TW202126484A - 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合 - Google Patents

太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合 Download PDF

Info

Publication number
TW202126484A
TW202126484A TW109100158A TW109100158A TW202126484A TW 202126484 A TW202126484 A TW 202126484A TW 109100158 A TW109100158 A TW 109100158A TW 109100158 A TW109100158 A TW 109100158A TW 202126484 A TW202126484 A TW 202126484A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
backplane
patent application
scope
item
polyvinylidene fluoride
Prior art date
Application number
TW109100158A
Other languages
English (en)
Inventor
黃莉媚
潘恩郁
黃崇傑
蘇俊瑋
黃兆平
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
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 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW109100158A priority Critical patent/TW202126484A/zh
Priority to CN202010088502.XA priority patent/CN113078229A/zh
Publication of TW202126484A publication Critical patent/TW202126484A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • 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)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本揭露揭示一種用於太陽能電池模組之背板，包括一聚偏氟乙烯奈米材料複合層、設置於聚偏氟乙烯奈米材料複合層的相對兩側之二導電層、以及分別設置於二導電層的外側之二黏著層，其中，該聚偏氟乙烯奈米材料複合層包括聚偏氟乙烯以及分散於該聚偏氟乙烯中的奈米材料。本揭露更揭示一種太陽能電池模組，包括透明前板、前述背板、設置於透明前板與背板之間的至少一封裝層、串聯並嵌埋於至少一封裝層之複數個太陽能電池、以及設置於背板上並電性連接背板中的二導電層之接線盒。

Description

太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合
本揭露係關於一種太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合，詳而言之，係關於一種儲能型太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合。
太陽能發電是各國發展綠色能源的主要開發技術之一，在白天日照充足時，太陽能發電甚至可輸出超過電網負載所需的電力，假設此時無電能儲能系統，則電網將把多餘能量直接消耗掉(排除掉)，但當有電能儲能系統時，則可將這些多餘的電力儲存起來，以備供電不足時提供即時的補充發電，並彌補太陽能電池在晚上無法發電的缺點。此外，目前電能儲能系統種類很廣，從最小的二次電池，如鋰離子電池，大至抽蓄水力儲能或空氣壓縮儲能系統等等，惟一般儲能系統可能有操作或維護不易的問題。
此外，在衡量太陽能電池的效能時，大多假設照射、溫度以及電池參數等都保持在一般的條件下，而這些條件在太陽能光電陣列的所有電池元件中是一致的。然而，在實際的情況下卻充滿許多變數，在太陽能光電陣列中可能有部分的電池板會受到不同形式遮蔽的影響，這些因素在陣列中或太陽能電池面板的串列中會造成重大的變化，造成電池面板不匹配使得效能降低。例如，當受到遮陰時，太陽電池模組在10 秒內發電量可能會下降80%，再經過此10秒當遮陰現象消除後，太陽電池模組又回復正常發電量，而在太陽光被遮住的這段期間，可能導致電力不穩問題。
再者，由於太陽能電池模組長期運作於外界照光及溫濕度變化不一的環境下，可使造成封裝材料裂化及電池的失效，導致影響太陽能電池模組一定的發電量。
因此，如何開發出一種能解決太陽光被遮蔽時電流不穩的問題，為目前業界積極朝向的目標之一。
本揭露之一實施例揭示一種用於太陽能電池模組之背板，包括：一聚偏氟乙烯奈米材料複合層，係包括聚偏氟乙烯以及分散於該聚偏氟乙烯中的奈米材料，其中，奈米材料的尺寸為5 nm至500 nm；二導電層，係設置於該聚偏氟乙烯奈米材料複合層的相對兩側；以及二黏著層，係分別設置於該二黏著層的外側。
本揭露之一實施例揭示一種用於太陽能電池模組之背板組合，包括：二前述背板，其相互堆疊且電性並聯。
本揭露之一實施例揭示一種太陽能電池模組，包括：透明前板；前述背板；至少一封裝層，係設置於該透明前板及該背板之間；複數個太陽能電池，係相互串聯並嵌埋於該至少一封裝層中；以及接線盒，係設置於該背板上並電性連接該背板中的該二導電層。
以下藉由特定的實施例說明本揭露之實施方式，熟習此項技藝之人士可由本文所揭示之內容輕易地瞭解本揭露之其他優點及功效。本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等均僅用於配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，非用於限定本揭露可實施之限定條件，故任何修飾、改變或調整，在不影響本揭露所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本揭露所揭示之技術內容能涵蓋之範圍內。
請參閱第1A至1D圖，說明本揭露之用於太陽能電池模組之背板的結構示意圖。
如1A圖所示，本揭露之用於太陽能電池模組之背板2主要包括一聚偏氟乙烯奈米材料複合層21、設置於聚偏氟乙烯奈米材料複合層21的相對兩側之二導電層22、以及設置於導電層的外側之黏著層25。如第1B圖所示，二黏著層25之外側可分別設置保護層23和絕緣層24。如第1C圖所示，二黏著層25之外側可分別設置二保護層23。如第1D圖所示，二黏著層25之外側可分別設置二絕緣層24。
聚偏氟乙烯奈米材料複合層21包括聚偏氟乙烯以及分散於該聚偏氟乙烯中的奈米材料20。於一實施例中，奈米材料20包含無機奈米片材(如無機奈米黏土片材)或無機奈米粒子(無機奈米陶瓷粒子(鈦酸鋇))，奈米材料的尺寸為5 nm至500 nm。於一實施例中，聚偏氟乙烯與無機奈米片材之重量比為97：3至20：80。於一實施例中，聚偏氟乙烯與無機奈米粒子之體積比為100：1至60：40。於一實施例中，聚偏氟乙烯奈米材料複合層21在380至780 nm的波長下之透明度大於85%。
奈米材料20為黏土或陶瓷。奈米材料20為黏土時，例如：無機奈米黏土片材(nano clay platelets) ；奈米材料20為陶瓷時，例如：無機奈米粒子 (BaTiO3 nano particle)。
於一實施例中，無機奈米黏土片材可為天然或合成之奈米片狀黏土，其尺寸介於約5～500 nm之間，例如：約20～300 nm。在一實施例中，奈米黏土片材之徑長比最小不小於10，例如：徑長比約在50～10000之間。
於一實施例中，聚偏氟乙烯奈米材料複合層21包括聚偏氟乙烯以及聚偏氟乙烯及奈米黏土片材具高透光性，亦可做成前板使用。
奈米黏土片材可為硅礬石黏土(smectite clay)、蛭石(vermiculite)、管狀高嶺土(halloysite)、絹雲母(sericite)、雲母(mica)、合成雲母(synthetic mica)、合成水滑石(layered double hydroxide;LDH)、合成硅礬石黏土、或前述之組合。其中，硅礬石黏土包括：蒙脫土(montmorillonite)、皂土(saponite)、富鋁蒙脫土(beidellite)、矽鐵石(nontronite)、水輝石(hectorite)、富鎂蒙脫石(stevensite)、或前述之組合。上述之奈米黏土片材可以單獨或混合使用。
於一實施例中，無機奈米粒子的材質為陶瓷，例如：鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鉛(PbTiO3 ) 、鈦酸鈣(CaTiO3 )、或氧化鈦鋯([ZrₓTi1-ₓ]O3 )。
導電層22包含金屬材料以及透明導電氧化物。於一實施例中，金屬材料例如鋁、鈀、鈦、金、銀、鐵、鉬、鋼、鋅、或合金，其中，合金可例如不鏽鋼或黃銅。
於一實施例中，黏著層25主要包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate, EVA) 、聚乙烯醇縮丁醛(PVB) 、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨基甲酸乙酯(polyurethane) 、 矽樹脂(silicone)，其中該黏著層可以單獨存在以取代絕緣層。
於一實施例中，黏著層25也可以和其他高分子聚合物載體層(carrier film)(例如保護層或絕緣層)結合組成背板。載體層可以僅貼在黏著層的其中單一面或貼在二黏著層表面。
於一實施例中，保護層23主要包括高分子聚合物，例如乙烯 四氟乙烯(ETFE)、聚氟乙烯(PVF)、氟代乙烯丙烯(FEP) 、聚偏二氟乙烯（PVDF）。
於一實施例中，絕緣層24主要包括高分子聚合物，例如乙烯聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(polyimide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚烯烴(polyolefin)。
於一實施例中，可混摻不同體積比率的鈦酸鋇(BaTiO3 )以調整聚偏氟乙烯奈米材料複合層21的介電常數。實驗中，在室溫下，以頻率為1000Hz測量混摻不同體積比率的鈦酸鋇的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21之介電常數(Dk)。不同介電常數的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有不同的擊穿電壓(breakdown voltage)，Dk為3的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有大於100kV/mm的擊穿電壓；Dk為10的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有約90kV/mm的擊穿電壓；Dk為20的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有70至80kV/mm的擊穿電壓；Dk為25的聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有約65kV/mm的擊穿電壓。
於一實施例中，聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有至少 1 M Ohm 的電阻值。
於一實施例中，聚偏氟乙烯奈米材料複合層21具有低於 30 g/m2 的水氣穿透率。
以下舉例說明本揭露之聚偏氟乙烯奈米材料複合層21的製作。
實施例 1：製備透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜。
(a)步驟：將25g黏土(Laponite RDS，粒徑大小20 nm x 20 nm x 1 nm)分散於1000g去離子水中。接著，取300 g的H型陽離子交換樹脂(Dowex H form)及300 g的OH型陰離子交換樹脂(Dowex OH form)加入至水性分散液中。接著，加入1440 g的異丙醇並減壓蒸餾得到2.5%的異丙醇，再加入287.5 g的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)並減壓蒸餾8 wt%之黏土有機分散液。
(b)步驟：將50g聚偏氟乙烯溶於450g N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)內，形成10 wt%之PVDF-DMAc溶液。
(c)步驟：取2.78g之(a)步驟得到之黏土有機分散液與20g之(b)步驟得到之PVDF-DMAc溶液混合，以超音波震盪2小時，靜置隔夜後以刮刀塗佈成膜，接著分別在60o C下烘烤15分鐘及在180o C下烘烤30分鐘，得到10wt%之聚偏氟乙烯/黏土混成薄膜。
實施例 2：製備透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜。
如實施例 1之相同方式進行，但 (c) 步驟之黏土有機分散液的量為0.773g，得到3 wt%之聚偏氟乙烯/黏土混成薄膜。
實施例 3：製備透明聚偏氟乙烯/黏土混成薄膜。
如實施例 1之相同方式進行，但 (c)步驟之黏土有機分散液的量為29.17g，得到70 wt%之聚偏氟乙烯/黏土混成薄膜。
實施例 4：製備聚偏氟乙烯/奈米陶瓷混成薄膜。
實施例(a)步驟：首先將聚偏氟乙烯粉末溶解在二甲基甲酰胺（DMF）中，然後在溫度40°C下加入並攪拌奈米陶瓷鈦酸鋇BaTiO3 數小時以形成穩定的PVDF-BaTiO3 溶液混合。接著，以超音波震盪2小時，靜置隔夜後以刮刀塗佈成膜，然後分別在60o C下烘烤15分鐘及在180o C下烘烤30分鐘。實驗中調整BaTiO3 與聚偏氟乙烯混合物的體積百分率，範圍從0到40%，以得到介電常數為10、20以及25的聚偏氟乙烯/ BaTiO3 混成薄膜。薄膜的厚度控制在10至15 µm的範圍內。
實施例 5：製作背板。
將實施例 1製備好膜厚為40 μm 的透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜的正、背面濺鍍白金電極，然後再塗佈液態型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)在兩個電極表面，經過熱壓後形成一背板。
實施例 6：製作背板。
將實施例 1製備好膜厚為40 μm 的透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜的正、背面濺鍍白金電極，然後再以液態型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物塗佈在兩個電極表面，再分別貼上ETFE薄膜以及PET 薄膜，經過熱壓後形成一背板。
實施例 7：製作背板。
將實施例 4製備之膜厚為15μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米陶瓷混成薄膜的正、背面濺鍍白金電極，然後再塗佈液態型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在兩個電極表面，經過熱壓後形成一背板。
實施例 8：製作背板。
將實施例 4製備之膜厚為15μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米陶瓷混成薄膜的的正、背面濺鍍白金電極，然後再以液態型EVA塗佈在兩個電極表面，再分別貼上ETFE薄膜以及PET 薄膜，經過熱壓後形成一背板。
實施例 9：製作背板。
將實施例 4製備之膜厚為15μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米陶瓷混成薄膜的正、背面網印銀電極，然後再以液態型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物塗佈在兩個電極表面，再分別貼上ETFE薄膜以及PET 薄膜，經過熱壓後形成一背板。
將上述背板組成整理如表一
表一
  結構
實施例 5 EVA / Pt /40 μm 的透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜/ Pt / EVA
實施例 6 ETFE / Pt /40 μm 的透明聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜/ Pt / PET
實施例 7 EVA / Pt /15 μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜/ Pt / EVA
實施例 8 ETFE / Pt /15 μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜/ Pt / PET
實施例 9 ETFE / Ag /15 μm 的白色聚偏氟乙烯/奈米黏土混成薄膜/ Ag / PET
實施例 10：驗證背板的儲能特性。
將實施例 5的背板之金屬導線連接到6吋的矽晶太陽能電池膜組。利用鹵素燈照光矽晶太陽電池30分鐘的時間，以進行背板的充電。充電過程中，背板與太陽能電池並聯。30分鐘過後，將金屬導線與矽晶太陽能電池膜組切換成開路並進行背板的電位追蹤。結果顯示，經過10秒，背板還保留了80%的電壓；經過30秒，背板還保留了50%的電壓，經過60秒，背板還保留了35%的電壓。
實施例 11：驗證背板的儲能特性。
將實施例 6的背板連接到6吋的矽晶太陽能電池膜組。利用鹵素燈照光矽晶太陽電池60分鐘的時間，以進行背板的充電。充電過程中背板與太陽能電池並聯，60分鐘過後，將金屬導線與矽晶太陽能電池膜組切換成為開路並進行背板的電位追蹤。結果顯示，經過10秒，背板還保留了90%的電壓；經過30秒，背板還保留了65%的電壓，經過60秒，背板還保留了50%的電壓。 因此，上述結果顯示，具聚偏氟乙烯加入奈米黏土形成聚偏氟乙烯奈米材料複合層、保護層及絕緣層的背板，可具有優良的儲能特性、機械性質和耐候性、低熱膨脹係數、高耐熱性、低吸水率、及低透氣率。
另外，亦可將本案至少兩個背板2相互堆疊且電性並聯，以構成太陽能電池之背板組合，如第1E圖所示。
請參閱第2A和2B圖，說明本揭露之太陽能電池模組之結構示意圖。本揭露之太陽能電池模組包括接線盒(junction box)1、背板2、封裝層3和5、複數個太陽能電池4、透明前板6以及框架7。
透明前板6的材料；例如：玻璃以及高分子材料。
封裝層3和5設置於透明前板6和背板2之間，可為兩層或視為一層以將複數個串聯的太陽能電池4嵌埋於其中。於一實施例中，封裝層3和5的材料例如乙烯−醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
背板2主要包括一聚偏氟乙烯層奈米材料複合層21、設置於聚偏氟乙烯奈米材料複合層21的相對兩側之二導電層22以及分別設置於二導電層22外側之二黏著層，如第1A圖所示，更可包括第1B至1D圖所示包括保護層23及/或絕緣層24。接線盒1以導線連接二導電層22以控制背板2的充放電。
請參閱第3圖，說明本揭露之用於太陽能電池模組之背板的照光儲能特性。將實施例 6的背板與單一片6吋矽晶太陽能電池進行模組封裝，接著將該太陽能電池模組照光，過程中太陽能電池電性連接背板 。背板的尺寸為 18cm x 18cm，於第3圖中，橫軸表示時間(秒(s))，縱軸表示電壓(伏特(V))，方形表示照光30分鐘、圓形表示照光60分鐘、三角形表示照光90分鐘，背板在不同的照光時間後，將背板與太陽能電池間的迴路斷開，使其形成開路，背板在與太陽能電池形成開路後，其電壓隨著開路後時間的增加而下降，詳細數據如下表二所示。
表二
電壓維持率            照光30分鐘 照光60分鐘 照光90分鐘
開路0秒 0.57 0.54 0.54
開路5秒 0.49 0.5 0.49
開路10秒 0.44 0.46 0.46
開路15秒 0.38 0.42 0.41
開路20秒 0.33 0.4 0.4
開路25秒 0.31 0.37 0.37
開路30秒 0.29 0.35 0.36
開路40秒 0.26 0.32 0.33
開路50秒 0.24 0.31 0.32
開路60秒 0.21 0.28 0.3
參閱表二，例如，照光30分鐘的背板在開路後60秒後，其電壓由0.57V降為0.21V；照光60分鐘的背板在開路後60秒後，其電壓由0.54V降為0.28V；照光90分鐘的背板在開路後60秒後，其電壓由0.54V降為0.3V。由第3圖及表二得以理解，在比較不同照光充電時間對背板的電壓維持率(retention)的影響之後，背板之電壓維持率可隨照光充電時間的增加而提高。照光時間為60分鐘之電壓維持率與照光時間為90分鐘之電壓維持率趨勢很接近。此外， 照光60 min 和90min 的曲線重疊，顯示照光60 min 就足夠，背板已經充飽。
請參閱第4圖，其說明本揭露之用於太陽能電池模組之背板的照光儲能特性。將實施例 9的背板與單一片6吋矽晶太陽能電池進行模組封裝，接著將該太陽能電池模組照光，過程中太陽能電池電性連接背板 。背板的尺寸為18 cm x 18 cm。由第4圖可知，當太陽能電池至背板之間的電路斷開之後，本揭露之背板的電壓維持率可達到約500秒以上。當電路斷開超過3000秒，電壓維持率的曲線也沒有明顯的變化。
請參閱第5圖，其顯示不同介電常數(Dk)的背板的電壓維持率。方形圖例表示Dk為20的背板，圓形圖例表示Dk為10的背板， 在相同的照光儲能條件下Dk為20的背板相較於Dk為10的背板具有較佳的電壓維持率，故介電常數越高，電壓維持率越高。
另外，於一實施例中，將實施例 7的背板與單一片6吋矽晶太陽能電池進行模組封裝，接著將該太陽能電池模組照光，過程中太陽能電池電性連接背板 。背板的尺寸為 18 cm x 18 cm，根據下表三可知，介電常數越大放電能量密度越大。此外，將兩片實施例 7之Dk為20的背板黏合成單一片背板，如第1E圖所示，再並聯兩片背板的電極。接著，將上述背板與單一片6吋矽晶太陽能電池進行模組封裝，再將該太陽能電池模組照光，過程中太陽能電池電性連接背板 。表三顯示背板的放電能量密度由大至小的排列依序為兩片並聯的背板及單片的背板。因此，Dk值越高放電能量密度越高，且兩片電性並聯的背板其放電能量密度比單一片背板還高。
表三
放電能量密度(J/cm3 ) Dk=3 Dk=10 Dk=20 Dk=25
單膜 1.36 1.74 2.05 2.52
並聯     3.92  
另外，於一實施例中，將實施例9的背板與單一片6吋矽晶太陽能電池進行模組封裝，接著將該太陽能電池模組照光，過程中太陽能電池電性連接背板 ，背板的尺寸為 18cm x 18cm。實驗中模擬太陽能電池模組實據發電時背板的溫度變化。根據第6圖可知背板的放電能量密度與溫度變化呈現正相關，溫度越高放電能量密度越大。詳言之，Dk值為25的背板其放電能量密度在25o C為2.49J/cm3 ，在溫度為55o C則上升到3.82 J/cm3 。此外，隨著溫度從25o C上升至75o C，Dk值為10的背板其放電能量密度增加為原來的2.89倍，而Dk值為25的背板其放電能量密度增加為原來的近1.85倍。換言之，隨著溫度從20o C上升至80o C，背板的放電能量密度可增加為原來的1.5至4倍。詳細結果如表四所示。因此，高溫能夠顯著的提高背板的儲能特性，隨著溫度增加，背板的放電能量密度亦隨之增加，兩者間呈正相關的關係。
表四
溫度(℃) 放電能量密度(J/cm3 )
  Dk=10 Dk=25
25 1.07 2.49
35 1.53 2.92
45 1.88 3.41
55 2.33 3.82
65 2.71 4.24
75 3.09 4.61
綜上所述，本揭露之用於太陽能電池模組之背板係以一包含聚偏氟乙烯以及分散於該聚偏氟乙烯中的奈米材料之聚偏氟乙烯奈米材料複合層、設置於該聚偏氟乙烯層的相對兩側之二導電層及兩導電層外的黏著層為主要結構，這樣的背板具有良好的電壓維持率，即良好的儲能特性，更具能阻隔水氣進入太陽能電池模組。本揭露利用太陽能電池發電所產生的直流電進行背板的照光儲能特性，背板都在頻率為 0 Hz進行儲能。
上述實施例僅例示性說明本揭露之功效，而非用於限制本揭露，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下對上述該些實施態樣進行修飾與改變。因此本揭露之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
1:接線盒 2:背板 20:奈米材料 21:聚偏氟乙烯奈米材料複合層 22:導電層 23:保護層 24:絕緣層 25:黏著層 3、5:封裝層 4:太陽能電池 6:透明前板 7:框架
第1A至1E圖為本揭露之用於太陽能電池模組之背板的實施例之結構示意圖。 第2A圖為本揭露之太陽能電池模組之實施例之結構示意圖。 第2B圖為本揭露之太陽能電池模組之實施例之局部結構示意圖。 第3至5圖為本揭露之用於太陽能電池模組之背板的實施例之驗證照光儲能特性之示意圖。 第 6圖為本揭露之用於太陽能電池模組之背板的實施例之驗證儲能特性與溫度的關係之示意圖。
2:背板
20:奈米材料
21:聚偏氟乙烯奈米材料複合層
22:導電層
25:黏著層

Claims (19)

  1. 一種用於太陽能電池模組之背板，係包括： 一聚偏氟乙烯奈米材料複合層，係包括聚偏氟乙烯以及分散於該聚偏氟乙烯中的奈米材料，其中，該奈米材料的尺寸為5 nm至500 nm； 二導電層，係設置於該聚偏氟乙烯奈米材料複合層的相對兩側；以及 二黏著層，係分別設置於該二導電層的外側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背板，更包括一保護層和一絕緣層，其分別設置於該二黏著層的外側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背板，更包括二保護層，其分別設置於該二黏著層的外側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背板，更包括二絕緣層，其分別設置於該二黏著層的外側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該聚偏氟乙烯與該奈米材料之重量比為97：3至20：80。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該聚偏氟乙烯與該奈米材料之體積比為100：1至60：40。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該奈米材料為無機奈米片材。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之背板，其中，該無機奈米片材為無機奈米黏土片材，且其尺寸為20nm至300nm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該奈米材料為無機奈米粒子。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之背板，其中，該無機奈米粒子為無機奈米陶瓷粒子。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該導電層包含金屬材料以及透明導電氧化物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之背板，其中，該金屬材料包括鋁、鈀、鈦、金、銀、鐵、鉬、鋼、鋅、或合金。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該奈米材料為黏土或陶瓷。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之背板，其中，構成該黏土之材質為合成鋰皂石(Laponite)、 多水高領土(Halloysite)、或海泡石(Sepiolite)。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之背板，其中，構成該陶瓷之材質為鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鉛(PbTiO3 ) 、鈦酸鈣(CaTiO3 )、或氧化鈦鋯 ZrₓTi1-ₓ]O3 。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該背板的放電能量密度的增加，隨著溫度增加而呈正相關。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之背板，其中，該背板的放電能量密度隨著溫度自20℃增加至80℃，而增加1.5~4倍。
  18. 一種用於太陽能電池之背板組合，係包括： 二如申請專利範圍第1至17項之任一者所述之背板，其相互堆疊且電性並聯。
  19. 一種太陽能電池模組，係包括： 透明前板； 如申請專利範圍第1至17項之任一者所述之背板； 至少一封裝層，係設置於該透明前板及該背板之間； 複數個太陽能電池，係相互串聯並嵌埋於該至少一封裝層中；以及 接線盒，係設置於該背板上並電性連接該背板中的該二導電層。
TW109100158A 2020-01-03 2020-01-03 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合 TW202126484A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109100158A TW202126484A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合
CN202010088502.XA CN113078229A (zh) 2020-01-03 2020-02-12 太阳能电池模组、用于太阳能电池模组的背板及背板组合

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109100158A TW202126484A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202126484A true TW202126484A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76609092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109100158A TW202126484A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113078229A (zh)
TW (1) TW202126484A (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102336992A (zh) * 2010-07-19 2012-02-01 刘波 一种含氟塑料薄膜专用料的制备方法
KR101794213B1 (ko) * 2012-01-17 2017-12-01 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
TW201635611A (zh) * 2015-03-25 2016-10-01 常寶公司 染料敏化太陽能電池及其製造方法
CN105514201A (zh) * 2016-01-21 2016-04-20 中天光伏材料有限公司 一种高耐湿热光伏组件的导电背板及其制造方法
CN108878566A (zh) * 2017-05-14 2018-11-23 成都才盖科技有限公司 一种双面含氟的太阳能电池板背板及其制备方法
CN208148726U (zh) * 2018-01-19 2018-11-27 中天科技精密材料有限公司 一种高反射率耐腐蚀的pvdf薄膜

Also Published As

Publication number Publication date
CN113078229A (zh) 2021-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020509612A (ja) 高反射ゲインタイプ太陽電池用封止シート及び用途
WO2007026465A1 (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
US20130340830A1 (en) Solar cell backsheet, producing method of the same, and solar cell module
WO2021098299A1 (zh) 胶膜、抗pid封装胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃
US8039735B2 (en) Laminated film for dye-sensitized solar cell and electrode for dye-sensitized solar cell, and process for their production
JP5565520B1 (ja) 太陽電池封止材用樹脂組成物、太陽電池封止材および太陽電池モジュール
KR20130135788A (ko) 친환경 광전지 모듈용 백시트 및 이의 제조방법
CN111363483A (zh) 复合材料胶膜、光伏组件结构及制备方法
TW202126484A (zh) 太陽能電池模組、用於太陽能電池模組之背板及背板組合
TWI593123B (zh) 薄膜太陽能電池用層合體、及使用此之薄膜太陽能電池之製造方法
CN209544369U (zh) 一种双玻组件
CN103413842B (zh) 一种A1掺杂ZnO透明导电微/纳米线阵列膜及其制备方法
WO2015010503A1 (zh) 太阳能电池背板及其制备方法和太阳能电池组件
JP5031997B2 (ja) 色素増感型太陽電池用電極およびその製造方法
JP2007018951A (ja) 色素増感型太陽電池用電極
KR20120088972A (ko) 다층 시트 및 이를 포함하는 광전지 모듈
Naskar et al. Preparation and properties of nano zinc oxide doped ethylene vinyl acetate nanocomposites for solar cell encapsulation
CN102005491A (zh) 高氟合晶涂层太阳能光伏电池背膜及其制造方法
CN111092597A (zh) 储能式太阳能电池片以及储能式光伏组件
CN114506140B (zh) 一种柔性封装抗菌复合膜及其制备方法
KR101593741B1 (ko) 다층 필름 및 이를 포함하는 광전지 모듈
JP2005216706A (ja) 色素増感型太陽電池用積層フィルムおよびそれを用いた色素増感型太陽電池用電極
CN211266857U (zh) 储能式太阳能电池片以及储能式光伏组件
CN109920872A (zh) 太阳能电池背板用耐候膜
CN220420592U (zh) 一种轻质防火光伏组件