[发明专利]一种太阳能电池组件的封装材料和太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件的封装材料和太阳能电池组件。

背景技术

太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，而光伏组件的核心是电池片，其本身具有长达30年以上的使用寿命，太阳能电池组件在长期室外环境下的性能可靠性主要决定于组件的封装。太阳能电池组件封装通常是按照前板、封装材料、电池片、封装材料和背板的顺序粘合为一体，具体的封装结构如图1所示。

现有太阳能电池组件中，由于太阳能电池片与封装材料的折射率差较大，在两者界面处存在较高的反射而无法高效率地利用入射光，因此组件对太阳光利用率低、功率输出较低。而目前对太阳能电池组件光学性能的优化主要集中在太阳能电池片上或外层的玻璃前板上，如使用表面织构化的电池片，并镀有减反射膜以减少太阳光的反射；再如组件的最上层使用镀有减反膜的玻璃前板，但最外层的减反射层需要额外的封装材料保护，这将增加组件的制造成本，使太阳能电池组件的工艺复杂化，而针对可提高太阳能电池组件对太阳光利用率的封装材料的研究较少。

因此，开发出一种对太阳光利用率高的太阳能电池组件及相关封装材料显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能电池组件的封装材料和一种太阳能电池组件，所述封装材料具有合适的折射率，且具有波长转换功能，所述太阳能电池组件采用了上述封装材料，对太阳光的利用率高，提高了太阳能电池组件的转换效率和功率输出。

第一方面，本发明提供了一种太阳能电池组件的封装材料，所述封装材料的材质包括封装基体材料和均匀分布在封装基体材料中的功能材料，所述功能材料包括高折射率物质，所述高折射率物质为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氮化硅中的一种或多种，所述封装基体材料选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚烯烃(PO)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一种，所述封装材料的折射率为1.50-2.06。

优选地，所述功能材料的质量不超过所述封装基体材料的35％。

优选地，所述高折射率物质为二氧化钛。

优选地，所述高折射率物质的粒径为10nm-15μm。

更优选地，所述高折射率物质的粒径为100-2500nm。

优选地，所述功能材料还包括波长转换物质(即荧光物质)。

优选地，所述高折射率物质与所述波长转换物质的质量比为1:0.01-200。

更优选地，所述高折射率物质与所述波长转换物质的质量比为1:0.1-50。

优选地，所述波长转换物质为吸收波长在250-400nm或800-1100nm、发射波长在400-1100nm的发光材料。

如本发明所述的，所述功能材料包括波长转换物质和高折射率物质。

优选地，所述波长转换物质的发射波长位于500-800nm。

所述波长转换物质的发射波长与晶硅太阳能电池片的最佳吸收波长(500-800nm)相匹配，可进一步提高电池片对太阳光的利用率。

优选地，所述波长转换物质包括有机染料、半导体量子点、含稀土元素的发光材料中的一种或多种，但不限于此，只要具有上述波长转换能力即可。

优选地，所述有机染料包括金属络合染料、罗丹明类染料、香豆素类染料、噁二唑类染料、三唑类染料、1,8-萘酰亚胺类染料、吡唑啉类染料、三苯胺类染料、卟啉类染料、咔唑类染料、吡嗪类染料、噻唑类类染料、苝类类染料中的一种或多种。

优选地，所述半导体量子点包括CdS、CdSe、ZnO、ZnS、PbSe中的一种或多种。

优选地，所述含有稀土元素的发光材料包括稀土上转换发光材料和稀土下转换发光材料。

更优选地，所述稀土下转换发光材料含有Ce³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Tm³⁺、Pr³⁺、Ho³⁺、Dy³⁺中的一种或多种。

如本发明所述的，所述稀土下转换发光材料的吸收波长在250-400nm。可以在紫外光的激发下，发射出可见光。