热塑性树脂层20设置于电池单元16与第一热固性树脂层18之间。第二热固性树脂层22设置于电池单元16与第二基板14之间。第二热塑性树脂层24设置于电池单元16与第二热固性树脂层22之间。也就是,在本发明的太阳能电池模块10中,电池单元16的两侧分别与第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24接触。第一热固性树脂层18的一侧与第一热塑性树脂层20接触,第一热固性树脂层18的另一侧与第一基板12接触。第二热固性树脂层22的一侧与第二热塑性树脂层24接触,第二热固性树脂层22的另一侧与第二基板14接触。
在部分实施例中,第一基板12与第二基板14可为玻璃或聚烯类树脂或聚酯类树脂,例如,聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
在部分实施例中,第一热固性树脂层18与第二热固性树脂层22可包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate,EVA)或聚烯烃(polyolefin,PO)。在部分实施例中,当第一热固性树脂层18与第二热固性树脂层22为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)时,乙酸乙烯酯(VA)于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中的重量比大约介于25wt%至35wt%。在部分实施例中,在第一热固性树脂层18与第二热固性树脂层22中,还包括添加剂,例如,硬化起始剂、抗氧化剂、架桥剂、或安定剂等。在部分实施例中,上述添加剂于第一热固性树脂层18与第二热固性树脂层22中的重量比大约介于1wt%至5wt%。
在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24可包括二嵌段(di-block)或三嵌段(tri-block)氢化苯乙烯系树脂。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24可包括但不限定于下列共聚物,例如,氢化(苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-乙烯支化异戊二烯)二嵌段共聚物、或上述的组合。在部分实施例中,苯乙烯嵌段于二嵌段或三嵌段氢化苯乙烯系树脂中的重量比大约介于10wt%至35wt%。
在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24可包括二嵌段(di-block)或三嵌段(tri-block)压克力系树脂。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24可包括但不限定于下列共聚物,例如,聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯)(poly(methylmethacrylate-b-isoprene))、聚(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯)(poly(methylmethacrylate-b-butadiene))、聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯-甲基丙烯酸甲酯)(poly(methylmethacrylate-b-isoprene-b-methylmethacrylate))、聚(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯)(poly(methylmethacrylate-b-butadiene-b-methylmethacrylate))、聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯/丁二烯-甲基丙烯酸甲酯)(poly(methylmethacrylate-b-isoprene/butadiene-b-methylmethacrylate))、聚(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯)Poly(Methyl-methacrylate/Acrylate/Methyl-methacrylate)或上述的组合。在部分实施例中,甲基丙烯酸甲酯嵌段(PMMA)于二嵌段或三嵌段压克力系树脂中的重量比大约介于20wt%至60wt%。在部分实施例中,甲基丙烯酸甲酯嵌段(PMMA)于二嵌段或三嵌段压克力系树脂中的重量比大约介于30wt%至50wt%。
在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24至少其中之一包含0.1%至10%的扩散粒子,也就是,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24其中之一包含0.1%至10%的扩散粒子,或是第一热塑性树脂层20以及第二热塑性树脂层24同时包含0.1%至10%的扩散粒子。在部分实施例中,扩散粒子的材料组成可包括聚丙烯酸酯树脂(polyacrylic resin)或其衍生的共聚合物,例如聚丙烯酸酯甲酯。在部分实施例中,扩散粒子可为球状,其粒径介于大约3微米至大约60微米之间,折射率介于大约1.45至大约1.57之间。本发明扩散粒子可均匀分散于热塑性树脂层中。值得注意的是,扩散粒子通常添加于入光面的热塑性树脂层中,举例来说,若太阳能电池模块10为单面受光的太阳能电池模块,则扩散粒子可添加于入光面的第一热塑性树脂层20或第二热塑性树脂层24中。若太阳能电池模块10为双面受光的太阳能电池模块,则扩散粒子可同时添加于入光面的第一热塑性树脂层20以及第二热塑性树脂层24中。
在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24至少其中之一包含0.1%至5%的荧光材料,也就是,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24其中之一包含0.1%至5%的荧光材料,或是第一热塑性树脂层20以及第二热塑性树脂层24同时包含0.1%至5%的荧光材料。在部分实施例中,荧光材料具有吸收紫外光并将紫外光转换为可见光的材料特性。在部分实施例中,荧光材料的熔点介于大约10℃至大约130℃之间。本发明荧光材料可均匀分散于热塑性树脂层中。在部分实施例中,荧光材料可包括芘(pyrene)、萘酰亚胺(naphthalene-imide)、苝酰亚胺(perylene-imide)、咔唑(carbazole)或蒽(anthrancene)。同样地,荧光材料通常添加于入光面的热塑性树脂层中,举例来说,若太阳能电池模块10为单面受光的太阳能电池模块,则荧光材料可添加于入光面的第一热塑性树脂层20或第二热塑性树脂层24中。若太阳能电池模块10为双面受光的太阳能电池模块,则荧光材料可同时添加于入光面的第一热塑性树脂层20以及第二热塑性树脂层24中。本发明荧光材料可吸收外界紫外光并将吸收的紫外光转换为电池可利用的可见光,一方面,可保护封装材免受紫外光的损伤,另一方面,也可增加电池的光吸收量,且本发明荧光材料为有机荧光材,添加于树脂层中能获得良好的分散效果,不致增加雾度,可维持封装材的透明度。
在部分实施例中,若太阳能电池模块10为单面受光的太阳能电池模块,则位于入光面的第一热固性树脂层18或第二热固性树脂层22可包含0.1%至10%的上述扩散粒子。在部分实施例中,若太阳能电池模块10为双面受光的太阳能电池模块,则位于入光面的第一热固性树脂层18以及第二热固性树脂层22可同时包含0.1%至10%的上述扩散粒子。在部分实施例中,上述扩散粒子可均匀分散于热固性树脂层中。
在部分实施例中,若太阳能电池模块10为单面受光的太阳能电池模块,则位于入光面的第一热固性树脂层18或第二热固性树脂层22可包含0.1%至5%的上述荧光材料。在部分实施例中,若太阳能电池模块10为双面受光的太阳能电池模块,则位于入光面的第一热固性树脂层18以及第二热固性树脂层22可同时包含0.1%至5%的上述荧光材料。在部分实施例中,上述荧光材料可均匀分散于热固性树脂层中。
在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的玻璃转移温度大约介于15℃至-20℃。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的玻璃转移温度大约介于10℃至-50℃。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的溶融流动性大约介于1.0至31.0。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的溶融流动性大约介于1.0至8.0。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的硬度(type A)大约介于30至90。在部分实施例中,第一热塑性树脂层20与第二热塑性树脂层24的硬度(type A)大约介于35至80。
在本发明中,第一热固性树脂层18与第一热塑性树脂层20以例如贴合或共押出方式形成一透明复合封装膜。第二热固性树脂层22与第二热塑性树脂层24以例如贴合或共押出方式形成另一透明复合封装膜。
值得注意的是,本发明太阳能电池模块10经耐候性检测后,可进一步通过例如热解离法或化学解离法对太阳能电池模块10进行拆解。在部分实施例中,热解离法是在温度450℃的条件,对太阳能电池模块10进行烘烤,以拆解太阳能电池模块10。在部分实施例中,化学解离法是在温度低于40℃的条件,以溶剂浸泡太阳能电池模块10,以拆解太阳能电池模块10。在部分实施例中,化学解离法所使用的溶剂可包括烃类溶剂,例如,甲苯、2-甲苯、己烷、或环己烷。
本发明太阳能电池模块在电池单元与热固性树脂层之间增加设置热塑性树脂层,其材料可包括二嵌段或三嵌段的氢化苯乙烯系树脂或二嵌段或三嵌段的压克力系树脂,此材料组成设计可使电池模块具备高透光度、低吸水性、高绝缘耐候性、及可对抗PID、湿热、UV的特性,符合电池模块的需求,且可通过简易的热解离法或化学解离法轻易进行拆解回收,不易造成破片,具备易拆解的优势。
在本发明太阳能电池模块中,将特定含量(例如0.1%至10%)的扩散粒子添加于热塑性树脂层,可提升光在电池中的扩散效果(扩散因子达27以上),通过导入此散射特性,可提高电池的光利用率。即便在添加扩散粒子的情况下,本发明太阳能电池模块仍具备高透光度的光学特性。
在本发明中,除可将特定含量的扩散粒子添加于热塑性树脂层之外,亦可同时将特定含量(例如0.1%至5%)的荧光材料一并添加于热塑性树脂层,除了扩散粒子可将电池的反射光再次导回电池中,荧光材料还可吸收外界紫外光将其转换为电池可利用的可见光,增加电池受光量。因此与传统电池模块在比较电池模块于封装前、后的功率增益时,本发明太阳能电池模块可获得较佳的功率增益。
制备例1
光扩散复合膜(含扩散粒子)的制备
取100kg的三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min (190℃,2.16kgf))与3kg扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),使用单螺杆混炼机造粒(日本MEISEI KINZOKUMFG.CO.,LTD.,型号:FRP-V32C)。上述单螺杆混炼机的温度分为四段,分别为145℃、150℃、150℃、与145℃。之后利用压合机(GANG LING MACHINERY MACHINERY CO.,LTD.,型号:HP-50)预热150℃10分钟后,再以150℃压合10分钟(压力100kg/cm2)成膜,作为光扩散复合膜。
制备例2
光扩散复合膜(含扩散粒子及荧光材料)的制备
取100kg的三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf))与3kg扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),及0.1公斤咔唑(carbazole)(购自NISSOKU TECHNOFINE CHEMICAL CO.,LTD.)荧光材料,使用单螺杆混炼机造粒(日本MEISEI KINZOKUMFG.CO.,LTD.,型号:FRP-V32C)。上述单螺杆混炼机的温度分为四段,分别为145℃、150℃、150℃、与145℃。之后利用压合机(GANG LING MACHINERY MACHINERY CO.,LTD.,型号:HP-50)预热150℃10分钟后,再以150℃压合10分钟(压力100kg/cm2)成热塑膜,作为光扩散荧光复合膜。
实施例1
太阳能电池模块的物性测试(热塑性树脂层包括三嵌段压克力系树脂及扩散粒子)
在本实施例中,以如图1所示的太阳能电池模块10进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)12为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)14为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元16的厚度大约为180μm。第一热固性树脂层18为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第一热塑性树脂层20包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf))以及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),厚度大约为292μm。第二热固性树脂层22为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第二热塑性树脂层24包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf))以及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),厚度大约为292μm。第一热固性树脂层18与第一热塑性树脂层20的总厚度T1大约为692±3μm。第二热固性树脂层22与第二热塑性树脂层24的总厚度T2大约为692±3μm。对太阳能电池模块10进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(totallight transmittance)(%)、及扩散因子(diffusion factor)。测试结果载于下表1。此外,对太阳能电池模块10进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。光穿透率的测量方法为ASTM D1003,雾度的测量方法为ASTM D1003。最大功率的测量方法为IEC60891,短路电流的测量方法为IEC60891,开路电压的测量方法为IEC60891。
实施例2
太阳能电池模块的物性测试(热塑性树脂层包括三嵌段压克力系树脂、扩散粒子及荧光材料)
在本实施例中,以如图1所示的太阳能电池模块10进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)12为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)14为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元16的厚度大约为180μm。第一热固性树脂层18为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第一热塑性树脂层20包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf))及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49)、以及0.1%的咔唑(carbazole)荧光材料(购自NISSOKUTECHNO FINE CHEMICAL CO.,LTD.,熔点80℃),厚度大约为292μm。第二热固性树脂层22为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第二热塑性树脂层24包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf))及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49)、以及0.1%的咔唑(carbazole)荧光材料(购自NISSOKU TECHNO FINECHEMICAL CO.,LTD.,熔点80℃),厚度大约为292μm。第一热固性树脂层18与第一热塑性树脂层20的总厚度T1大约为692±3μm。第二热固性树脂层22与第二热塑性树脂层24的总厚度T2大约为692±3μm。对太阳能电池模块10进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(total light transmittance)(%)、及扩散因子(diffusion factor)。测试结果载于下表1。此外,对太阳能电池模块10进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。
比较例1
太阳能电池模块的物性测试(热塑性树脂层为氢化苯乙烯系树脂(不含扩散粒子或荧光材料))
在本实施例中,以如图1所示的太阳能电池模块10进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)12为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)14为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元16的厚度大约为180μm。第一热固性树脂层18为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第一热塑性树脂层20包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf)),厚度大约为292μm。第二热固性树脂层22为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第二热塑性树脂层24包括三嵌段压克力系树脂(KURARAY,LA2140、熔融流动性31g/10min(190℃,2.16kgf)),厚度大约为292μm。第一热固性树脂层18与第一热塑性树脂层20的总厚度T1大约为692±3μm。第二热固性树脂层22与第二热塑性树脂层24的总厚度T2大约为692±3μm。对太阳能电池模块10进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(total light transmittance)(%)、及扩散因子(diffusionfactor)。测试结果载于下表1。此外,对太阳能电池模块10进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。
比较例2
太阳能电池模块的物性测试(仅使用EVA封装)
在本比较例中,以特定太阳能电池模块(热固性树脂层同时接触电池单元与基板)进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元的厚度大约为180μm。第一热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第二热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。对上述太阳能电池模块进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(totallight transmittance)(%)、及扩散因子(diffusion factor)。测试结果载于下表1。此外,对上述太阳能电池模块进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。
比较例3
太阳能电池模块的物性测试(电池黏贴导光条并使用EVA封装)
在本比较例中,以特定太阳能电池模块(热固性树脂层同时接触电池单元与基板)进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元的厚度大约为180μm(电池单元表面黏贴导光条)。第一热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。第二热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N),厚度大约为400μm。对上述太阳能电池模块进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(total light transmittance)(%)、及扩散因子(diffusionfactor)。测试结果载于下表1。此外,对上述太阳能电池模块进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。
比较例4
太阳能电池模块的物性测试(仅使用EVA加扩散粒子封装)
在本比较例中,以特定太阳能电池模块(热固性树脂层同时接触电池单元与基板)进行物性测试。模块结构中,相关元件的材料及尺寸说明如下:第一基板(背板)为太阳能背板,厚度大约为0.31mm。第二基板(前板)为透明玻璃,厚度大约为3.2mm。电池单元的厚度大约为180μm。第一热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N)及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),厚度大约为400μm。第二热固性树脂层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(SKC、EF2N)及3%的球状扩散粒子(购自Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.、材料为聚丙烯酸酯树脂、粒径10微米、折射率1.49),厚度大约为400μm。对上述太阳能电池模块进行以下各项物性测试,包括雾度(haze)(%)、全光穿透率(total light transmittance)(%)、及扩散因子(diffusion factor)。测试结果载于下表1。此外,对上述太阳能电池模块进行封装前、后的功率增益(%)测试。测试结果载于下表2。
表1
表2
由表1的测试结果可看出,在本发明太阳能电池模块中(如实施例1、2),将特定含量的扩散粒子添加于热塑性树脂层确实可大幅提升光在电池中的扩散效果(扩散因子高达27以上)。且根据所测得雾度、全光穿透率等数据,本发明太阳能电池模块仍具备高透光度的光学特性。
由表2的测试结果可看出,在本发明太阳能电池模块中,若将特定含量的扩散粒子添加于热塑性树脂层(如实施例1)或是将特定含量的扩散粒子及荧光材料同时添加于热塑性树脂层(如实施例2),由于扩散粒子可将电池的反射光再次导回电池中,荧光材料可吸收外界紫外光将其转换为电池可利用的可见光,增加电池受光量,因此与比较例1-3提供的电池模块在比较电池模块于封装前、后的功率增益时,结果均显示本发明太阳能电池模块可获得较佳的功率增益。
本发明提供由热固性树脂层(例如EVA)与热塑性树脂层(例如SEBS)组成的复合封装膜,除可保护模块具有高寿命之外,在拆解模块时,由于热塑特性,可在适当温度下将熔融的封装膜与玻璃及完整的电池分离,有利后续的高值化回收。
上述实施例的特征有利于本技术领域中具有通常知识者理解本发明。本技术领域中具有通常知识者应理解可采用本发明作基础,设计并变化其他制作工艺与结构以完成上述实施例的相同目的及/或相同优点。本技术领域中具有通常知识者也应理解,这些等效置换并未脱离本发明精神与范畴,并可在未脱离本发明的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。
Claims (10)
1.一种太阳能电池模块,其特征在于,包括:
第一基板;
第二基板,与该第一基板对向设置;
电池单元,设置于该第一基板与该第二基板之间;
第一热固性树脂层,设置于该电池单元与该第一基板之间;
第一热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第一热固性树脂层之间;
第二热固性树脂层,设置于该电池单元与该第二基板之间;以及
第二热塑性树脂层,设置于该电池单元与该第二热固性树脂层之间,其中该第一热塑性树脂层与该第二热塑性树脂层至少其中之一包含0.1%至10%的扩散粒子。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该第一基板与该第二基板为玻璃、聚烯类树脂、或聚酯类树脂。
3.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该第一热塑性树脂层与该第二热塑性树脂层为二嵌段氢化苯乙烯系树脂、三嵌段氢化苯乙烯系树脂、二嵌段压克力系树脂、或三嵌段压克力系树脂。
4.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该扩散粒子包括聚丙烯酸酯树脂(polyacrylic resin)或其衍生的共聚合物。
5.如权利要求4所述的太阳能电池模块,其中该扩散粒子为球状,其粒径介于3微米至60微米,折射率介于1.45至1.57。
6.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该第一热固性树脂层或该第二热固性树脂层包含0.1%至10%的该扩散粒子。
7.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该第一热塑性树脂层与该第二热塑性树脂层至少其中之一还包含0.1%至5%的荧光材料。
8.如权利要求7所述的太阳能电池模块,其中该荧光材料吸收紫外光并转换为可见光。
9.如权利要求7所述的太阳能电池模块,其中该荧光材料包括芘(pyrene)、萘酰亚胺(naphthalene-imide)、苝酰亚胺(perylene-imide)、咔唑(carbazole)或蒽(anthrancene)。
10.如权利要求1所述的太阳能电池模块,其中该第一热固性树脂层或该第二热固性树脂层包含0.1%至5%的荧光材料。
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