[发明专利]复合材料胶膜、光伏组件结构及制备方法

说明书

本发明提供一种复合材料胶膜、光伏组件结构及制备方法，复合材料胶膜的材料包括粘性聚合物及无机纳米颗粒，其中，无机纳米颗粒用于改善复合材料胶膜的折射率。本发明的复合材料胶膜可以基于无机纳米颗粒改善胶膜的折射率，工艺简单，折射率可控，本发明的光伏组件结构可以基于采用的复合材料胶膜，提高复合材料胶膜的折射率，改善太阳电池和复合材料胶膜界面以及复合材料胶膜和入射窗口层界面存在折射率失配的问题，从而减少界面上的反射并提高透过率，并最终提高太阳电池对光的吸收效率。

技术领域

本发明属于光学材料制备应用技术领域，特别是涉及一种复合材料胶膜、光伏组件结构及各自的制备方法。

背景技术

太阳能光伏发电已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业，太阳能电池的组件效率决定其最终的发电量，提升组件效率可以分别从电池和组件的设计和工艺入手。

目前，对于光伏组件，包括太阳电池结构和盖板，还包括形成在太阳电池结构和盖板之间的封装胶膜，对于其他不同材料体系的薄膜太阳能电池，通常是利用封装胶膜将太阳电池结构和盖板材料进行粘结。然而，现有的封装胶膜的折射率一般较低，在封装胶膜与太阳电池结构表面膜层之间的界面以及封装胶膜与盖板之间的界面等地方往往存在折射率失配等问题，导致光反射较多，但现有的封装胶膜的改进方式难以有效改善上述反射问题。

因此，提供一种复合材料胶膜及其制备方法，以及如何使复合材料胶膜与光伏组件相匹配来解决现有的技术中的上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合材料胶膜、光伏组件结构及各自的制备方法，用于解决现有技术中封装胶膜与太阳电池表面膜层之间的界面以及封装胶膜与盖板之间的界面等地方存在折射率失配等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种复合材料胶膜，所述复合材料胶膜的材料包括粘性聚合物及无机纳米颗粒，其中，所述无机纳米颗粒用于改善所述复合材料胶膜的折射率。

作为本发明的一种可选方案，所述无机纳米颗粒的平均粒径小于10nm；所述无机纳米颗粒均相单分散于所述粘性聚合物中。

作为本发明的一种可选方案，所述无机纳米颗粒包括金属氧化物、金属氮化物及金属硫化物中的至少一种；所述粘性聚合物包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚烯烃塑料及硅胶中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，基于经验公式：n_comp＝n_filler-ΔnV_p²获取所述复合材料胶膜的折射率，其中，n_comp为所述复合材料胶膜的折射率，n_filler为所述无机纳米颗粒的折射率，Δn为所述纳米无机颗粒的折射率与所述粘性聚合物的折射率的差值的绝对值，V_p为所述粘性聚合物的体积分数。

作为本发明的一种可选方案，所述复合材料胶膜包括若干层上下叠置的胶膜单元，其中，每一层所述胶膜单元的材料包括所述粘性聚合物及所述无机纳米颗粒中的至少一种，且至少两层所述胶膜单元的折射率不同。

本发明还提供一种光伏组件结构，包括如上述任意一项方案所述的复合材料胶膜。

作为本发明的一种可选方案，所述光伏组件结构还包括太阳电池及位于所述太阳电池至少一侧的入射窗口层，其中，所述复合材料胶膜至少位于一侧的所述入射窗口层与所述太阳电池之间。

作为本发明的一种可选方案，当所述复合材料胶膜包括若干层上下叠置的所述胶膜单元时，各所述胶膜单元的折射率自所述入射窗口层至所述太阳电池的方向依次增加。