[发明专利]光伏有机硅封装剂和光伏组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于光伏封装的有机硅细合物，和使用该组合物的光伏组件。

背景技术

当前，利用太阳辐射作为能源的太阳能发电系统越来越引起世人的兴趣。虽然太阳能电池或光伏元件通常包括半导体，典型地为硅，但是多数这样的太阳能电池是相互电连接的并且安置在受光侧的玻璃板上以构建光伏细件。

为了保护免于遭受包括雨、风、雪、尘土和天气的外部环境，太阳能电池在其受光表面和背表面上被封装剂所覆盖。由于低成本通常使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为封装剂。

例如，专利文献1公开了使用基于包含10-30wt％醋酸乙烯酯的EVA的封装剂的光伏组件。然而，当使用EVA作为封装剂时，特别是在热湿的环境下可以生成乙酸。该产生的酸可对太阳能电池电极引起腐蚀，降低光电转换能力。因为期望太阳能电池板在数十年的量级的长时期使用，所以从保险的观点迫切需要解决随时间劣化的问题。

除了以上问题，EVA具有低的抗UV性以致其在长期气候暴露时可能变色和变黄或变褐色，损害了外观。

有机硅是一类已经消除了上述问题的封装剂。当将有机硅用作封装剂时，电极腐蚀的问题基本上被抑制并且变黄或变褐色的问题被消除，因为没有乙酸产生。使用有机硅作为光伏组件封装剂提供了几个例如在非专利文献1中所指出的优点。

当检测光伏组件的长期服务时，通常在光伏组件上通过将该组件置于一个室中，向该室提供热潮湿的环境，并且将该组件暴露于该环境一段时间以致组件可加速劣化来进行加速劣化测试。通过识别在测试中失效的位点来研究劣化的机理。例如，在专利文献2中使使用EVA封装剂的光伏组件在环境条件下经受压力锅测试240小时，所述环境条件包括121℃的温度，100％的湿度，和2个大气压。根据在测试后乙酸的释放来评价光伏组件的耐久性。

然而，对于有机硅封装剂，未应用加速劣化测试。何种有机硅适于要求长期运行的光伏组件是未知的。

引用文献

专利文献1：JP-A2000-183385

专利文献2：JP-A2007-329404

非专利文献1：Barry Ketola，Keith R.McIntoch，Ann Norris，Mary Kay Tomalia，“Silicone for Photovoltaic Encapsulation”：23^rdEuropean Photovoltaic Solar Energy Conference2008，第2969-2973页。

发明内容

虽然本发明涉及光伏组件，该光伏组件包括具有前后表面的光伏电池、在前表面上的前玻璃板、和在后表面上的后玻璃板，其中太阳光入射到前表面上，本发明的目的在于提供用于光伏封装的有机硅封装剂和用该组合物封装的并且具有高度可靠性的光伏组件，该封装剂经得住长期户外气候环境。

在一方面，本发明提供了用于光伏封装的有机硅组合物，包括：

(A)100重量份每分子包含至少两个与硅键合的烯基的有机聚硅氧烷，其由平均组成式(1)表示：

R_aR’_bSiO_(4-a-b）/2    (1)

其中R为烯基，R’为取代或未取代的不合脂族不饱和度的1-10个碳原子的单价烃基，a和b为以下范围内的数：0＜a≤2，0＜b＜3，和0＜a+b≤3，

(B)每分子包含至少两个与硅键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷，其量使得在组分(B)中与硅键合的氢和在组分(A)中与硅键合的烯基的摩尔比可以在0.4/1至2.5/1的范围内，和

(C)催化量的加成反应催化剂。该有机硅组合物的固化产物具有在40℃和1mm厚度下的至少80g/m²·天的水蒸汽渗透率。优选地，固化的组合物具有0.1-5.0MPa的弹性模量。

在另一方面，本发明提供了包括具有太阳光入射的前表面和后表面的光伏电池、在前表面上的前玻璃板、在后表面上的背板或后玻璃板、和用于封装电池的封装剂的光伏组件，该封装剂为以上定义的有机硅组合物。

发明的有益效果

该用于光伏封装的有机硅组合物经受住长期户外气候环境。用该组合物封装的光伏组件保持高度可靠性。

附图说明

图1为本发明的一个实施方案中制造光伏细件的方法中第一步骤的横截面示意图。

图2为该方法中第二步骤的横截面示意图。