CN114716948A - 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114716948A
CN114716948A CN202210463340.2A CN202210463340A CN114716948A CN 114716948 A CN114716948 A CN 114716948A CN 202210463340 A CN202210463340 A CN 202210463340A CN 114716948 A CN114716948 A CN 114716948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light conversion
light
ethylene
vinyl
copolymer
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
CN202210463340.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王磊
韩晓航
胡求学
闫烁
陈洪野
吴小平
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.)
Cybrid Technologies Inc
Original Assignee
Cybrid Technologies Inc
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 Cybrid Technologies Inc filed Critical Cybrid Technologies Inc
Priority to CN202210463340.2A priority Critical patent/CN114716948A/zh
Publication of CN114716948A publication Critical patent/CN114716948A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J129/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Adhesives based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J129/14Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09J123/08Copolymers of ethene
    • C09J123/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09J123/0869Acids or derivatives thereof
    • C09J123/0876Neutralised polymers, i.e. ionomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/06Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/055Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321Phosphates
    • C08K2003/328Phosphates of heavy metals
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • 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)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种UV光转换封装材料及其制备方法和应用。该发明的UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:基体材料100份、UV光转换剂0.005‑1份、光稳定剂0.1‑1份、抗氧剂0.1‑1份,所述UV光转换剂为有机荧光颜料、稀土有机配合物、稀土无机化合物、CdSe量子点或钙钛矿量子点中的任意一种或至少两种的混合物,所述基体材料为聚乙烯醇缩丁醛、硅烷接枝乙烯共聚物、乙烯‑甲基丙烯酸离子聚合物或液体硅胶中的任意一种或至少两种的混合物。本发明的UV光转换封装材料,可以将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过,提高了电池片组件的功率,并且具有长期耐候性。

Description

一种UV光转换封装材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及封装材料技术领域,涉及一种封装材料及其制备方法和应用,尤其涉及一种UV光转换封装材料及其制备方法和应用。
背景技术
太阳光光谱范围为300nm-2400nm,一般可分为紫外光、可见光和红外光。当太阳光入射到太阳能电池组件上时,由于太阳能电池材料本身光线波长响应的限制,太阳能电池只能吸收一部分特定波长的光线。紫外线(Ultraviolet,UV)是电磁波谱中频率为750THz-30PHz,对应真空中波长为380nm-10nm辐射的总称,不能引起人们的视觉。它是频率比蓝紫光高的不可见光。太阳光谱上,紫外线的频率高于可见光线,可以分为UVA(紫外线A,波长380nm-320nm,低频长波)、UVB(波长320nm-280nm,中频中波)、UVC(波长280nm-100nm,高频短波)、EUV(100nm-10nm,超高频)4种。
其中,UVA射线会导致晒黑,紫外线B(UVB)波长较短,能灼伤皮肤。UVC则一般会被臭氧层阻隔。IR是红外线(infrared),可造成晒红、微血管扩张、皮肤炎,并促进紫外线的致癌性。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基,导致细胞膜的过氧化反应,使黑色素细胞产生更多的黑色素,并往上分布到表皮角质层,造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶。
现有的太阳能电池表面增加一层光转换层或是直接在封装材料中添加光转换剂,其能够使入射光中太阳能电池响应较差(量子效率低)的波段转换成响应较好(量子效率高)的波段。这样,在不改变太阳能电池自身结构的前提下实现对太阳光的最大利用。但是,在太阳能电池片领域,某些电池片不耐UV光,比如异质结电池片。因此需要UV截止型的胶膜对电池片进行保护,但是现有技术中采用UV截止型的胶膜所制备的组件,其功率会下降很多,并且现有技术中的加入UV光转换剂后做成的胶膜的UV转光效果经不起长期耐候考验。
CN104927686B公开了一种具有高光转换效率的太阳能电池封装胶膜,该胶膜采用重稀土离子掺杂的无机荧光体为光上转移剂(可将两个或两个以上波长大于1100nm的入射光子转化成为一个波长为500nm-1100nm的光子),具有一定尺寸分布的半导体量子点为光下转移剂(可将波长为300nm-500nm的一个入射光子转化成为一个波长为500nm-1100nm的光子),有效提高了太阳光谱的利用率,增加光伏组件的光电转换率。该胶膜所含的光转换剂均不含有机配体,因此光稳定性好,胶膜使用寿命长。但是,该胶膜采用的基体树脂需加入多种助剂,虽然光转换效率得到改善,但是耐候性有一定程度下降。
CN102891203A公开了一种荧光转换白色封装材料及使用该材料的太阳能电池,封装材料包括树脂基体、掺杂于树脂基体的助剂和荧光转换材料以及光线漫反射功能材料;荧光转换材料为稀土金属无机物、有机稀土金属络合物或有机荧光染料;光线漫反射材料为二氧化钛;荧光转换材料重量百分比为0.01%-19.95%,二氧化钛百分比为2%-20%,树脂基体为60%-97%。该太阳能电池采用了白色封装材料,制成的太阳能电池组件可将太阳能电池不吸收的特定波长的光线转换为太阳能电池吸收波长相匹配的光线,并通过此材料的漫反射特性将转换后的光线和残余光线反射到太阳能电池中,从而提高太阳能电池的光转化效率,但是该封装材料的耐候性有待进一步提高。
因此,开发一种可以将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过、并且具有较好的长期耐候性能的封装材料很有必要。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种UV光转换封装材料及其制备方法和应用,制得的胶膜可以将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过提高了电池片组件的功率,同时具有更有效的长期耐候性。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
Figure BDA0003621184930000031
所述UV光转换剂为有机荧光颜料、稀土有机配合物、稀土无机化合物、CdSe量子点或钙钛矿量子点中的任意一种或至少两种的混合物;
所述基体材料为聚乙烯醇缩丁醛、硅烷接枝乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物或液体硅胶中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明的UV光转换封装材料,无需添加过多助剂,采用UV光转换剂,将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过,最大限度提高了组件的功率,配合使用光稳定剂、抗氧剂,使得胶膜同时具有更长期的耐候性。
具体的,一种UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
基体材料的重量份为100份。
UV光转换剂的重量份为0.005-1份,例如为0.0005份、0.006份、0.007份、0.008份、0.009份、0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。
光稳定剂的重量份为0.1-1份,例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。
抗氧剂的重量份为0.1-1份,例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。
优选地,所述有机荧光颜料为罗丹明类荧光颜料、异硫氰酸类荧光颜料、聚集诱导发光类荧光颜料中的任意一种或至少两种的混合物。
所述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为60~150cps,例如为60cps、70cps、80cps、90cps、100cps、110cps、120cps、130cps、140cps或150cps等。
优选地,所述乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物为乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸钾离子聚合物或乙烯-甲基丙烯酸锌离子聚合物中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述硅烷接枝乙烯共聚物为乙烯基三甲基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯基三甲基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯基三乙基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述液体硅胶为美国道康宁公司PV800、PV6100系列液体硅胶。
所述光稳定剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
所述抗氧剂与所述光稳定剂的质量比为(3-15):10,例如为3:10、4:10、5:10、6:10、7:10、8:10、9:10、10:10、11:10、12:10、13:10、14:10、15:10等;进一步优选地,所述抗氧剂与光稳定剂的用量之和与所述UV光转换剂的质量比为(10-15):1,例如为15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1等,上述用量配比调节使得UV光转换剂具有长期的耐候性。
UV光转换封装材料可以为单层结构,也可以为多层结构,多层结构时,相邻两层的基体材料可以相同,也可以不同相邻两层胶膜的助剂种类及含量可以相同,也可以不同。
按重量份计,所述UV光转换封装材料还包括0.001-1份的填料,填料的加入可以使胶膜的抗PID性能更好;例如填料的重量份为0.001份、0.002份、0.003份、0.004份、0.005份、0.006份、0.007份、0.008份、0.009份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地,所述填料为磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸锆、磷酸氢锆、氢氧化镁、氧化镁、氢氧化钾和氢氧化钠中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的UV光转换封装材料的制备方法包括如下步骤:
基体材料为聚乙烯醇缩丁醛、硅烷接枝乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物时,按配比将各组分进行混料,随后将混合好的原料加入挤出机,经挤出机熔融塑化后,挤出至三辊处定型成膜,得到所述UV光转换封装材料。
基体材料为液体硅胶时,按配比将各组分混料,随后将混合好的原料加入混合器,混合好后即为所述UV光转换封装材料。
本发明的目的之三在于提供一种目的之一所述的UV光转换封装材料的应用,将所述UV光转换封装材料用于光伏组件的制备,特别是用于异质结电池的光伏组件的制备。
所述UV光转换封装胶膜用于光伏组件的制备时的层压时引发方式为热引发,具体使用方法过程为:
将所述UV光转换封装材料设置于电池片的上下两侧,按组件结构层叠排列,随后进行层压;其中,层压机的设定温度为120-170℃,例如为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃等,层压时间为10-22min,例如为10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min等。在一定压力层压后,组件出层压机层压结束,得到所述光伏组件。例如,所述组件结构可以为玻璃/封装胶膜/电池片/封装胶膜/玻璃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的UV光转换封装材料,可以将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过,最大限度提高了电池片组件的功率,且具有长期耐候性。具体的,UV波段(280~380nm)的透过率为2.17-24.02%,可见光波段(380-1100nm)的透光率为89.13-92.72%,膜初始的UV光转换效率为89.31-99.42%,UV300kwh后的UV光转换效率为87.14-97.77%,UV500kwh后的UV光转换效率为86.27-96.02%,初始组件的功率为365.18-373.17W,UV300kwh后组件功率为363.72-369.02W,UV500kwh后组件功率为362.71-365.71W,PID192h后组件功率衰减为1.1-4.1%。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
Figure BDA0003621184930000071
其中,基体材料为长春化学PVB树脂B-1776,UV光转换剂为有机荧光颜料罗丹明类荧光剂Rhodamine B,光稳定剂为[[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(144),抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)。
实施例2
本实施例的UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
Figure BDA0003621184930000072
其中,基体材料为乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物,UV光转换剂为聚集诱导发光类荧光颜料AIE,光稳定剂为[[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(144),抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯(1076)。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于,UV光转换剂的用量为0.5份,其他的与实施例1的均相同。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于,UV光转换剂的用量为1份,其他的与实施例1的均相同。
实施例5
本实施例的UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
Figure BDA0003621184930000081
其中,基体材料为乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物,UV光转换剂为聚集诱导发光类荧光颜料AIE,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770),抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)。
实施例6
本实施例的UV光转换封装材料,按重量份计,包括如下组分:
Figure BDA0003621184930000082
其中,基体材料为道康宁PV6100,UV光转换剂为聚集诱导发光类荧光颜料AIE,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770),抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于,还含有0.05份的磷酸锆填料,其他的与实施例1的均相同。
实施例8
本实施例与实施例1的区别之处在于,UV光转换剂替换为CdSe量子点,其他的与实施例1的均相同。
实施例9
本实施例与实施例1的区别之处在于,抗氧剂与光稳定剂的质量比2:10,为抗氧剂0.025份、光稳定剂0.125份,其他的与实施例1的均相同。
实施例10
本实施例与实施例1的区别之处在于,抗氧剂与光稳定剂的质量比2:1,为抗氧剂0.2份、光稳定剂0.1份,其他的与实施例1的均相同。
实施例11
本实施例与实施例1的区别之处在于,抗氧剂与光稳定剂的用量之和与UV光转换剂的质量比为5:1,有机荧光颜料的用量改为0.06份,其他的与实施例1的均相同。
实施例12
本实施例与实施例1的区别之处在于,抗氧剂与光稳定剂的用量之和与UV光转换剂的质量比为20:1,有机荧光颜料的用量改为0.015份,其他的与实施例1的均相同。
实施例13
本实施例与实施例7的区别之处在于,填料磷酸锆替换为氢氧化镁,其他的与实施例7的均相同。
实施例14
本实施例与实施例7的区别之处在于,填料磷酸锆替换为二氧化硅,其他的与实施例7的均相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于,UV光转换剂的添加量不同,具体为UV光转换剂0.001份,减少的UV光转换剂的用量按配比增加至其他组分中以保证总用量不变,其他的与实施例1的均相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于,UV光转换剂的添加量不同,具体为UV光转换剂2份,增加的UV光转换剂的用量按配比从其他组分中扣除以保证总用量不变,其他的与实施例1的均相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别之处在于,UV光转换剂替换为无机荧光颜料耀德兴公司YD-20,其他的与实施例1的均相同。
对比例4
本对比例的UV光转换封装材料,与实施例1的不同之处在于不含有光稳定剂和抗氧剂,其他的与实施例1的均相同。
对比例5
本对比例的UV光转换封装材料,与实施例1的不同之处在于不含有光稳定剂,其他的与实施例1的均相同。
对比例6
本对比例的UV光转换封装材料,与实施例1的不同之处在于不含有抗氧剂,其他的与实施例1的均相同。
对比例7
本对比例与实施例1的区别之处在于,基体材料替换为型号为E282PV的EVA,生产厂家韩华道达尔,其他的与实施例1的均相同。
将实施例1-14与对比例1-7制得的胶膜用于制备光伏组件,并分别对制得的光伏组件的性能进行测试,测试结果如表1所示。
其中,光伏组件的制备方法包括如下步骤:将上述制得的UV光转换封装胶膜设置于电池片的上下两侧,按玻璃/上层UV光转换封装胶膜/异质结电池片/下层UV光转换封装胶膜/玻璃的组件结构层叠排列,进行150℃层压20min,得到光伏组件。其中,光伏组件具体包括上层玻璃、上层光转换封装材料、异质结电池片、下层光转换封装材料、下层玻璃,全部都为双玻组件。上层光转换封装材料和下层光转换封装材料均为本发明的UV光转换封装材料。
其中,透过率的测试标准参照GB/T 29848-2018进行,透光率测试采用特定的紫外可见分光光度计(PerkinElmer LAMBDA 950)进行测试,组件功率的测试标准参照IEC61215进行,抗PID性能的测试参照IEC61215进行。
表1
Figure BDA0003621184930000111
Figure BDA0003621184930000121
由表1可以看出,本发明的UV光转换封装材料,可以将380nm以下的光转换成380nm以上的可见光穿过,提高了电池片组件的功率,并且具有良好的耐候性。
实施例1-4可以看出,随着UV光转换剂用量的增加,光转换效果得到改善,老化后组件功率改善不高。
实施例7与实施例1对比可以说明,填料的加入,UV500kwh后组件功率变大,抗PID性能提高。
实施例8UV光转换剂替换为CdSe量子点,会使组件透光率下降,初始功率下降,膜初始光转换效率降低,UV300kwh、500kwh后组件效率均变低,说明相对于CdSe量子点,有机荧光颜料的光转换效果更好。
实施例9抗氧剂与光稳定剂用量比太小,会使组件UV300kwh、500kwh后功率衰减变大。
实施例10抗氧剂与光稳定剂用量比太,抗氧剂的添加量太多,虽然可以保护光转换剂的长期耐候性,但是在层压过程中消耗过氧化物自由基,导致胶膜交联度下降。
实施例11抗氧剂与光稳定剂的用量之和与UV光转换剂的质量比太小,会使组件功率衰减变大,组件初始功率下降,UV老化后功率下降,初始光转效率下降,UV老化后光转效率下降。
实施例12抗氧剂与光稳定剂的用量之和与UV光转换剂的质量比太大,会使成本上升,同时组件初始功率下降,UV老化后功率下降,初始光转效率下降,UV老化后光转效率下降。
实施例13填料磷酸锆替换为氢氧化镁,会使组件抗PID性能提高。
实施例14填料替换为二氧化硅,会使组件透光率下降,初始功率下降,且PID192h后功率衰减大,说明并非所有填料的加入都利于抗PID性能的改善。
对比例1UV光转换剂的添加量太少,会使紫外波段功率透光率上升,组件初始功率下降,UV老化后功率下降快。
对比例2UV光转换剂的添加量太多,会使成本上升,同时也会影响组件的抗PID性能。
对比例3UV光转换剂替换为无机荧光颜料耀德兴公司YD-20,会使组件初始功率下降,UV老化后功率下降,初始光转效率下降,UV老化后光转效率下降。
对比例4不加光稳定剂和抗氧剂,会使耐候性能下降,UV老化后功率下降,UV老化后光转效率下降。
对比例5不含有光稳定剂,对比例6不含有抗氧剂,会使耐候性能下降。
对比例7基体材料替换为型号为E282PV的EVA,会使组件老化后边缘脱层,导致光转换助剂效果失效。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种UV光转换封装材料,其特征在于,按重量份计,包括如下组分:
Figure FDA0003621184920000011
所述UV光转换剂为有机荧光颜料、稀土有机配合物、稀土无机化合物、CdSe量子点或钙钛矿量子点中的任意一种或至少两种的混合物;
所述基体材料为聚乙烯醇缩丁醛、硅烷接枝乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物或液体硅胶中的任意一种或至少两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的UV光转换封装材料,其特征在于,所述有机荧光颜料为罗丹明类荧光颜料、异硫氰酸类荧光颜料、聚集诱导发光类荧光颜料中的任意一种或至少两种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的UV光转换封装材料,其特征在于,所述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为60~150cps;
优选地,所述乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物为乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸钾离子聚合物或乙烯-甲基丙烯酸锌离子聚合物中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述硅烷接枝乙烯共聚物为乙烯基三甲基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯基三甲基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯基三乙基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-辛烯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-1-丁烯共聚物、异氰酸酯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述液体硅胶为美国道康宁公司PV800、PV6100系列液体硅胶。
4.根据权利要求1-3之一所述的UV光转换封装材料,其特征在于,所述光稳定剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
5.根据权利要求1-4之一所述的UV光转换封装材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求1-5之一所述的UV光转换封装材料,其特征在于,所述抗氧剂与所述光稳定剂的质量比为(3-15):10;
优选地,所述抗氧剂与光稳定剂的用量之和与所述UV光转换剂的质量比为(10-15):1。
7.根据权利要求1-6之一所述的UV光转换封装材料,其特征在于,按重量份计,所述UV光转换封装材料还包括0.001-1份的填料;
优选地,所述填料为磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸锆、磷酸氢锆、氢氧化镁、氧化镁、氢氧化钾和氢氧化钠中的任意一种或至少两种的混合物。
8.一种如权利要求1-7之一所述的UV光转换封装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:基体材料为聚乙烯醇缩丁醛、硅烷接枝乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸离子聚合物时,按配比将各组分进行混料,随后将混合好的原料加入挤出机,经挤出机熔融塑化后,挤出至三辊处定型成膜,得到所述UV光转换封装材料;
基体材料为液体硅胶时,按配比将各组分混料,随后将混合好的原料加入混合器,混合好后即为所述UV光转换封装材料。
9.一种如权利要求1-7之一所述的UV光转换封装材料的应用,其特征在于,将所述UV光转换封装材料用于光伏组件的制备。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述光伏组件的制备方法包括如下步骤:将所述UV光转换封装胶膜设置于电池片的上下两侧,按玻璃/封装胶膜/电池片/封装胶膜/玻璃的组件结构层叠排列,进行层压,得到所述光伏组件;
优选地,所述层压是在层压机或者高压釜中进行的;
优选地,所述层压的温度为120-170℃,所述层压的时间为10-22min;
优选地,将所述UV光转换封装材料用于异质结电池的光伏组件的制备。
CN202210463340.2A 2022-04-28 2022-04-28 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用 Pending CN114716948A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210463340.2A CN114716948A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210463340.2A CN114716948A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114716948A true CN114716948A (zh) 2022-07-08

Family

ID=82246584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210463340.2A Pending CN114716948A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114716948A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115637149A (zh) * 2022-10-19 2023-01-24 无锡极电光能科技有限公司 一种钙钛矿量子点扩散板及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386271A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 上海交大泰阳绿色能源有限公司 上转换材料应用于晶硅电池中的方法
CN102732160A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 广州鹿山新材料股份有限公司 提高太阳能电池组件光谱转换效率的eva封装胶膜
CN102942758A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 浙江德斯泰塑胶有限公司 应用于太阳能组件的高反光率pvb封装膜及制备方法
CN106189932A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 苏州爱康薄膜新材料有限公司 高光电转化效率的太阳能电池组件及其制备方法
CN106566436A (zh) * 2016-11-01 2017-04-19 常州斯威克光伏新材料有限公司 一种上转换发光型eva光伏胶膜的制备方法
CN107681015A (zh) * 2017-11-07 2018-02-09 苏州中来光伏新材股份有限公司 Pvb胶膜的制备方法及用该pvb胶膜封装的双玻组件
CN112824466A (zh) * 2019-11-19 2021-05-21 杭州福斯特应用材料股份有限公司 用于形成抗pid封装胶膜的组合物、抗pid封装胶膜及太阳能组件
CN114058271A (zh) * 2021-12-22 2022-02-18 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种不同uv吸收波段的胶膜及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386271A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 上海交大泰阳绿色能源有限公司 上转换材料应用于晶硅电池中的方法
CN102732160A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 广州鹿山新材料股份有限公司 提高太阳能电池组件光谱转换效率的eva封装胶膜
CN102942758A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 浙江德斯泰塑胶有限公司 应用于太阳能组件的高反光率pvb封装膜及制备方法
CN106189932A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 苏州爱康薄膜新材料有限公司 高光电转化效率的太阳能电池组件及其制备方法
CN106566436A (zh) * 2016-11-01 2017-04-19 常州斯威克光伏新材料有限公司 一种上转换发光型eva光伏胶膜的制备方法
CN107681015A (zh) * 2017-11-07 2018-02-09 苏州中来光伏新材股份有限公司 Pvb胶膜的制备方法及用该pvb胶膜封装的双玻组件
CN112824466A (zh) * 2019-11-19 2021-05-21 杭州福斯特应用材料股份有限公司 用于形成抗pid封装胶膜的组合物、抗pid封装胶膜及太阳能组件
CN114058271A (zh) * 2021-12-22 2022-02-18 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种不同uv吸收波段的胶膜及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
纪靓靓 等 著: "《环境科学与工程创新性实验教程》", 上海:上海交通大学出版社, pages: 50 - 78 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115637149A (zh) * 2022-10-19 2023-01-24 无锡极电光能科技有限公司 一种钙钛矿量子点扩散板及其制备方法
CN115637149B (zh) * 2022-10-19 2024-04-05 无锡极电光能科技有限公司 一种钙钛矿量子点扩散板及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102732160B (zh) 提高太阳能电池组件光谱转换效率的eva封装胶膜
EP2505595B1 (en) Sealing film for solar cells, and solar cells
EP1164167A1 (en) Sealing composition and sealing method
JPH07202243A (ja) 太陽電池モジュール
WO2009116638A1 (ja) 一対の封止膜、及びこれを用いた太陽電池
CN114958215B (zh) 一种uv光转换封装胶膜及其制备方法
CN106189932A (zh) 高光电转化效率的太阳能电池组件及其制备方法
JP2011216804A (ja) 太陽電池用封止膜、これを用いた太陽電池、及び太陽電池の製造方法
EP2720278A1 (en) Solar cell module manufacturing method
CN114058271A (zh) 一种不同uv吸收波段的胶膜及其制备方法
JP6822457B2 (ja) 太陽電池モジュール用の封止材組成物、及び、太陽電池モジュール用の封止材シートの製造方法
CN113956822A (zh) 一种无溢胶的高反射率eva胶膜及其制备方法
JP2009302220A (ja) 太陽電池用封止膜および太陽電池モジュール
CN114716948A (zh) 一种uv光转换封装材料及其制备方法和应用
WO2023236539A1 (zh) 一种封装胶膜及其应用
CN113943537A (zh) 一种黑色高反复合封装胶膜及其制备方法
JP6476967B2 (ja) 太陽電池モジュール用の封止材シート
JP2016021433A (ja) 太陽電池モジュール用の封止材シート及びその製造方法
CN106566435B (zh) 一种上转换发光型eva光伏胶膜
CN113314634A (zh) 一种具有下转换功能的太阳能电池背板及其制备方法
CN115566081B (zh) 一种光伏组件及其制备方法与太阳能电池
CN204271109U (zh) 一种低封装损失光伏电池组件
CN104022175B (zh) 太阳能电池封装用的荧光含氟聚合物薄膜及其制备方法
JP2016157760A (ja) 太陽電池モジュール用の有色封止材シート
CN114854331A (zh) 一种紫外截止型eva光伏胶膜及其制备方法和光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination