[发明专利]光转换用EVA胶膜

说明书

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池组件封装的EVA胶膜。

背景技术

太阳电池在生产时，需要对电池片进行封装。这种封装工序不仅为易碎的电池片提供机械上的防护，同时也使电池片和金属电极与外界隔绝免受大气中腐蚀性物质的破坏。另外，通过封装还能为电池组件产生的电压提供电绝缘。封装材料的性质将在很大程度上决定太阳能电池组件的性能和寿命。良好的封装材料必须具备透光率高、粘结性好、弹性大等特点。

EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是一种热塑性高分子材料，是线性分子结构的高聚物，耐热性差，易延展而弹性差，抗蠕变性差，易产生热胀冷缩。EVA由乙烯和乙烯基醋酸酯在高温、高压下共聚而成。通过调节乙烯和乙烯基醋酸酯两种化学物质比例可得到不同透明度，柔软度及坚韧度的EVA胶膜。加入交联剂后，EVA胶膜在封装电池片的同时发生交联固化，从而消除热胀冷缩现象，提高耐热性。由于EVA胶膜具有低收缩率、高透光率、高剥离强度、优异的耐侯性和加工性等特点，且价格低廉，目前已成为最常用的一种封装材料。

EVA胶膜作为封装材料在长期的户外使用过程中，由于高分子材料本身不可避免的紫外光降解反应会导致生色基团的生成，从而使EVA在长期使用过程中黄变，透光率降低。因此，工业界常加入紫外光吸收剂抑制紫外光对高分子材料的光降解作用。而紫外光吸收剂的加入使紫外光转化成低能量的热能无法被太阳能电池利用，从而导致光能的损失，降低太阳能电池的效率。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的含有光转换EVA胶膜存在使紫外光转化成低能量的热能无法被太阳能电池利用，从而导致光能的损失，降低太阳能电池的效率的问题，提供一种能够使紫外光转化成低能量的热能含有光转换材料EVA胶膜。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型EVA胶膜，主要由质量配比如下的原料制成：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物           100份

交联剂                          0.01-10份

抗氧化剂                        0.01-10份

增粘剂                          0.01-10份

发光化合物                      0.01-10份

其中所述的发光化合物为含β-二酮与吡啶类衍生物的混合稀土配合物。

本发明的关键在于利用具有光转换功能的化合物代替常规EVA胶膜中的紫外光吸收剂和稳定剂，从而使所得到的EVA胶膜能够把吸收到的紫外光转换为可见光提供给太阳能电池利用。由于存在上述光转换过程，使得原本被常规紫外光吸收剂吸收并转换为热能而损失掉的紫外光得到利用，因而能够有效提高太阳能电池光电转换效率。本发明所述新型EVA胶膜与常规EVA胶膜相比，具有同等甚至更好的抗紫外老化性能，同时由于能使太阳能电池有效利用紫外光，因此使用本发明所述新型EVA胶膜进行封装的太阳能电池具有更高的光电转换效率。

本发明EVA胶膜可按照本领域常规方法制得，具体为：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物连同其它助剂经过混料、熔融挤出、流延成膜和分切收卷得到EVA胶膜。

本发明所述的光转换化合物为一系列含β-二酮与吡啶类衍生物的混合稀土配合物。所述发光化合物具有如下所示的结构：

式I

式II

式II    I式IV    式V

式VI    式VII    式VIII

式IX

式X    式XI    式XII

其中，各式中稀土Ln＝Eu或Tb，R₁为甲基、苯基、2-噻吩基或2-呋喃基，R₂为甲基、苯基、三氟甲基或叔丁基。

有益效果：本发明的发明人设计并制备了一种含有光转换材料的EVA胶膜，所得到EVA胶膜能够吸收紫外光并发射出可见光，因而能将对EVA胶膜有害的紫外光转化为可见光被太阳能电池利用，既提高了EVA胶膜的抗紫外老化特性，又能提高太阳能电池的光电转换效率。本发明中采用含β-二酮与吡啶类衍生物的混合稀土配合物作为发光剂可以将波长为200～400nm的紫外光转换为可见光或红外光。

附图说明

图1为本发明的波长与光电转换效率的关系曲线图。

具体实施方式