CN116426227A - 一种含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏材料技术领域，尤其是涉及一种含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法和光伏组件。含复合光转换剂的光转胶膜，包括膜主体和分散于膜主体内的复合光转换剂；光转胶膜中，复合光转换剂的质量分数为0.05%~0.5%；复合光转换剂主要由按重量份数计的如下原料制得：苯并三氮唑类光转粉100份、苯并三氮唑类紫外吸收剂1～10份、烷氧基硅烷0.1～5份、硅酸酯0.1～5份、水解液0.1～1份和溶剂5～20份。本发明的光转胶膜中含有特定的复合光转换剂，能够显著提高组件的功率，同时还使组件在长期UV辐照后功率衰减减小。
Description
技术领域
本发明涉及光伏材料技术领域，尤其是涉及一种含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法和光伏组件。
背景技术
随着光伏行业的蓬勃发展，各项光伏电池技术不断取得突破，晶硅电池光电转换效率越来越高。常规的单晶PERC电池转换效率已接近理论极限24%，未来技术提升空间有限。而异质结（HJT）电池的效率已突破26%，再加上低光致衰减、低温系数、双面率高等优点，HJT电池成为了晶硅电池发展的新方向。但是现有HJT电池片使用非晶或微晶硅技术，表面因Si-H基团更容易遭受紫外辐照而被破坏产生缺陷，导致组件功率衰减，市场产品主要通过UV截止型的胶膜对电池片进行保护，结果导致HJT组件功率的下降。因此需要耐UV光转胶膜对电池片进行保护且将组件光谱响应性弱的紫外波段转换成光谱响应性高的可见光波段，提高HJT对于太阳光的利用率。
常规的光转胶膜技术往往只是单一材料或者简单复配的产品，光转材料容易被胶膜中添加的过氧化物等助剂破坏其结构的完整性，减少使用寿命，同时生产的HJT光伏组件在日常使用过程中，大气中存在的水或氧，在UV协同作用下，仍会对胶膜中的光转材料进行进一步氧化破坏，加速光转材料的失效，降低了光电转化效率，最终导致组件功率的下降。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种含复合光转换剂的光转胶膜，以解决现有技术中存在的光转材料寿命短、光电转换效率低等技术问题。
本发明的另一目的在于提供含复合光转换剂的光转胶膜的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种光伏组件。
为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供了一种含复合光转换剂的光转胶膜，包括膜主体和分散于所述膜主体内的复合光转换剂；所述光转胶膜中，所述复合光转换剂的质量分数为0.05%~0.5%；
所述复合光转换剂主要由按重量份数计的如下原料制得：
苯并三氮唑类光转粉100份、苯并三氮唑类紫外吸收剂1～10份、烷氧基硅烷0.1～5份、硅酸酯0.1～5份、水解液0.1～1份和溶剂5～20份；
所述苯并三氮唑类光转粉包括如下式Ⅰ～式Ⅱ的结构所示化合物中的至少一种：
在本发明的具体实施方式中，所述复合光转换剂的原料中还包括按重量份数计的量子点1～10份。进一步的，所述量子点包括Si量子点、GaAs量子点、CdS量子点、CdSe量子点、CdTe量子点、ZnS量子点、ZnSe量子点和ZnTe量子点中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述苯并三氮唑类紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-328。
在本发明的具体实施方式中，所述烷氧基硅烷选自含碳碳双键的烷氧基硅烷和含氨基的烷氧基硅烷中的至少一种。进一步的，所述含碳碳双键的烷氧基硅烷包括3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种；所述含氨基的烷氧基硅烷包括3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸异丙酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述水解液包括水和醇类溶剂。进一步的，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的至少一种；所述水和所述醇类溶剂的体积比为1﹕（0.01～1）。
在本发明的具体实施方式中，所述溶剂包括乙酸乙酯和/或四氯化碳。
在本发明的具体实施方式中，所述复合光转换剂的制备方法包括：
苯并三氮唑类光转粉和苯并三氮唑类紫外吸收剂于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到所述复合光转换剂；
或者，苯并三氮唑类光转粉、苯并三氮唑类紫外吸收剂和量子点于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到所述复合光转换剂。
在本发明的具体实施方式中，所述膜主体包括按重量份数计的如下组分：基体树脂100份、交联剂0.5～1.5份、助交联剂0.1～1份、抗氧剂0.1～0.5份、光稳定剂0.1～1份和偶联剂0.3～1.5份；
所述基体树脂包括EVA树脂或POE树脂。
本发明另一方面还提供了含复合光转换剂的光转胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将膜主体与复合光转换剂按比例混合均匀，挤出流延成膜。
在本发明的具体实施方式中，挤出流延的温度为80～90℃。
本发明又一方面还提供了一种光伏组件，包括上述任意一种所述含复合光转换剂的光转胶膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的光转胶膜中含有特定的复合光转换剂，复合光转换剂采用特定的两种苯并三氮唑类光转粉与苯并三氮唑类紫外吸收剂制备，二者具有良好的协同增强的作用，能够显著提高组件的功率；同时复合光转换剂具有保护结构，同时能够与膜主体形成良好的交联网络结构，在光转胶膜中具有优异的耐UV稳定性，不仅延长了光转胶膜的使用寿命，还使组件在长期UV辐照后功率衰减减小；
（2）本发明的光伏组件，采用上述光转胶膜，能够显著提高组件功率并降低组件在长期UV辐照后功率的衰减程度；同时延长光伏组件的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明一方面提供了一种含复合光转换剂的光转胶膜，包括膜主体和分散于所述膜主体内的复合光转换剂；光转胶膜中，复合光转换剂的质量分数为0.05%~0.5%；
复合光转换剂主要由按重量份数计的如下原料制得：
苯并三氮唑类光转粉100份、苯并三氮唑类紫外吸收剂1～10份、烷氧基硅烷0.1～5份、硅酸酯0.1～5份、水解液0.1～1份和溶剂5～20份；
苯并三氮唑类光转粉包括如下式Ⅰ～Ⅱ式的结构所示化合物中的至少一种：
本发明的光转胶膜中含有特定的复合光转换剂，能够显著提高组件的功率，同时具有优异的耐UV稳定性，不仅延长了光转胶膜的使用寿命，还降低了长期UV辐照后的功率衰减。
其中，复合光转换剂中，采用特定的苯并三氮唑类光转粉作为光转材料，与同为苯并三氮唑类的紫外吸收剂同时使用，二者具有良好的协同增强作用，相比于其余光转材料或紫外吸收剂，能够显著提高组件的功率。
并且，复合光转换剂的原料中同时包括一定量的烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，在制备过程中，硅酸酯能够对光转材料和紫外吸收剂进行包覆，烷氧基硅烷对光转材料和紫外吸收剂表面进行修饰改性，包覆层有助于提高对UV老化的耐候性，表面修饰改性能够使复合光转换剂在与膜主体混合时，具有良好的相容性，保证分散均匀程度，且能够形成良好的交联网络结构，并提高结构致密性，进一步改善对UV老化的耐候性。
如在不同实施方式中，光转胶膜中，复合光转换剂的质量分数可以为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%或其中任意两者组成的范围。
如在不同实施方式中，复合光转换剂的原料中，按重量份数计，相较于100重量份的苯并三氮唑类光转粉，其余原料的用量可以分别如下：
苯并三氮唑类紫外吸收剂的用量可以为1份、2份、5份、8份、10份或其中任意两者组成的范围；
烷氧基硅烷的用量可以为0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份或其中任意两者组成的范围；
硅酸酯的用量可以为0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份或其中任意两者组成的范围；
水解液的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围；
溶剂的用量可以为5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份或其中任意两者组成的范围。
式Ⅰ结构所示化合物的合成路线可以参考如下：
4,7-二溴-2H-苯并三唑与4-氨基苯硼酸进行Suzuki反应得到中间体A；然后中间体A与2-(4-溴苯氧基)乙胺进行Buchwald反应得到式Ⅰ结构所示化合物。在实际操作中，将中间体A和2-(4-溴苯氧基)乙胺进行反应时，可预先将2-(4-溴苯氧基)乙胺中的氨基进行常规氨基保护，如乙酰基保护，反应结束后再进行常规脱除即可。
具体的，式Ⅰ结构所示化合物的合成及结构表征如下：
（a）将4,7-二溴-2H-苯并三唑（0.1mol）、4-氨基苯硼酸（0.2mol）、Pd(PPh3)4（0.01mol）、碳酸钾（0.01mol）、H2O（10mL）、DMF（100mL），置于反应容器中，在氮气氛围中，于120℃条件下反应24h。反应结束后冷却至室温，在反应液中加入50mL水，用二氯甲烷（50mL×3）萃取，收集有机相，将有机相浓缩得到固体后，进行常规柱层析分离得到中间体A。
（b）将中间体A（0.05mol）、2-(4-溴苯氧基)乙胺（0.25mol）、Pd2(dba)3（0.0025mol）、DIEA（0.1mol）、配体Xantphos（0.005mol）、甲苯（100mL）加入反应容器中，搅拌，在氮气保护下，升温至回流反应约20h直至原料反应完全，停止反应，降至室温。加入二氯甲烷（500mL）和水（250mL）搅拌分液，收集有机相用饱和食盐水（250mL×2）洗涤，然后浓缩得到固体物质。通过常规柱层析分离得到式Ⅰ结构所示化合物。
通过核磁、质谱等结构表征验证为目标产物。其中，质谱MS（MALDI-TOF，m/z）：计算值C50H51N9O4，841.41；测试值842.16[M+H]+；1H-NMR（DMSO-d 6, 500MHz）:δ 7.86（s，2H），7.52（d，J=6.8Hz，4H），6.74-6.68（m，12H），6.53（d，J=9.8Hz，8H），4.26（t，J=10Hz，8H），3.30（t，J=10Hz，8H）。
式Ⅱ结构所示化合物的合成路线可以参考如下：
4,7-二溴-2H-苯并三唑与1,3-二硝基苯进行取代反应得到中间体B，中间体B进行还原反应得到中间体C，中间体C与β-氯代苯乙烷进行Buchwald反应得到中间体D，中间体D与4-氨基苯硼酸进行Suzuki反应得到式Ⅱ结构所示化合物。
具体的，式Ⅱ结构所示化合物的合成及结构表征如下：
（a）将4,7-二溴-2H-苯并三唑（0.1mol）、1,3-二硝基苯（0.1mol）、CuBr（0.02mol）、过硫酸铵（0.2mol）和乙腈（5mL）置于反应容器中，在氮气氛围中，于60℃反应约8h直至原料反应完全，停止反应，降至室温。除去溶剂，将固体进行常规柱层析分离得到中间体B。中间体B的质谱MS（MALDI-TOF，m/z）：计算值C12H5Br2N5O4，442.87；测试值443.25[M+H]+；1H-NMR（DMSO-d 6, 500MHz）:δ 8.76（s，1H），8.49（s，2H），7.51（s，2H）。
（b）取中间体B于反应容器中，加入适量甲醇溶解中间体B，再加入甲酸铵（中间体B的摩尔量的10倍）和10%钯/炭（中间体B的质量的10%），在20℃反应约3h直至原料反应完全，停止反应。过滤收集滤液，滤液倒入大量水中，析出固体，过滤，收集固体干燥得到中间体C。中间体C的质谱MS（MALDI-TOF，m/z）：计算值C12H9Br2N5，382.92；测试值383.54[M+H]+；1H-NMR（DMSO-d 6, 500MHz）: δ 7.51（s，2H），6.01（s，2H），5.76（s，1H）。
（c）将中间体C（0.05mol）、β-氯代苯乙烷（0.1mol）、Pd2(dba)3（0.0025mol）、DIEA（0.1mol）、配体Xantphos（0.005mol）、甲苯（80mL）加入反应容器中，搅拌，在氮气保护下，升温至回流反应约24h直至原料反应完全，停止反应，降至室温。加入二氯甲烷（40mL）和水（200mL）搅拌分液，收集有机相用饱和食盐水（200mL×2）洗涤，然后浓缩得到固体物质。通过常规柱层析分离得到中间体D。中间体D的质谱MS（MALDI-TOF，m/z）：计算值C28H25Br2N5，591.05；测试值592.02[M+H]+；1H-NMR（DMSO-d 6, 500MHz）: δ 7.51（s，2H），7.42（t，J=10Hz，4H），7.28-7.30（m，6H），5.94（s，2H），5.69（s，1H），3.37（t，J=8Hz，4H），2.92（t，J=8Hz，4H）。
（d）将中间体D（0.04mol）、4-氨基苯硼酸（0.08mol）、Pd(PPh3)4（0.004mol）、碳酸钾（0.004mol）、H2O（4mL）、DMF（40mL），置于反应容器中，在氮气氛围中，于120℃条件下反应24h。反应结束后冷却至室温，在反应液中加入20mL水，用二氯甲烷（20mL×3）萃取，收集有机相，将有机相浓缩得到固体后，进行常规柱层析分离得到式Ⅱ结构所示化合物。
通过核磁、质谱等结构表征验证为目标产物。其中，质谱MS（MALDI-TOF，m/z）：计算值C40H37N7，615.31；测试值616.08[M+H]+；1H-NMR（DMSO-d 6, 500MHz）:δ 7.75（s，2H），7.54（d，J=6Hz，4H），7.39（t，J=9.8Hz，4H），7.26-7.28（m，6H），6.60（d，J=6Hz，4H），5.93（s，2H），5.70（s，1H），3.37（t，J=8Hz，4H），2.93（t，J=8Hz，4H）。
在本发明的具体实施方式中，复合光转换剂的原料中还包括按重量份数计的量子点1～10份。进一步的，量子点包括Si量子点、GaAs量子点、CdS量子点、CdSe量子点、CdTe量子点、ZnS量子点、ZnSe量子点和ZnTe量子点中的至少一种。
如在不同实施方式中，复合光转换剂的原料中包括的量子点的重量份数可以为1份、2份、5份、8份、10份或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，苯并三氮唑类紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-328。
通过采用上述两种苯并三氮唑类紫外吸收剂与特定的苯并三氮唑类光转粉复配制备光转材料，具有优异的协同作用，可显著提高光电转化效率，提高组件功率。
在本发明的具体实施方式中，烷氧基硅烷选自含碳碳双键的烷氧基硅烷和含氨基的烷氧基硅烷中的至少一种。进一步的，含碳碳双键的烷氧基硅烷包括3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种；含氨基的烷氧基硅烷包括3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸异丙酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，水解液包括水和醇类溶剂。进一步的，醇类溶剂包括甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的至少一种；水和醇类溶剂的体积比为1﹕（0.01～1）。
如在不同实施方式中，水和醇类溶剂的体积比可以为1﹕0.01、1﹕0.02、1﹕0.05、1﹕0.08、1﹕0.1、1﹕0.2、1﹕0.5、1﹕0.8、1﹕1或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，溶剂包括乙酸乙酯和/或四氯化碳。
在本发明的具体实施方式中，复合光转换剂的制备方法包括：
苯并三氮唑类光转粉和苯并三氮唑类紫外吸收剂于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂；
或者，苯并三氮唑类光转粉、苯并三氮唑类紫外吸收剂和量子点于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂。
其中上述两种方法分别是针对不含有量子点的情况和含有量子点的情况，当含有量子点时，将量子点与苯并三氮唑类光转粉、苯并三氮唑类紫外吸收剂一同溶剂或分散于溶剂中，再进行后续操作即可。
在本发明的具体实施方式中，膜主体包括按重量份数计的如下组分：基体树脂100份、交联剂0.5～1.5份、助交联剂0.1～1份、抗氧剂0.1～0.5份、光稳定剂0.1～1份和偶联剂0.3～1.5份；
基体树脂包括EVA树脂或POE树脂。
膜主体的组成可与常规用于光转胶膜的EVA胶膜或POE胶膜相同。比如在不同实施方式中，膜主体中，按重量份数计，相较于100份基体树脂，其余组分的用量可分别如下：
交联剂的用量可以为0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份或其中任意两者组成的范围；
助交联剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围；
抗氧剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围；
光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围；
偶联剂的用量可以为0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份或其中任意两者组成的范围。
其中，各助剂的种类可以示例性的如下，但不局限于此：
交联剂选自过氧化物类交联剂中的至少一种；
助交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯；
抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的任一种或多种；
光稳定剂包括4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；
偶联剂包括硅烷偶联剂中的至少一种，如含环氧基的硅烷偶联剂，具体的如γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
本发明另一方面还提供了含复合光转换剂的光转胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将膜主体与复合光转换剂按比例混合均匀，挤出流延成膜。
在本发明的具体实施方式中，挤出流延的温度为80～90℃。
在实际操作中，混合均匀的操作可以在混料机中进行；挤出流延成膜的操作可在流延机中进行。
具体光转胶膜的厚度可根据实际需求进行调整，如可以为0.5mm等。
本发明又一方面还提供了一种光伏组件，包括上述任意一种含复合光转换剂的光转胶膜。
在本发明的具体实施方式中，光伏组件包括HJT电池和玻璃，光转胶膜贴合于HJT电池和玻璃之间。
本发明具体实施方式中采用的部分产品信息可以如下，为本领域常规的材料，但不局限于此：
EVA树脂：斯尔邦V2825，熔指为25g/10min，VA含量为28%；
CdS量子点：江苏先丰纳米材料科技有限公司，溶剂为水，发射波长590nm，浓度为3mg/mL，在使用时去除其中的溶剂水，然后以除水后得到的固体重量计量进行后续制备复合光转换剂的操作。
实施例1
本实施例提供了一种含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，其中，制备方法，包括如下步骤：
（1）制备复合光转换剂：称取100重量份式Ⅰ结构所示化合物、1重量份UV-326、1重量份CdS量子点，加入10mL乙酸乙酯中，混合均匀；然后加入1重量份正硅酸甲酯、0.3重量份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和0.2重量份水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1），室温搅拌30min，在65℃条件下脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂粉体。
（2）制备光转胶膜：称取100重量份的EVA树脂置于混料机中，然后向混料机中加入1重量份的交联剂叔丁基过氧化碳酸-2-乙基已酯、0.5重量份的助交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.5重量份的抗氧剂亚磷酸三(壬基苯基)酯、0.6重量份的光稳定剂4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1.5重量份的偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和0.3份步骤（1）制得的复合光转换剂粉体，在混料机中混合均匀，投入流延机中，在80℃条件下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的EVA光转胶膜。
实施例2
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的苯并三氮唑类光转粉不同。
本实施例采用等重量的式Ⅱ结构所示化合物替换实施例1中的式Ⅰ结构所示化合物。
实施例3
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的苯并三氮唑类紫外吸收剂不同。
本实施例采用等重量的UV-328替换实施例1中UV-326。
实施例4
本实施例参考实施例2的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的苯并三氮唑类紫外吸收剂不同。
本实施例采用等重量的UV-328替换实施例2中UV-326。
实施例5
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（2）中制备光转胶膜中，采用的复合光转换剂粉体的量不同。
本实施例中加入的复合光转换剂粉体的重量份数为0.06份。
实施例6
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（2）中制备光转胶膜中，采用的复合光转换剂粉体的量不同。
本实施例中加入的复合光转换剂粉体的重量份数为0.5份。
实施例7
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
本实施例中，复合光转换剂的制备包括：称取100重量份式Ⅰ结构所示化合物、10重量份UV-326、1重量份CdS量子点，加入10mL乙酸乙酯中，混合均匀；然后加入1重量份正硅酸甲酯、0.3重量份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和0.2重量份水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1），室温搅拌30min，在65℃条件下脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂粉体。
实施例8
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
本实施例中，复合光转换剂的制备包括：称取100重量份式Ⅰ结构所示化合物、5重量份UV-326、1重量份CdS量子点，加入10mL乙酸乙酯中，混合均匀；然后加入1重量份正硅酸甲酯、0.3重量份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和0.2重量份水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1），室温搅拌30min，在65℃条件下脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂粉体。
实施例9
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
本实施例中，复合光转换剂的制备包括：称取100重量份式Ⅰ结构所示化合物、1重量份UV-326、1重量份CdS量子点，加入10mL乙酸乙酯中，混合均匀；然后加入0.1重量份正硅酸甲酯、0.1重量份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和0.1重量份水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1），室温搅拌30min，在65℃条件下脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂粉体。
实施例10
本实施例参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别仅在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
本实施例中，复合光转换剂的制备包括：称取100重量份式Ⅰ结构所示化合物、1重量份UV-326、1重量份CdS量子点，加入10mL乙酸乙酯中，混合均匀；然后加入5重量份正硅酸甲酯、5重量份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和1重量份水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1），室温搅拌30min，在65℃条件下脱除溶剂并干燥，得到复合光转换剂粉体。
对比例1
对比例1参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的紫外吸收剂不同。
对比例1采用等重量的UV531替换实施例1中UV-326。
对比例2
对比例2参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的苯并三氮唑类光转粉不同。
对比例2采用等重量的式Ⅲ结构所示化合物替换实施例1中的式Ⅰ结构所示化合物。其中，式Ⅲ的结构所示化合物如下：
其中，式Ⅲ的结构所示化合物的制备方法参考公开号为CN103562323A的专利申请说明书[0181]～[0185]的制备方法制得。
对比例3
对比例3参考实施例3的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）中制备复合光转换剂中，采用的苯并三氮唑类光转粉不同。
对比例3采用等重量的式Ⅲ结构所示化合物替换实施例3中的式Ⅰ结构所示化合物。
对比例4
对比例4参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（2）中制备光转胶膜中，采用的复合光转换剂粉体的量不同。
对比例4中加入的复合光转换剂粉体的重量份数为0.04份。
对比例5
对比例5参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（2）中制备光转胶膜中，采用的复合光转换剂粉体的量不同。
对比例4中加入的复合光转换剂粉体的重量份数为0.6份。
对比例6
对比例6参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
对比例6的复合光转换剂的制备中，UV-326的用量为0.5重量份。
对比例7
对比例7参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
对比例7的复合光转换剂的制备中，UV-326的用量为12重量份。
对比例8
对比例8参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
对比例8的复合光转换剂的制备中，正硅酸甲酯的用量为5.5重量份，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为5.5重量份，水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1）的重量份为1.1重量份。
对比例9
对比例9参考实施例1的含复合光转换剂的光转胶膜及其制备方法，区别在于：
步骤（1）复合光转换剂制备中采用的原料用量不同。
对比例9的复合光转换剂的制备中，正硅酸甲酯的用量为0.08重量份，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为0.08重量份，水/乙醇混合液（乙醇和水的体积比为1﹕1）的重量份为0.02重量份。
实验例
为了对比说明不同实施例和对比例的光转胶膜的性能差异，将不同实施例和对比例的光转胶膜分别制成待测试的光伏组件样品，参照IEC61215对不同光伏组件的初始组件功率和UV120kWh后光伏组件功率进行测试，并依据两个数据计算出衰减率。测试结果见表1。
其中，待测试的光伏组件样品的制备包括：上层玻璃、上层光转换胶膜、电池片、下层光转换胶膜、下层玻璃，全部都为双玻组件。上层光转换胶膜和下层光转换胶膜均为本发明的含复合光转换剂的光转胶膜，其中电池片采用210尺寸HJT电池片，最终制成110版型组件。常规无光转换材料组件初始功率为585W。
表1 不同光转胶膜对应的光伏组件的性能测试结果
从上述测试结果可知，本发明采用的特定的苯并三唑类光转粉与苯并三氮唑类紫外吸收剂复配后，耐UV老化性能优于现有常规苯并三唑光转粉（如式Ⅲ结构所示）。本发明通过采用特定的复合光转换剂，其中利用两种苯并三氮唑类光转粉与苯并三氮唑类紫外吸收剂，二者具有良好的协同增强的作用，能够显著提高组件的功率；同时复合光转换剂具有适宜的保护结构，同时能够与膜主体形成良好的交联网络结构，在光转胶膜中具有优异的耐UV稳定性，不仅延长了光转胶膜的使用寿命，还使组件在长期UV辐照后功率衰减减小。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，包括膜主体和分散于所述膜主体内的复合光转换剂；所述光转胶膜中，所述复合光转换剂的质量分数为0.05%~0.5%；
所述复合光转换剂主要由按重量份数计的如下原料制得：
苯并三氮唑类光转粉100份、苯并三氮唑类紫外吸收剂1～10份、烷氧基硅烷0.1～5份、硅酸酯0.1～5份、水解液0.1～1份和溶剂5～20份；
所述苯并三氮唑类光转粉包括如下式Ⅰ～式Ⅱ的结构所示化合物中的至少一种：
2.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述复合光转换剂的原料中还包括按重量份数计的量子点1～10份；
所述量子点包括Si量子点、GaAs量子点、CdS量子点、CdSe量子点、CdTe量子点、ZnS量子点、ZnSe量子点和ZnTe量子点中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述苯并三氮唑类紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-328。
4.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述烷氧基硅烷选自含碳碳双键的烷氧基硅烷和含氨基的烷氧基硅烷中的至少一种；
所述含碳碳双键的烷氧基硅烷包括3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种；所述含氨基的烷氧基硅烷包括3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸异丙酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述溶剂包括乙酸乙酯和/或四氯化碳；
所述水解液包括水和醇类溶剂；所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述复合光转换剂的制备方法包括：
苯并三氮唑类光转粉和苯并三氮唑类紫外吸收剂于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到所述复合光转换剂；
或者，苯并三氮唑类光转粉、苯并三氮唑类紫外吸收剂和量子点于溶剂中分散或溶解，加入烷氧基硅烷、硅酸酯和水解液，进行水解反应，加热脱除溶剂并干燥，得到所述复合光转换剂。
8.根据权利要求1所述的含复合光转换剂的光转胶膜，其特征在于，所述膜主体包括按重量份数计的如下组分：基体树脂100份、交联剂0.5～1.5份、助交联剂0.1～1份、抗氧剂0.1～0.5份、光稳定剂0.1～1份和偶联剂0.3～1.5份；
所述基体树脂包括EVA树脂或POE树脂。
9.权利要求1～8任一项所述的含复合光转换剂的光转胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将膜主体与复合光转换剂按比例混合均匀，挤出流延成膜；
所述挤出流延的温度为80～90℃。
10.光伏组件，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的含复合光转换剂的光转胶膜或权利要求9所述的制备方法制得的含复合光转换剂的光转胶膜。
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