[实用新型]一种高阻水光转换太阳能电池封装材料

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳光电池功能材料领域，具体涉及一种高阻水光转换太阳能电池封装材料。

背景技术

自人类进入现代文明时代以来，人类对能源的需求也日渐增加，根据对现有的传统能源的储量评估，石油储量只能维持20～40年，天然气只能维持50～60年，而现有储量最丰富的煤炭最多也只能维持两三百年。同时这些化石能源所带来的严重环境污染也使得人类不得不去寻找一种新能源来代替传统的化石能源。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，是目前最理想的替代传统化石能源的新能源。太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生能源，它具有清洁、高效、绿色环保无污染的特点。光伏发电是对太阳能利用的一个重要途径，随着光伏发电技术的发展，太阳能电池光电转换效率不断提高、生产成本不断下降，太阳能光伏发电将为人类的发展起到决定性的作用。

目前使用最普遍的太阳能电池封装材料是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，其具有高透光率、高弹性、熔融温度低、粘结性能好、体积电阻率高等特点，且价格低廉。然而传统的EVA封装材料的阻水性能并不能满足实际的使用需求，尤其是在高湿环境或是水面环境下，使用EVA封装材料封装的太阳能光伏组件会出现脱层现象，伴随PID现象从而导致组件功率急剧下滑，不能满足组件25年的使用期限要求，因此寻找一种具有高阻水性能的封装材料是目前主要的研究方向。另一方面目前市面上所使用的EVA封装的硅太阳能电池一般只能够对太阳能中可见光区域的能量进行吸收利用，大部分的紫外光和红外光都未被完全利用起来。因此，为了提高太阳能电池的效率，近些年来将部分紫外光转化为可见光进行吸收利用来提高电池效率的工作也得到了进展，但仍没有将硅基电池片无法吸收的紫外光和红外光都一起利用的研究工作，且目前市面上的光转换封装材料使用的是有机配合物，其光稳定性差、抗光漂白能力差、耐久性差的特点限制了其应用，并不能满足组件长时间的使用需求。

公开号为CN206148444U的中国专利公开了一种封装材料以及光电器件，该封装材料具有基材层、波长转换层、阻隔层和耐候层，该封装材料能够将紫外线波段的太阳光转换为可见光，从而能被下层的光伏器件吸收并转化为电能，然后该封装材料还存在以下问题：1)该封装材料是在以PET作为基底在其表面上磁控溅射无机阻隔层，PET的使用不仅降低了该封装材料的透光率，PET与电池片几乎没有粘结力，所以，该封装材料在使用时是需要在电池片和其他的材料间加一层EVA或PO胶膜进行粘结。2)该封装材料使用阻隔层和波长转换层二层结构，透光率低，且还使用的透光率仅为90％左右的PET材料，进一步降低封装材料的透光率。3)该封装材料中使用的阻隔层(如氧化铝或氧化钛)的厚度为9～90nm，水汽透过率只能达10的-2次方级别。4)该封装材料的波长转换层只能提供下转换功能，即紫外光转可见光。

发明内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高阻水兼具双模式转光性能的太阳能电池封装材料。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高阻水光转换太阳能电池封装材料，包括按顺序依次层叠设置的耐候层、光转换层和基底层，所述光转换层为掺有下转换转光材料和上转换转光材料的致密非晶薄膜。

优选地，所述致密非晶薄膜为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钒、氧化钛、氮化铝、氮化硅中的一种制成的薄膜。

优选地，所述光转换层为通过等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积或磁控溅射制备的致密非晶薄膜。

优选地，所述光转换层的厚度为200～500nm。

优选地，所述下转换转光材料为Eu³⁺掺杂的稀土氧化物转光剂，其能够将250～400nm的紫外光转化为可见光；所述上转换转光材料为Yb³⁺掺杂的稀土氧化物转光剂，其能够将980nm附近的近红外光转化为可见光。