[发明专利]一种量子点光伏背板和双面光伏组件

说明书

本发明涉及光伏背板技术领域，公开一种量子点光伏背板和双面光伏组件。该量子点光伏背板包括从背面至正面依次叠设的氟碳透明涂层、透明功能膜和量子点光转换透明涂层；透明功能膜包括从背面至正面依次设置的阻水阻氧功能层、光学基膜和隔热功能层；量子点光转换透明涂层是用氟碳树脂、丙烯酸树脂、功能化量子点、固化剂及助剂混合制成量子点光转换透明涂料后经涂布固化成型；功能化量子点为用表面修饰剂经表面功能化形成的表面带固化用官能基的量子点改性材料，量子点是对波长为200‑780nm的光能产生光变色并转化成可见光的纳米量子点光致变色材料。该量子点光伏背板能提高双面光伏组件的双面率、且长期户外使用后的稳定性和耐老化性好。

技术领域

本发明涉及光伏背板技术领域，具体涉及一种量子点光伏背板和双面光伏组件。

背景技术

近年来，由于不断增长的能源需求以及化石能源带来的环境破环，解决全球能源危机成为人类时临的重要挑战之一。有效利用如太阳能、风能和潮汐能的可再生能源是实现能源可持续利用的一种解决方案。半导体太阳能电池材料的成本较高，而光谱转换材料具有如成本低、工艺简单的优势，通过光谱转换材料提升光伏电池组件(简称光伏组件)的发电效率，可获得更高的边际收益率，降低单位发电量的成本，获得性价比更高的光伏组件。因此，用于提高太阳能电池效率的光谱转换材料逐渐成为人们研究的热门课题。将光谱转换层用于太阳能电池可以克服固有的热损失和光谱损失，具有重大的应用潜力。光谱转换材料以光谱转换层的形式应用于太阳能电池，可吸收无法被有效利用或捕获的太阳光子，并将其转换为高响应波段的光子。光谱转换层的优点在于不需要修改标准的太阳能电池架构或本征器件材料，且可以针对特定类型的太阳能电池科学选择光谱转换材料。

目前，市场上的太阳能单晶或多晶电池组件通常采取以下结构，即从上到下依次叠层设置前板玻璃、封装胶膜(如EVA层)、光伏电池片、封装胶膜(如EVA层)、背板。这样的结构中前板玻璃及封装胶膜多关注光线透过率，一般要求在91％以上，这样尽可能多吸收光子，使得光伏电池片有更高的转换效率和电力输出；而背板多为含氟的高分子复合材料，起到如阻水、绝缘的保护作用。

而光伏组件发电量与入射到光伏组件内部光伏电池片表面吸收的光谱范围和比例密切相关，传统单多晶硅电池以及近来迅速发展的黑硅和背饨化电池的光谱响应均有一个共性，即对紫外波段的转换效率明显低于可见光波段，紫外光利用率明显偏低。因此，需要将利用率低的紫外波段转为利用率较高的可见波段。故而，如有机荧光染料、有机无机稀土复合物、上转换材料被尝试应用在光伏组件材料中，以期提升光伏组件的功率输出。例如，现有技术，如CN107564984A还提供了一种高耐候、高增益性太阳能电池背板、组件及制备方法，该太阳能电池背板包括设置于基材层的具有光定向反射功能和光波转换功能的粘合内层，且粘合内层的外表面上设置有精细结构，通过该粘合内层和精细结构来提高对光伏组件正面透光的太阳能的光利用率，提高输出功率。然而，现有的太阳能电池背板，对光伏组件的背面的光线的利用率仍然较低，导致现有的太阳能电池背板应用至双面光伏组件后的双面率低，进而影响双面光伏组件的发电量。而且，目前利用量子点将封装胶膜进行光转化已逐步发展成为了可行的技术方案，但由于存在老化、稳定性差等缺陷，所以，目前将量子点放入光伏背板中的改进方案还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种量子点光伏背板和双面光伏组件，该量子点光伏背板能有效提高双面光伏组件的双面率高、且长期户外使用后的稳定性和耐老化性好。

基于此，本发明公开了一种量子点光伏背板，包括从背面至正面依次叠层设置的氟碳透明涂层、透明功能膜和量子点光转换透明涂层；

其中，所述透明功能膜包括从背面至正面依次设置的阻水阻氧功能层、光学基膜和隔热功能层；

其中，所述量子点光转换透明涂层是采用氟碳树脂、丙烯酸树脂、功能化量子点、固化剂及助剂混合制成量子点光转换透明涂料后，经涂布、固化成型；