CN1217421C - 太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池组件包括光生伏打元件,光生伏打元件的光接收表面和/或非光接收表面由有机聚合物树脂层密封,其中在至少一个有机聚合物树脂层含有特定的乙烯-不饱和脂肪酸酯-不饱和脂肪酸三元共聚物时,可以提供具有优异耐气候性、耐热性和耐湿性和优异光电转换效率、并可以长期保持稳定的太阳能电池性能的太阳能电池组件。
Description
本发明涉及一种太阳能电池组件,特别涉及光生伏打元件的光接收表面和/或非光接收表面被有机聚合树脂密封的太阳能电池组件。
近些年来,全球都已意识到生态问题。具体说,由于CO2的释放引起的地球变暖的现象已成为一个严重的问题,对清洁能量的需求日益增长。由于太阳能电池安全且容易处理,所以目前可以说太阳能电池是一种有前途的清洁能源。
图5是展示太阳能电池组件基本结构的示意剖面图。图5中,数字501表示光生伏打元件,502是密封树脂,503是正面部件,504是背面部件。太阳光穿透正面部件503和密封树脂502,入射到光生伏打元件501的光接收表面上,并转换成电能。所产生的电力从输出端(未示出)输出。
光生伏打元件不能耐受直接用于严酷的户外条件,是由于光生伏打元件自身易受侵蚀和因为来自外界的冲击而易破裂。因此,光生伏打元件必须被覆盖材料覆盖和保护。最一般说,这可以通过将光生伏打元件夹在和层压在例如玻璃和碳氟树脂膜等具有耐气候性的透明正面部件和例如层叠有铝的teddler膜和聚酯膜等具有优异耐湿性及电阻特性的背面部件间的方法完成。
关于用于太阳能电池的常规密封树脂,主要使用聚乙烯醇缩丁醛和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。其中,EVA的可交联组合物具有例如耐热、耐气候、透明和成本效率等优异特性,是目前太阳能电池所用的最普通密封树脂。
由于太阳能电池组件要长期用在户外,所以需要具有高耐久性。更不必说光生伏打元件自身的耐久性,另外需要覆盖材料具有优异的耐气候性和耐热性。然而,由于组件暴露于户外超过10年后,覆盖材料发生光降解或热降解,会发生密封材料变黄或部件间剥离的问题。密封材料的变黄会引起入射光量和电输出的减少。同时,部件间的剥离会使湿气进入剥离的部分,因而造成光生伏打元件自身或附着于该元件上的金属部件的侵蚀,结果会降低太阳能电池的性能。
尽管如上所述常规使用的EVA是一种优异的密封材料,但由于水解作用或热解作用,这种材料会逐渐降解。即,EVA实际上具有乙酸容易从中析出的特性。乙酸的析出会因热或湿气而发生,因而会造成密封材料变黄或降低密封材料的机械强度或粘附强度。另外,析出的乙酸会作为一种催化剂,进一步促进降解。同时,还有一个问题,光生伏打元件自身或例如电极等附着于该元件上的各种金属部件会受乙酸侵蚀。
为解决这些问题,已提出了比其常规的对应部件具有高耐久性的太阳能电池密封材料。日本专利申请公开7-302926公开了利用乙烯和不饱和脂肪酸酯的共聚物树脂作密封材料,可以提高耐热性和耐湿性,并可以防止由于酸的析出造成的光生伏打元件性能退化。具体说,上述申请公开了将乙烯和不饱和脂肪酸酯的共聚物树脂作密封材料应用于具有形成于导电金属基片上的薄半导体膜和透明导电层的光生伏打元件,可以防止由于酸造成的元件中的短路和对透明导电层的侵蚀,可以提供高度可靠的太阳能电池组件。
另外,日本专利申请公开7-202236公开了可以用离聚物树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)树脂、乙烯-甲基丙烯酸无规共聚物(EMAA)树脂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)树脂、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)树脂、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)树脂和其它粘附性聚烯烃树脂作粘合层。
然而,乙烯和不饱和脂肪酸酯的共聚物树脂与金属、玻璃和其它塑料材料的粘附性低,在用作太阳能电池的密封材料时,容易从元件、正面部件或背面部件上剥离。为克服该麻烦,到目前为止采用了在密封树脂中加入粘附性改进剂,或对密封树脂进行易粘附处理。更具体说,日本专利公告6-35575和日本专利申请公开9-36405公开了在密封树脂中加入硅烷耦合剂或有机钛酸酯化合物,同时日本专利申请公开9-36405公开了在正面部件为一种膜时,用电晕、等离子体、臭氧、紫外线、电子束辐射或火焰等处理与密封树脂接触的正面部件的表面。
然而,硅烷耦合剂和有机钛酸酯化合物易水解。因此,在它们预先加入其中的密封树脂形成片材,并热压弯制造太阳能电池组件时,含于片材中的硅烷耦合剂或有机钛酸酯化合物与空气中的湿气反应,在片材的贮存期间逐渐丧失其活性,因而,提高粘附性的作用易变得不充分。另外,在太阳能电池组件暴露于户外时,保持各部件间粘附性的硅烷耦合剂或有机钛酸酯化合物在光、热或湿气的作用下,会逐渐分解,丧失粘附强度。另一方面,用电晕、等离子体等表面处理会在不活泼的膜表面上产生官能团,并在膜和密封树脂间主要形成氢键,以提高粘附强度,但在树脂由于密封树脂中缺少极性基团等原因实际上丧失了粘附性时,表面处理不会提供令人满意的效果。
同时,乙烯和不饱脂肪酸的共聚物树脂提供了更高的粘附性,同时也提供了不充分的热稳定性。近年来,通过直接在建筑材料中应用光生伏打元件获得的建筑材料结合型太阳能电池组件作为安装于房屋的屋顶或侧壁上的用于产生电力的太阳能电池组件正快速发展,因为其在外观、可应用性和成本上有利。由于与常规安装于基座上的组件相比,较少空气穿透到这种组件下,所以组件的温度会升高到80℃或更高。在这种高温下,乙烯和不饱脂肪酸的共聚物树脂会逐渐分解、变黄和剥离。
本发明的目的是通过提供具有优异耐气候性、耐热性和透光性、不良吸水性,甚至在存在湿气时也无酸析出,并与各种基底部件具有优异粘附性的太阳能电池组件用密封树脂,使太阳能电池长期暴露于户外尤其是高温和高温条件下期间,其性能的降低最小,从而克服上述各问题。
本发明人进行了深入的研究,解决了上述问题,发现以下方法最有效。
即,在光生伏打元件的光接收表面和/或非光接收表面被有机聚合树脂层密封的太阳能电池组件中,至少一个有机聚合树脂层包括乙烯-不饱和脂肪酸酯-不饱和脂肪酸三元共聚物作主要成分。
图1是本发明太阳能电池组件的示意剖面图;
图2A和2B分别是用于图1所示太阳能电池组件的光生伏打元件的基本结构的示意剖面图和该光生伏打元件的光接收表面的俯视图;
图3是本发明例1的太阳能电池组件的示意剖面图;
图4是本发明例6的太阳能电池组件的示意剖面图;
图5是常规太阳能电池组件的一个例子的示意剖面图。
根据本发明,预计具有以下效果。
可以提供具有优异耐气候性、耐热性和耐湿性的太阳能电池组件。即,由于提高了密封材料的基本粘附性,所以甚至在组件长期暴露于户外时,也不会发生剥离。另外,由于密封材料在高温和高湿条件下不分解,没有酸从中析出,所以提高了耐气候性,由于不发生酸造成的光生伏打元件受侵蚀,所以可以长期保持太阳能电池的稳定性能。
另外,在上述三元共聚物是乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-马来酐三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-马来酐三元共聚物或它们的混合物时,可以得到其耐气候性、耐热性和耐湿性很好平衡并具有优异透光性的密封材料,因而可以提供极优异的太阳能电池组件。
关于上述三元共聚物每种成分的含量,乙烯的含量优选按重量计为65-89.9%,不饱和脂肪酸酯的含量优选按重量计为10-30%,不饱和脂肪酸的含量优选按重量计为0.1-5.0%。这样可使密封材料具有特别优异的粘附性,并且不会对耐气候性、耐热性和耐湿性产生不良影响。
上述三元共聚物的维卡软化点不低于40℃,因而,甚至在组件的实际使用期间暴露于高温时,密封材料也不会蠕变。另外,上述三元共聚物的维卡软化点还不高于110℃,因而,可利用制造工艺期间的常规热压弯容易形成太阳能电池组件。
上述三元共聚物含有受阻胺光稳定剂,因而提高了耐气侯性。即,可以防止长期暴露于户外的密封材料变黄或分解。
上述三元共聚物含有紫外线吸收剂,因而提高了耐气候性(耐光性)。另外,可以防止紫外光使涂有密封材料的部件退化。
上述紫外线吸收剂选自二苯酮或苯并三唑的衍生物,因而,可以把太阳能电池输出的降低保持在最低水平的同时,提高密封材料的耐气候性。即,不吸收太阳能电池产生电力所需要的可见光,只选择性吸收紫外光。
上述三元共聚物含有硅烷耦合剂,因而,进一步提高了与无机材料的粘附性。
上述三元共聚物含有受阻酚抗氧化剂,因而提高了耐热性。
上述三元共聚物在厚度为0.5mm时,对400-1000nm波长范围的总透光率为90%或更大,因而,可以使因密封材料的光损耗造成的太阳能电池输出降低达到最小。上述丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸(异)丁酯,上述甲基丙烯酸酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸(异)丁酯,因而,可以低成本制造这种树脂。所以组件的成本可以保持较低。
上述光生伏打元件在作为第一电极的导电基片上具有作为光转换部件的半导体光活化层,及形成于其上的作为第二电极的透明导电层,因而,可以实现本发明密封材料的最佳作用。即,可以提供长时间暴露于户外时既没有短路又没有元件侵蚀的高可靠组件。
上述导电基片由不锈钢构成,因而,可以提高密封材料与基片的粘附性。
可以通过进行缺陷去除处理,修复上述光生伏打元件的短路部分,元件具有1-500kΩ.cm2的旁路电阻(shunt resistance),因而,可以实现本发明密封材料的最佳效果。即,不再发生由于已发生短路和修复了一次的部分再发生短路引起的太阳能电池性能退化。
含有铜或银作其一种成分的收集电极形成于上述光生伏打元件的光接收表面上,上述三元共聚物设置成与收集电极接触,因而不再发生由于收集电极被酸侵蚀造成的太阳能电池性能退化。
上述光生伏打元件的光接收表面上覆盖以上述三元共聚物,并在其上叠置薄含氟聚合物膜作为最外层,因而,可以得到具有优异耐气候性、耐热性和耐湿性的轻且柔韧的太阳能电池组件。即,由于尽管薄含氟聚合物膜具有高透湿性,密封材料都不会因湿气而分解,因此可以提供高度可靠的组件。
上述光生伏打元件通过粘附层粘合到建筑材料上,因而可以解决高温下密封材料退化的问题,而该问题是与建筑材料结合型组件有关的常规问题。
太阳能电池组件具有80℃或更高的最高工作温度,因而,可有效实现本发明密封材料的提高耐热性的效果。
图1是本发明太阳能电池组件一个实例的示意剖面图。图1中,参考数字101表示光生伏打元件,102是正面密封材料,103是正面部件,104是背面密封材料,105是背面部件。
下面将更具体介绍本发明的密封材料102和104。
通过用树脂覆盖光生伏打元件的光接收表面上的不平整,需要正面密封材料102保护光生伏打元件不暴露于户外。另外,它还可以用于粘合正面部件103与元件。因此,除具有高透明度外,还需要具有耐气候性、粘附性和耐热性。另外,必须满足例如低吸水性和不会析出酸等要求,这些都是本发明的主要目的。为满足这些要求,合适的是其含有乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-马来酐三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯-马来酐三元共聚物或它们的混合物作其主要成分。
丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯例如包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸(异)丙酯、甲基丙烯酸(异)丙酯、丙烯酸(异)丁酯、甲基丙烯酸(异)丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯。其中,特别优选丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸(异)丁酯、甲基丙烯酸(异)丁酯。
三元共聚物的例子是乙烯-丙烯酸甲酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯-丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酐三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯-马来酐三元共聚物,这些材料都可作为合适的材料。
这些三元共聚物中,从实用性和成本有效性方面考虑,优选乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚物,从透光率和粘附性的综合因素考虑,最优选乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物和乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚物。
另外,三元共聚物中的乙烯含量按重量计为65-89.9%,不饱和脂肪酸酯的含量按重量计为10-30%,不饱和脂肪酸的含量按重量计为0.1-5.0%,因而,有利的是,可以在不影响耐气候性、耐热性、耐湿性的情况下,提高粘附性。
同时,上述三元共聚物的维卡软化点不低于40℃,因而,甚至在组件的实际使用期间暴露于高温时,密封材料也不会蠕变。另外,上述三元共聚物的维卡软化点还不高于110℃,因而,有利的是,可利用制造工艺期间的常规热压弯容易形成太阳能电池组件。
密封树脂可以被交联,以提高耐热性和粘附性。密封材料的交联一般利用异氰酸酯、蜜胺或有机过氧化物进行。
用于本发明的交联剂优选是可以提供足够长贮存期和快速交联反应的交联剂。另外,由于正面部件叠置于密封材料上,所以交联剂优选是不释放或几乎不释放析出物质的交联剂。满足上述要求的交联剂的例子包括有机过氧化物。下面将具体介绍这样的有机过氧化物。
在使用有机过氧化物交联时,从有机过氧化物释放的自由基将氢拉离树脂,形成C-C键。关于有机过氧化物的激活,已知有热分解、氧化还原分解和离子分解等。一般说,优选使用热分解。
根据其化学结构,有机过氧化物大致分为氢过氧化物、二烃基(烯丙基)过氧化物、二酰基过氧化物、过氧缩酮、过氧酯、过氧碳酸酯和酮过氧化物。氢过氧化物包括叔丁基过氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化物、对烷氢过氧化物、氢过氧化枯烯、氢过氧化对甲基异丙基苯、双异丙基苯过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、环己烷过氧化物和3,3,5-三甲基己酮过氧化物等。
二烃基(烯丙基)过氧化物包括二叔丁基过氧化物、过氧化二枯基、叔丁基枯基过氧化物等。
二酰基过氧化物包括二乙酰基过氧化物、二丙酰基过氧化物、二异丁酰基过氧化物、二辛酰基过氧化物、二癸酰基过氧化物、二月桂酰基过氧化物、双(3,3,5-三甲基己酰基)过氧化物、苯甲酰基过氧化物、间甲苯甲酰基过氧化物、对氯苯甲酰基过氧化物、2,4-二氯苯甲酰基过氧化物、过氧化琥珀酸等。
过氧缩酮包括2,2-二叔丁基过氧化丁烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、2,5-二甲基-2,5-二苯甲酰基过氧化己烷、1,3-二(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰基)己炔-3、4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯等。
过氧酯包括过氧化乙酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、(1,1,3,3-四甲基丁基过氧化)-2-乙基己酯酯、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、二(叔丁基过氧化)己二酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化-2-乙基己酰)己烷、二(叔丁基过氧化)间苯二甲酸酯、过氧化苹果酸叔丁酯、乙酰基环己基磺酰过氧化物等。
过氧碳酸酯包括叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二仲丁酯、二(异丙基过氧化)二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧化)二碳酸酯、二(2-乙氧基乙基过氧化)二碳酸酯、二(甲氧基异丙基过氧化)碳酸酯、二(3-甲氧丁基过氧化)二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基过氧化)二碳酸酯等。
酮过氧化物包括乙酰丙酮过氧化物、甲基乙基酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、酮过氧化物等。具有除上述所列外的结构的有机过氧化物包括乙烯基三(叔丁基过氧化)硅烷等。
按重量计,树脂为100份时,上述有机过氧化物的合适量为0.1-5份。
可以在加压和加热的条件下进行与上述有机过氧化物混合的密封材料的交联及太阳能电池组件的热压弯。加热的温度和时间可以根据各有机过氧化物的热分解温度特性确定。在一定温度下用一定时间完成加热,以便尽可能多地发生热分解,优选90%,更优选95%或更高。加压可以采用借助加热辊或热压机加压的方法和通过利用空气袋型夹具降低系统内的压力借助大气压加压的方法。为了有效地进行上述交联反应,希望使用称为交联助剂的氰脲酸三烯丙酯。按重量计,在树脂是100份时,交联助剂加入的量优选是0.1-5份。
另外,在三元共聚物含马来酐时,可以加入多元醇作为交联剂。即,多元醇的羟基与马来酐反应,形成交联结构。多元醇实例包括例如乙二醇、甘油、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等醇化合物;例如二甘醇、三甘醇和四甘醇等聚乙二醇;例如双甘油、三甘油和四甘油等聚甘油;例如阿糖醇、山梨醇、木糖、阿糖、葡萄糖、半乳糖、山梨糖、果糖、巴糖、麦芽三糖、松三糖和脱水山梨醇等糖类;这些糖类的脱水缩合物;在上述化合物中加入环氧乙烷或环氧丙烷得到的聚氧化烯化合物;用羧酸部分酯化上述化合物得到的化合物;用羧酸部分酯化上述聚氧化烯化合物得到的化合物;在上述部分酯化的化合物中加入环氧乙烷或环氧丙烷得到的聚氧化烯化合物;及例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、至少具有两个羟基的聚烯烃基低聚物、乙烯-丙烯酸羟基乙酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸羟基乙酯共聚物的皂化产物等至少具有两个羟基的聚合物。这些多元醇化合物可两种或多种结合使用。
上述多元醇的量优选应使多元醇中所含的羟基与三元共聚物中所含的酸酐的摩尔比为0.05-5。
为促进羟基与酸酐间的反应,并有效地进行交联反应,希望使用反应加速剂,典型的反应加速剂有有机羧酸的金属盐。按重量计,在树脂为100份时,有机羧酸的金属盐加入量优选是0.01-15份。
还经常在密封材料中加入热抗氧化剂,使材料在高温条件下稳定。按重量计,在树脂为100份时,其合适的加入量为0.1-1份。
根据其化学结构,抗氧化剂大致可分为一元酚类抗氧化剂、双酚类抗氧化剂、聚合酚类抗氧化剂、硫类抗氧化剂和磷酸类抗氧化剂。
一元酚类抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚和2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚。
双酚类抗氧化剂包括2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫代-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)和3,9-双{[1,1-二甲基-2-(β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸基,乙基,2,4,8,10-四氧杂螺]}5,5-十一烷。
聚合酚类抗氧化剂包括1,1,3-三-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、四-{亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯}甲烷、二{(3,3’-二-4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸}葡糖基酯、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯甲基)-s-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮和生育酚(维生素E)。
同时,硫类抗氧化剂包括硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻酯、硫代丙酸二硬脂基酯。
磷酸类抗氧化剂包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基异癸酯、亚磷酸苯基二异癸酯、4,4’-亚丁基-二(3-甲基-6-叔丁基苯基-二-十三烷基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基二(亚磷酸十八烷基酯)、三(单和/或二苯基)亚磷酸酯、二亚磷酸二异癸基季戊四醇酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲、环状新戊烷四基二(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基二(2,6-二叔甲基苯基)亚磷酸酯和2,2-亚甲基双(4,6-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯。
另外,希望加入紫外线吸收剂,以便通过抑制密封材料的光降解提高耐气候性,并保护密封材料的底层。按重量计,在树脂为100份时,紫外线吸收剂的加入量为约0.1-0.5份。可以用已知的化合物作紫外线吸收剂。根据其化学结构,紫外线吸收剂大致分为水杨酸类紫外线吸收剂、二苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂。
水杨酸类紫外线吸收剂包括水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯和水杨酸对辛基苯酯。
二苯酮类紫外线吸收剂包括2,4-羟基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-辛氧基二苯酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮和二(2-甲氧基-4-羟基-5-二苯酮)甲烷。
苯并三唑类紫外线吸收剂包括2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-{2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢苯邻二甲酰亚胺甲基)-5-甲基苯基}苯并三唑和2,2-亚甲基双{4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚}。
氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂包括2-乙基己基-2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯和乙基-2-氰基-3,3’二苯基丙烯酸酯。
这些紫外线吸收剂中,由于二苯酮类紫外线吸收剂和苯并三唑类紫外线吸收剂几乎不吸收400nm或更高的可见光,并具有高热稳定性,所以适合用作太阳能电池的密封材料。
除上述紫外线吸收剂外,已知受阻胺光稳定剂也用于提供耐气候性。尽管受阻胺光稳定剂不吸收紫外线吸收剂吸收的紫外光,但在与紫外线吸收剂一起使用时,它表现出充分的协合作用。按重量计,在树脂为100份时,一般其加入量为0.1-0.3份。自然,也可用除受阻胺光稳定剂外的光稳定剂;然而,由于它们经常着色,不能令人满意地用于本发明的密封材料中。然而,在组件本身被着色时,也可以考虑使用着色的光稳定剂。
受阻胺光稳定剂包括琥珀酸二甲基酯-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌嗪缩聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}1,6-亚己基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、N,N’-双(3-氨基丙基)亚乙基二胺-2,4-双[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪缩合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2-(3,5-二-t-4-羟基苯甲基)-2-正丁基丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯。
考虑到太阳能电池组件使用的环境,优选用低挥发性紫外线吸收剂、光稳定剂和热抗氧化剂。
在预计太阳能电池组件在严酷环境中使用时,优选加强密封材料与光生伏打元件、密封材料与正面部件间的粘合强度。可以通过在密封材料中加入硅烷耦合剂或有机钛酸酯化合物加强上述粘合强度。硅烷耦合剂包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
同时,为了使到达光生伏打元件的光减少量最少,希望密封树脂(正面密封材料)102对400-800nm的可见光波长范围的透光率为80%或更高,更希望是90%或更高。另外,为便于光从空气中入射,折光率优选是1.1-2.0,更优选1.1-1.6。
提供背面密封材料104,通过用树脂覆盖元件背面的不平整,以保护光生伏打元件不暴露于户外。另外,它还用于将背面部件105粘合于元件上。因此,背面密封材料象正面密封材料一样,需要具有耐气候性、粘附性和耐热性。所以,优选适用作正面密封材料的材料也用作背面密封材料。一般说,正面和背面密封材料用相同的材料。然而,由于透明度是任意的,可以在这些密封材料中加入例如无机氧化物等填料,以提高耐气候性和机械强度,或加入颜料使它们着色。
关于本发明的光生伏打元件101,根据应用目的,可以选择例如结晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、薄膜结晶硅太阳能电池、铜铟硒化物太阳能电池和化合物半导体太阳能电池等常规已知元件。可适当用本发明的三元共聚物密封的光生伏打元件例如是具有半导体光活化层作为光转换部件和形成于导电基片上的透明导电层的一种。图2A和2B示出了这种光生伏打元件的示意框图。图2A是光生伏打元件的示意剖面图,图2B是光生伏打元件的示意俯视图。这些图中,参考数字201表示导电基片,202是背面反射层,203是半导体光活化层,204是透明导电层,205是收集电极,206a和206b是输出端,207和208是导电粘合剂或导电膏。
导电基片201不仅用作光生伏打元件的基片,还用作下电报,导电基片201的材料可以是硅、钽、钼、钨、不锈钢、铝、铜、钛、碳薄片、镀铅钢板、或带有形成于其上的导电层的树脂膜或陶瓷。其中,由于不锈钢具有高耐久性,并表现出与本发明的三元共聚物的优异粘附性,所以是合适的材料。
在上述导电基片201上可以形成金属层、金属氧化物层或两者,作为背面反射层202。金属层例如可由Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag或Ni构成,而金属氧化物层例如可由ZnO、TiO2和SnO2构成。上述金属层和上述金属氧化物层可利用电阻加热蒸气淀积、电子束蒸气淀积或溅射法形成。
半导体光活化层203是传导光电转换的部分。形成该层的材料的具体实例有pn结型多晶硅、pin结型非晶硅、pin结型微晶硅或一般为CuInSe2、CuInS2、GaAs、CdS/Cu2S、CdS/CdTe、CdS/InP和CdTe/Cu2Te等化合物半导体。其中,由于pin结型非晶硅便宜且较易加工,所以是合适的材料。
上述半导体光活化层可通过以下方法形成:在多晶硅的情况下,将熔融硅形成薄片或热处理非晶硅,在非晶硅和微晶硅的情况下,利用硅烷气等作原材料的等离子化学蒸气淀积,在化合物半导体的情况下,采用离子镀敷、离子束淀积、真空淀积、溅射或电沉积。
透明导电层204用作太阳能电池的上电极。例如可以由In2O3、SnO2、In2O3-SnO2(ITO)、ZnO、TiO2、Cd2SnO4或掺有高浓度杂质的结晶半导体层形成。可利用电阻加热蒸气淀积法、溅射法、喷涂法、化学蒸气淀积法或杂质扩散法形成。
顺便提及,在其上已形成有透明导电层204的光生伏打元件中,导电基片和透明导电层会由于导电基片201表面的不平整和/或形成半导体光活化层时的不均匀性造成局部短路。这种情况下,正比于输出电压会有大量漏电流流动,即,漏电阻(旁路电阻)低。所以,为修复短路部分,希望在形成了透明导电层后,对光生伏打元件进行缺陷去除处理。美国专利4729970中详细介绍了这种缺陷去除处理法。利用该处理法,将光生伏打元件的旁路电阻调节到1-500kΩ.cm2,理想的是10-500kΩ.cm2。
在透明导电层204上可以形成具有栅形、梳形、线形等的收集电极205(栅极),以有效地收集电流。形成收集电极205的材料的特定实例有Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag、Ni、Cu、Sn或典型为银膏的导电膏。收集电极205可以通过以下方法形成:利用掩蔽图形的溅射法;电阻加热法;化学蒸气淀积法;包括利用蒸气淀积在整个该层上形成金属膜并通过刻蚀去掉不需要的膜部分的步骤的构图法;利用光化学蒸气淀积直接形成栅电极图形的方法;包括形成栅电极图形的负掩蔽图形并镀敷构图的表面的步骤的方法;印刷导电膏的方法;将金属丝焊接到印刷导电膏上的方法等。关于导电膏,例如一般采用其中分散有银、金、铜、镍、碳等细粉的粘合剂聚合物。粘合聚合物包括聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸系树脂、醇酸树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、橡胶、聚氨酯树脂和酚树脂。
最后,将输出端子206固定于导电基片201上,另一输出端子固定于收集电极205上,以引出电动势。输出端子206在导电基片上的固定通过利用点焊或焊接将例如铜片等金属体粘合到导电基片上完成,而输出端子在收集电极上的固定通过利用导电膏或焊料207和208将金属体电连接于收集电极上完成。
根据需要的电压或电流,可以串联或并联如上所述制造的光生伏打元件。另外,通过在绝缘基片上集成光生伏打元件,可以得到希望的电压或电流。
由于图1中的正面部件103是太阳能电池组件的最外层,所以需要具有例如耐气候性、耐污染性和机械强度等特性,以及暴露于户外时,确保太阳能电池组件的长期可靠性的性能。适用于本发明的部件包括(加强)玻璃片和含氟聚合物膜。关于玻璃片,优选使用具有高透光率的白玻璃片。含氟聚合物膜包括四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚氟乙烯树脂(PVF)、聚偏氟乙烯树脂(PVDF)、四氟乙烯树脂(TFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)和一氯三氟乙烯(CTFE)。从耐气候性方面考虑,聚偏氟乙烯树脂最好,而从耐气候性和机械强度兼容性方面考虑,四氟乙烯-乙烯共聚物最好。为提高含氟聚合物膜和密封材料间的粘附性,希望对膜进行电晕处理或等离子处理。另外,也可使用拉伸膜以改进机械强度。
根据需要,背面部件105用于保持光生伏打元件101和外界间的电绝缘,并提高耐气候性和作为加强材料。背面部件优选由可以确保充分电绝缘特性、具有优异的长期耐久性、能够耐热膨胀和热收缩并具有柔韧性的材料构成。适用的材料包括尼龙膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜和聚氟乙烯膜。在需要耐湿性时,使用层叠了铝的聚氟乙烯膜、淀积了铝的PET膜、淀积了氧化硅的PET膜等。另外,为提高组件的耐火性,可用层叠了薄膜的镀锌铁箔、不锈钢箔等作背面部件。在背面部件的外表面上,可以固定支撑板,以提高太阳能电池组件的机械强度,或防止因温度改变引起背面部件变形和翘曲。支撑板的优选实例有钢板、塑料板和FRP(纤维加强塑料)板。另外,可以在背面部件上固定建筑材料,以形成建筑材料组合型太阳能电池组件。关于建筑材料,可以选择使用金属板、石板、石膏板、屋瓦、纤维加强塑料、玻璃等。具体说,由于例如镀锌铁片、galbarium钢板、不锈钢板和铝板等耐气候金属板轻且容易加工,所以适用于建筑(或屋顶)材料组合型太阳能电池组件。
下面介绍利用上述光生伏打元件、密封树脂、正面部件和背面部件制造太阳能电池细件的程序。
为了用密封树脂覆盖光生伏打元件,一般使用从T型模具的狭缝中挤出的热熔化密封材料形成薄片,然后将之热压弯到元件上的方法。这种密封材料片插在元件和正面部件间以及元件与背面部件间,并被热压弯形成太阳能电池组件。
为进行热压弯,选择使用例如真空层压和滚压层压等常规已知方法。
下面结合例子详细介绍本发明的太阳能电池组件。本发明的太阳能电池组件不限于以下实例,可以在不背离本发明精神的情况下进行改进。
(例1)
[光生伏打元件]
首先,制造非晶硅(a-Si)太阳能电池(光生伏打元件)。下面结合图2A和2B介绍制造工艺。
在已清洗的不锈钢基片上,连续形成Al层(厚5000埃)和ZnO层(厚5000埃)作背面反射层202。然后,利用等离子化学蒸气淀积,由SiH4、PH3和H2的混合气体形成n型a-Si层、由SiH4和H2的混合气形成i型a-Si层、由SiH4、BF3和H2的混合气形成p型微晶硅(μc-Si)层,从而形成串联型a-Si光电转换半导体层203,其层结构为150埃厚的n型层/4000埃厚的i型层/100埃厚的p型层/100埃厚的n型层/800埃厚的i型层/100埃厚的p型层。然后,通过在氧气氛中,利用电阻加热淀积In,形成In2O薄膜(厚700埃)作为透明导电层204。
然后,对光生伏打元件进行去缺陷处理。即,在制备成电导率为50-70mS的氯化铝水溶液中,浸泡光生伏打元件和电极板,使电极板面对元件的透明导电层,在电极板上加3.5伏的正电位2秒,元件接地,选择性分解该透明导电层的旁路部分。这种处理后,光生伏打元件的旁路电阻提高到50-200kΩ.cm2,而处理前为1-10kΩ.cm2。
另外,通过丝网印刷银膏,形成栅形收集电极205。最后,利用不锈钢焊料208在不锈钢基片上固定铜片作为负端206b,并利用导电粘合剂207,在收集电极205上固定银箔带作为正端206a,形成输出端子。于是得到光生伏打元件。然后,串联多个这种光生伏打元件,形成一组光生伏打元件。
最后,延长正端的正电极和负端的负电极,将它们设在光生伏打元件组的背面,形成输出补偿电极。
下面结合图3介绍太阳能电池组件的制造工艺。
[密封材料]
通过按重量计以100份乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物(EMM)树脂片(丙烯酸甲酯含量:20wt%,马来酐含量:3wt%,维卡软化点:55℃)为基础,混合3份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷作交联剂、0.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作硅烷耦合剂、0.3份的2-羟基-4-正辛氧基二苯酮作紫外线吸收剂、0.1份的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯作光稳定剂和0.2份三(单-壬基苯基)亚磷酸酯作抗氧化剂,并加热熔化所得混合物,然后从T型模具的狭缝挤出熔化的混合物,形成厚400微米的片形EMM(此后称为“EMM片”),由此制备密封材料302。
正面膜303用ETFE膜(厚50微米),其与底层密封材料接触的表面用电晕放电处理。背面膜304使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚100微米)。支撑板305使用屋顶galbarium钢板(厚0.4mm)。
[层压]
利用上述覆盖材料,按图3所示结构,层压光生伏打元件组301。即,在光生伏打元件的光接收表面上层压上述EMM片和上述ETFE膜,并在光生伏打元件的背面层压EMM片、PET膜和支撑板,利用真空层压设备,在减压作用下,在150℃加热所得叠层30分钟。将输出端子折到元件的背面上,以便层压后,能够从预先形成于galbarium钢板中的端子引出端取出输出。
利用上述步骤,可以得到采用了本发明的多个太阳能电池组件。
(例2)
除用乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚(EiBAMMA)树脂(丙烯酸异丁酯含量:20wt%,甲基丙烯酸含量8wt%,维卡软化点:40℃)代替乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚(EMM)树脂外,以与例1相同的方式制造太阳能电池组件。
(例3)
除用含25wt%的丙烯酸甲酯、1.5wt%的马来酐且维卡软化点为40℃的EMM树脂作EMM树脂外,以与例1相同的方式制造太阳能电池组件。
(例4)
除用含15wt%的丙烯酸异丁酯、4wt%的甲基丙烯酸且维卡软化点为60℃的EiBAMMA树脂作EiBAMMA树脂外,以与例2相同的方式制造太阳能电池组件。
(例5)
除不加交联剂,且由于不必交联将加热时间减少10分钟进行真空层压外,以与例1相同的方式制造太阳能电池组件。
(例6)
例1的程序执行到制造出一组光生伏打元件的点为止。
[模件化]
下面结合图4介绍通过覆盖一组光生伏打元件制造太阳能电池组件的程序。
参考数字401表示一组光生伏打元件,402是密封树脂,403是覆盖玻璃,404是背面膜。通过按玻璃/EMM片/光生伏打元件/EMM片/PET膜的顺序,层叠一组光生伏打元件401、例1中制备的EMM片402(厚400微米)、白加强玻璃片403(厚33mm)和其与密封材料接触的表面利用电晕放电处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜404(厚100微米),形成太阳能电池组件叠层。利用真空层压设备,在减压作用下,在150℃下,加热叠层30分钟,得到太阳能电池组件。
输出端被预先折到元件的背面上,以便通过层压后在背面密封材料和背面膜中形成孔取出输出。
(比较例1)
除用EVA树脂(乙酸乙烯酯含量:33wt%,维卡软化点;低于40℃)代替EMM树脂外,重复例1的程序。
(比较例2)
除用乙酸乙烯酯的含量为28wt%,维卡软化点为42℃的EVA树脂代替EMM树脂外,重复例1的程序。
(比较例3)
除用EEA树脂(丙烯酸乙酯含量:25wt%,维卡软化点:40℃)代替EMM树脂外,重复例1的程序。
(比较例4)
除用EMA树脂(丙烯酸甲酯含量:20wt%,维卡软化点:43℃)代替EMM树脂外,重复例1的程序。
(比较例5)
除用EMAA树脂(甲基丙烯酸含量:15wt%,维卡软化点:64℃)代替EMM树脂外,重复例1的程序。
(比较例6)
除用EVA树脂(乙酸乙烯酯含量:33wt%,维卡软化点:低于40℃)代替EMM树脂外,以与例6相同的方式得到太阳能电池组件。
(评价方法)
按以下各项评价上述各实例和比较例得到的太阳能电池组件。
(1)耐气候性
将太阳能电池组件放在太阳光气候仪(SUGA SHIKENKI K.K.制造)中,通过以两小时的间隔,将太阳能电池组件暴露于雨中8分钟,并用氙灯(照射强度:3SUN,气氛:黑屏温度为83℃,湿度为50%RH)照射组件,进行加速气候试验。进行上述试验5000小时后,观察组件的外观变化。表1中,外观没变化的太阳能电池组件由“O”表示,而外观发生变化的组件给出了它们外观的简单说明。
(2)耐湿性
将太阳能电池组件放置在85℃/85%RH的气氛中1000小时,同时太阳模拟器用100mW/cm2的模拟太阳光照射光接收表面,测量试验前后,1.5AM、100mW/cm2的光照射下的太阳能电池组件的转换效率。对10个组件进行这种试验,并确定十个组件的平均转换效率的相对降低比。为参考,该试验中所用的组件在试验前暴露于光下,以充分稳定其转换效率。另外,试验前后,还测量暗态中十个组件的旁路电阻,并确定十个组件的平均旁路电阻的相对减小比。另外,观察试验后组件的外观变化。表1中,外观没变化的太阳能电池组件由“O”表示,而外观发生变化的组件给出了它们外观的简单说明。
(3)温度湿度循环
在40℃/30分钟和85℃/85%RH/20小时的条件下进行温度和湿度循环试验10个周期,试验后观察组件的外观变化。表1中,外观没变化的太阳能电池组件由“O”表示,而外观发生变化的组件给出了它们外观的简单说明。
(4)耐热性
将太阳能电池组件保持在95℃的气氛中1000小时,观察外观变化。表1中,外观没变化的太阳能电池组件由“O”表示,而外观发生变化的组件给出了它们外观的简单说明。
结果示于表1中。
表1
各实施例和比较例太阳能电池组件的评价结果
评价项目 | 耐气候性 | 耐湿性 | 温度湿度循环 | 耐热试验 | ||
外观 | 外观 | 转换效率降低比 | 旁路电阻减小比 | 外观 | 外观 | |
例1 | O | O | 2% | 73% | O | O |
例2 | O | O | 3% | 92% | O | O |
例3 | O | O | 2% | 85% | O | O |
例4 | O | O | 1% | 81% | O | O |
例5 | O | O | 3% | 78% | O | 6* |
例6 | O | O | 0% | 4% | O | O |
比较例1 | 1* | 3* | 23% | 99% | O | 2* |
比较例2 | O | 4* | 18% | 98% | O | 2* |
比较例3 | O | 5* | 5% | 87% | 1* | O |
比较例4 | O | 5* | 4% | 85% | 1* | O |
比较例5 | 1* | O | 12% | 96% | O | O |
比较例6 | 2* | 4* | 2% | 3% | O | 2* |
1*正面膜和密封材料发生剥离。
2*密封材料变黄。
3*正面膜和密封材料间发生剥离,且与密封材料接触的元件表面上的铜片变绿。
4*与密封材料接触的元件表面上的铜片变绿。
5*由于元件的背面和密封材料间剥离产生电池剥落。
6*密封材料稍微变形。
从表1可以知道,由本发明的树脂密封的太阳能电池组件在耐气候性、耐湿性和耐热性等任一方面都优异。在实施例5中,尽管由于没有交联而观察到密封材料稍微变形,但实际应用时,这种变形可以忽略不计。
在比较例1和2中,发生了可能是由于密封材料分解造成的剥离和变黄,由于分解产生的酸使作为电极部件之一的铜片受侵蚀。另外,观察到可能是由于产生酸和树脂吸收水引起的旁路电阻极大减小,与旁路电阻减小有关的转换效率降低相当明显。
同时,在比较例3和4中,发生了可能是由于密封材料的相当低的粘附性引起的剥离。
在比较例6中,在耐气候试验中密封材料变黄。可能是由于比较例6的组件覆盖以玻璃,分解产生的酸累积于密封材料中,该酸作催化剂,促进了密封材料的降解。
顺便提及,本发明的太阳能电池组件不限于上述各例,在不背离本发明精神的情况下可以进行改进。
根据本发明,在光生伏打元件的光接收表面和/或非光接收表面由有机聚合树脂层密封的太阳能电池组件中,在至少一个有机聚合树脂层含有特定的乙烯-不饱和脂肪酸酯-不饱和脂肪酸三元共聚物时,可以得到具有优异耐气候性、耐热性和耐湿性和优异光电转换效率的太阳能电池组件。即,密封材料具有高透光率,密封材料和其它部件间几乎不发生剥离,可以防止光生伏打元件的侵蚀和旁路电阻的减小,所以可以长期保持稳定的太阳能电池性能。
Claims (18)
1、一种太阳能电池组件,包括光生伏打元件和密封光生伏打元件的光接收表面和/或非光接收表面的聚合树脂层,其中至少一个聚合树脂层含有乙烯-丙烯酸甲酯-马来酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸三元共聚物或它们的混合物,其中按重量计三元共聚物的乙烯含量为65-89.9%,不饱和脂肪酸酯的含量为10-30%,不饱和脂肪酸的含量为0.1-5.0%。
2、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中三元共聚物的维卡软化点为40-110℃。
3、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中三元共聚物含有受阻胺光稳定剂。
4、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中三元共聚物含有紫外线吸收剂。
5、根据权利要求4的太阳能电池组件,其中紫外线吸收剂选自如下的二苯酮和苯并三唑的衍生物:2,4-羟基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-辛氧基二苯酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮、二(2-甲氧基-4-羟基-5-二苯酮)甲烷、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-{2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢苯邻二甲酰亚胺甲基)-5-甲基苯基}苯并三唑和2,2-亚甲基双{4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚}。
6、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中三元共聚物含有硅烷耦合剂。
7、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中三元共聚物含有受阻酚抗氧化剂。
8、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中,当三元共聚物厚0.5mm时,在400-1000nm的波长范围内的总透光率为90%或更大。
9、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件在作为第一电极的导电基片上具有作为光转换部件的半导体光活化层和形成于其上的作为第二电极的透明导电层。
10、根据权利要求9的太阳能电池组件,其中半导体光活化层含有非晶半导体或微晶半导体。
11、根据权利要求9的太阳能电池组件,其中半导体光活化层含有非晶硅或微晶硅。
12、根据权利要求9的太阳能电池组件,其中导电基片由不锈钢构成。
13、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件的短路部分通过去缺陷处理修复。
14、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件具有1-500kΩ.cm2的旁路电阻。
15、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件在光接收表面上具有含铜或银作其成分之一的收集电极,所说三元共聚物与所说收集电极接触。
16、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件的光接收表面覆盖以三元共聚物,然后含氟聚合物膜叠于其上作为最外层。
17、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中光生伏打元件通过粘合层粘合到建筑材料上。
18、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中最高工作温度为80℃或更高。
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Granted publication date: 20050831 Termination date: 20140630 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |