專利名稱：用于太陽能電池組件的薄膜及其組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種可調(diào)控光的薄膜，尤指用于太陽能電池組件的薄膜及其組件。
背景技術(shù)：
由于能源短缺、溫室效應(yīng)等環(huán)保問題日益嚴(yán)重，目前各國(guó)已積極研發(fā)各種可能替 代能源，尤其以太陽能發(fā)電最受各界重視。如圖1所示，一般太陽能電池組件依次是由透明 前板11 ( 一般為玻璃片)、密封材層、太陽能電池單元12、密封材層、及背板13構(gòu)成。為了降低太陽能發(fā)電的成本，目前業(yè)界較常的做法是提高太陽光的發(fā)電轉(zhuǎn)換效 率，但當(dāng)太陽的入射光14自空氣16進(jìn)入太陽能電池組件后，在自所述組件內(nèi)經(jīng)反射后到達(dá) 透明前板與空氣的界面時(shí)，若反射光15小于一特定全反射的臨界角a時(shí)，將直接穿透到組 件外而無法被太陽能電池再吸收利用，太陽光的轉(zhuǎn)換效率的提升也隨之受限，因此業(yè)界目 前極需尋求解決上述問題的方案，用以提高太陽光在太陽能電池組件內(nèi)被充分利用的解決 技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要目的為提供一種提高太陽光的利用率的薄膜及其組件。為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提供的一種用于太陽能電池組件的薄膜，所述薄膜 包含一基材及至少一光調(diào)控層，所述光調(diào)控層包含一氟素樹脂及多個(gè)光擴(kuò)散添加物。本發(fā)明另外提供了一種包含上述薄膜的太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包 括一透明前板；一背板；以及一或多個(gè)位于所述透明前板及所述背板之間的太陽能電池； 其中所述透明前板或所述背板至少有一者包含上述薄膜。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過本發(fā)明所提供的一種用于太陽能電池組件的薄膜，可減少部分直接穿透到組 件外的太陽光，因此太陽光于太陽能電池組件中可再次吸收利用，進(jìn)而提升太陽光的轉(zhuǎn)換效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的太陽能電池組件簡(jiǎn)-單示意圖2顯示以0°入射角所測(cè)得的各角度反射相對(duì)光強(qiáng)度分布曲線
圖3為本發(fā)明所述薄膜的一實(shí)施例；
圖4為本發(fā)明所述薄膜的一實(shí)施例；
圖5為本發(fā)明所述太陽能電池組件的-一實(shí)施例；
圖6為本發(fā)明所述太陽能電池組件的-一實(shí)施例；
圖7為本發(fā)明所述太陽能電池組件的-一實(shí)施例；
圖8為本發(fā)明所述太陽能電池組件的-一實(shí)施例；
圖9為本發(fā)明所述太陽能電池組件的-一實(shí)施例；
圖10為本發(fā)明所述太陽能電池組件的一實(shí)施例；圖11為本發(fā)明所述太陽能電池組件的一實(shí)施例；圖12為本發(fā)明所述太陽能電池組件的一實(shí)施例；圖13A及13B為本發(fā)明所述太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖13A為俯視圖， 圖13B為13A虛線處的側(cè)視圖；圖14顯示本發(fā)明所述薄膜設(shè)置于背板時(shí)(光調(diào)控層朝上)，光擴(kuò)散添加物含量對(duì) 所述太陽能電池組件發(fā)電效率的影響；圖15顯示本發(fā)明所述薄膜設(shè)置于背板時(shí)(光調(diào)控層朝下)，光擴(kuò)散添加物含量對(duì) 所述太陽能電池組件發(fā)電效率的影響；圖16顯示本發(fā)明含單層(光調(diào)控層朝下)與含雙層光調(diào)控層的薄膜設(shè)置于背板 時(shí)，各太陽能電池組件發(fā)電的效率比較；圖17顯示本發(fā)明所述薄膜設(shè)置于前板與背板時(shí)，所述太陽較。
主要組件符號(hào)說明
11 透明前板
12 太陽能電池單元
13背板
14,21入射光
15,22反射光
16空氣
17法線
18全反射光
31,41基材
32,42光調(diào)控層
33,43氟素樹脂
34,44光擴(kuò)散添加物
51、61、71、81、91、101透明前板
52、62、72、82、92、102太陽能電池
53、63、73、83、93、103背板
54、64、74、84、94、104薄膜
56,86入射光
57反射光
85封裝材料
111,121透明前板
112,122太陽能電池
113,123背板
114,124薄膜
115透明基材
131玻璃
5
132單晶硅電池單元133背板134焊線135封裝材料541、641、741、841、941、1041 基材542、642、742、842、942、1042 光調(diào)控層
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明所述的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí) 施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1當(dāng)光線進(jìn)入太陽能電池組件時(shí)，入射光線在通過透明前板到達(dá)太陽能電池板時(shí)， 會(huì)因?yàn)榉瓷浠蛏⑸洮F(xiàn)象產(chǎn)生反射光。反射光再返回透明前板進(jìn)入空氣前，在透明前板與空 氣的界面處，會(huì)有全反射返回電池組件內(nèi)或經(jīng)由折射進(jìn)入空氣兩種可能，若所述反射光大 于一特定臨界角a(若透明前板為玻璃片，相對(duì)于所述表面的法線夾角約42度)時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生光的全反射讓所述反射光再度返回太陽能電池組件內(nèi)而有效被利用。根據(jù)光折射定律 (Snell' s Law)，當(dāng)入射光(即所述反射光)從一折射率Ii1的介質(zhì)進(jìn)入另一折射率 的 介質(zhì)產(chǎn)生折射光時(shí)，所述入射光與所述折射光具有下列關(guān)是nlSin θ工=n2sin θ 2，其中Q1 為所述入射光與法線的夾角，θ 2為所述折射光與法線的夾角。如圖1所示，當(dāng)折射率 的介質(zhì)為空氣16時(shí)(n2 = 1)，若要使所述折射光產(chǎn)生全 反射光18，則θ2需大于或等于90°，在所述折射光產(chǎn)生全反射的最小角度下(θ 2 = 90° ) 所對(duì)應(yīng)所述入射光的最小入射臨界角為θ工=a，所有大于所述臨界角a的所述入射角皆會(huì) 讓所對(duì)應(yīng)的所述折射光產(chǎn)生全反射。如圖2所示，本文中所謂”內(nèi)部全反射的所述反射光”(At-A0)，是指太陽光進(jìn)入本 發(fā)明太陽能電池組件，并從太陽能電池及背板反射后返回透明前板進(jìn)入空氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生全 反射的所有所述反射光的量；其中At為所述反射光的總量，A0為不會(huì)產(chǎn)生全反射的所述反 射光的量，θ滿足下列公式-a< θ <a, a = sirT1 (IAi1)，H1為所述透明前板與空氣接觸(太陽光入光)面 材料的折射率。當(dāng)透明前板為玻璃時(shí)(Ii1 = 1. 51)，則a約為42°。在本文中界定一參數(shù)TIRratio (total internal reflection ratio)為，，用于太 陽能電池組件的薄膜可產(chǎn)生內(nèi)部全反射的所述反射光的量(At-A0)占所述反射光總量(At) 的比例”，其是指上述可產(chǎn)生內(nèi)部全反射的所述反射光占所有所述反射光的百分比，即滿足 下列公式:TIR ratio = [ (Ατ-Αθ)/Ατ] X 100% 本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜其TIR ratio大于10%時(shí)即可造成所述太陽 能電池組件的發(fā)電效率有顯著的提升。本發(fā)明的薄膜的透明度視情況可為透明、半透明或不透明。本發(fā)明的薄膜的光調(diào) 控層的表面結(jié)構(gòu)可為平滑結(jié)構(gòu)或具凹凸結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為具凹凸結(jié)構(gòu)的表面。本發(fā)明的薄膜的光調(diào)控層所包含的光擴(kuò)散添加物的形狀并無特殊限制，例如可為球形、菱形(rhombus)、橢圓形(elliptical)、米粒形(rice grain-shaped)、多角型球體或 雙凸透鏡形(biconvex-shaped)等，優(yōu)選為球形。上述光擴(kuò)散添加物的結(jié)構(gòu)例如可為實(shí)心 結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或其組合。上述光擴(kuò)散添加物的材料例如可為玻璃、金屬氧化物與塑料。其中金屬氧化物例 如可為但不限于二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯 (ZrO2)或其混合物。塑料例如可為但不限于丙烯酸酯樹脂、苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、硅酮 樹脂或其混合物。依據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，光擴(kuò)散添加物的材料為丙烯酸酯樹脂、硅酮 樹脂或其組合。上述光擴(kuò)散添加物的平均粒徑約為0. 5至10微米，優(yōu)選約為1至5微米。光擴(kuò)散添加物含量以光調(diào)控層材料的總組成物重量計(jì)，是為5至80重量％，優(yōu)選 為10至60重量％。本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層所包含的氟素樹脂，是包含氟烯烴 單體與烷基乙烯醚單體的共聚物。根據(jù)本發(fā)明，可用于形成氟素樹脂的氟烯烴單體，是熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士所熟知 者，其例如但不限于一氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或其混合物， 優(yōu)選為三氟氯乙烯。根據(jù)本發(fā)明，可用于形成氟素樹脂的烷基乙烯醚單體，并無特殊限制，其可選自由 直鏈狀烷基乙烯醚單體、側(cè)鏈狀烷基乙烯醚單體、環(huán)狀烷基乙烯醚單體和羥基烷基乙烯醚 單體及其混合物所構(gòu)成的群組。優(yōu)選地，優(yōu)選烷基乙烯醚中的烷基是具有C2至C11的碳數(shù)。本發(fā)明所使用的氟素樹脂提供了耐候性佳的優(yōu)點(diǎn)，氟素樹脂含量以光調(diào)控層材料 的總組成物重量計(jì)，是為20至95重量％，優(yōu)選為40至90重量％。本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層可視需要添加硬化劑(Curing Agent)，其作用為能與接合劑產(chǎn)生分子與分子間的化學(xué)結(jié)合，形成交鏈(Crosslinking)。 本發(fā)明所使用的硬化劑，是是熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)的人士所熟知者，例如聚異氰酸酯 (Polyisocyanate)0上述硬化劑含量，以光調(diào)控層材料的總組成物重量計(jì)，是為0至20重量％，優(yōu)選為
5至10重量％。用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層可視需要添加無機(jī)粒子，無機(jī)粒子的種類 例如可為但不限于氮化鋁、氧化鎂、氮化硅、氮化硼、氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯、 氧化鐵、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣或其混合，優(yōu)選為二氧化鈦。本發(fā)明所述的用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層所使用的無機(jī)粒子，是用于 調(diào)色及增加背板的反射作用，此外亦可使背板具有優(yōu)異的紫外線吸收性質(zhì)。本發(fā)明所述的 用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層中視需要添加的無機(jī)粒子，其粒徑大小一般為0.01 至20微米(micrometer)，優(yōu)選為1至10微米。本發(fā)明所述的薄膜所使用的無機(jī)粒子含量， 以光散射層總組成物重量計(jì)，是為0至75重量％，優(yōu)選為1至40重量％。本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層可選的可加入熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)人士 所知的現(xiàn)有的添加劑。本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜的光調(diào)控層的形成方式，可為將涂料涂布至基材形成涂層的方式，其例如但不限于刮刀式涂布(knife coating)、滾輪涂布(roller coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)、流涂(flow coating)、含浸涂布 (dip coating)、噴霧涂布(spray coating)及簾涂(curtain coating)。根據(jù)本發(fā)明的一 實(shí)施例，涂布方式是采滾輪涂布。本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜的基材的材料，例如可為玻璃、金屬或樹脂。 而基材可采用的樹脂種類例如可為但不限于聚酯樹脂(polyester resin)，如聚對(duì)苯二 甲酸乙二酯(polyethylene ter印hthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate, PEN)；聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethyl methacrylate,PMMA)；聚烯烴樹月旨(polyolefin resin),如聚乙烯(PE)或聚 丙烯(PP)；聚環(huán)烯烴樹脂(polycycloolefin resin)；聚酰亞胺樹脂(polyimide resin)； 聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)；聚氨酯樹脂(polyure thane resin)；聚氯乙烯 (PVC)；三醋酸纖維素(triacetyl cellulose,TAC)；聚乳酸(polylactic acid)或其組合。 優(yōu)選為聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂或其組合；更佳為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，太陽能組件中的所述透明前板可為所述薄膜，本發(fā)明的太 陽能組件中的背板亦可為所述薄膜，或所述透明前板與背板皆各為所述薄膜。根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例，所述薄膜中的基材的單一表面具有所述光調(diào)控層，或是所述薄膜中的基材的兩 表面皆分別具有所述光調(diào)控層。當(dāng)所述薄膜為透明前板時(shí)，所述光調(diào)控薄膜的基材為透明 基材。以下結(jié)合附圖舉例說明本發(fā)明用于太陽能電池組件的薄膜及其組件的構(gòu)造，但并 非用以限制本發(fā)明所述的范圍。任何在此技術(shù)技藝中具有通常知識(shí)者可輕易達(dá)成的修飾及 改變均包括于本案說明書揭示內(nèi)容。圖3所示為本發(fā)明的用于太陽能電池組件的薄膜的一優(yōu)選實(shí)施例。所述用于太陽 能電池組件的薄膜包括一基材31及一光調(diào)控層32。在光調(diào)控層32中包含氟素樹脂33及 多個(gè)光擴(kuò)散添加物；34。圖4所示為本發(fā)明的用于太陽能電池組件的薄膜的另一優(yōu)選實(shí)施例。所述用于太 陽能電池組件的薄膜分別于基材41兩側(cè)各形成一光調(diào)控層42。圖5所示為本發(fā)明的太陽能電池組件的一優(yōu)選實(shí)施例。所述太陽能電池組件 包括一透明前板51、多個(gè)太陽能電池52及一背板53。本實(shí)施例的透明前板為玻璃或 其它塑料透明基材，而塑料透明基材可采用的樹脂種類例如可為但不限于聚酯樹脂 (polyester resin)，如聚對(duì)苯二 甲酸乙二酉旨(polyethylene ter印hthalate, PET)或聚 萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate, PEN)；聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)；聚烯烴樹脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚環(huán)烯烴樹脂(polycycloolefin resin)；聚 酰亞胺樹脂(polyimideresin)；聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)；聚氨酯樹脂 (polyurethaneresin)；聚氯乙烯(PVC)；三醋酸纖維素(triacetyl cellulose, TAC)；聚 乳酸(polylactic acid)或其組合。優(yōu)選透明前板為聚丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂或其 組合。背板為一上述的薄膜M，其中所述多個(gè)太陽能電池52位于所述透明前板及所述背 板之間，太陽能電池的種類例如可為但不限于單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非 晶硅太陽能電池、染敏太陽能電池(Dye-sensitizedsolar cells)、無機(jī)化合物半導(dǎo)體電池
8(Inorganic Compound Semiconductor Cell)、或有機(jī)太陽能電池。所述無機(jī)化合物半導(dǎo) 體電池可采用的種類例如但不限于III-V族化合物半導(dǎo)體電池，如砷化鎵(GaAs)、氮化鎵 (GaN)、磷化銦αηΡ)或磷化鎵銦(InGaP) ；II-VI族化合物半導(dǎo)體電池，如硫化鎘(CdS)或 碲化鎘(CdTe) ；I-III-VI族化合物半導(dǎo)體電池，如銅銦硒(CuhSe)或銅銦鎵硒(CIGQ ；或 銅鋅錫硫(CZTQ化合物半導(dǎo)體電池。圖5的實(shí)施例為單晶硅太陽能電池，本發(fā)明可視不同 太陽能電池的種類選用不同的封裝材料，根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，太陽能電池為單晶 硅太陽能電池時(shí)，所選用的封裝材料55為乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)。上述薄膜M包含一 基材541及至少一光調(diào)控層M2。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基材上具有一光調(diào)控層M2，其中 光調(diào)控層包含一氟素樹脂及多個(gè)光擴(kuò)散添加物。上述薄膜位于背板中，其可利用太陽光56入射至薄膜M時(shí)的光散射現(xiàn)象，可增加 內(nèi)部全反射的反射光數(shù)量，提高太陽光的利用率，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)換效率。圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例，光調(diào)控層642位于基材641下方。圖7為本發(fā)明的 另一實(shí)施例，基材741上下兩側(cè)皆具有光調(diào)控層742。圖8所示為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，圖8的太陽能電池組件包括一透明前板81、 多個(gè)太陽能電池82及一背板83。本實(shí)施例的透明前板為一薄膜84，所述薄膜84包含一基 材841及一光調(diào)控層842，光調(diào)控層842位于基材上，其中光調(diào)控層包含一氟素樹脂及多個(gè) 光擴(kuò)散添加物。上述薄膜位于前板中，其可利用太陽入射光86入射至薄膜84時(shí)的光散射現(xiàn)象，可 增加太陽能電池組件內(nèi)部全反射的反射光，提高太陽光的利用率，進(jìn)而提高太陽能電池組 件的光電轉(zhuǎn)換效率。圖9為本發(fā)明的另一實(shí)施例，顯示光調(diào)控層942位于透明前板的基材941的下。圖 10為本發(fā)明的另一實(shí)施例，透明前板的基材1041上下兩側(cè)皆具有光調(diào)控層1042。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，如圖11所示，其中透明前板111由上至下依序一薄膜 114與一玻璃或其它透明基材115。圖12為本發(fā)明的另一實(shí)施例，本發(fā)明的太陽能電池組 件的透明前板121為一薄膜124，背板123為另一薄膜124。實(shí)例以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但并非用以限制本發(fā)明的范圍，任何熟 悉本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域者，在不違背本發(fā)明的精神下所得以達(dá)成的修飾及變化，均屬于本發(fā)明 的范圍。[實(shí)施例]<用于太陽能電池組件的制備>制備例1TPT (Tedlar/PET/Tedlar)層壓結(jié)構(gòu)，由厚度為188 μπι的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (PET) (0321E188，Mitsubishi 公司)置于兩層聚氟乙烯層(厚度 25 μ m，Tedlar PV2001， DuPont公司)之間，然后進(jìn)行真空熱壓程序所制成。制備例2取79. 64公克的氟素樹脂(Eternal公司提供的Kerflon 4101-50，固形成份為 50%，三氟一氯乙烯與烷基乙烯醚共聚物樹脂)加入塑料瓶中，再于高速攪拌下加入6. 79 公克的溶劑(醋酸丁酯)，的后加入13. 57公克的硬化劑(Bayer公司提供的Desmodur3390，固形份約75%，異氰酸酯類硬化劑)，泡制成固形份約50%，總重約100克涂料。以 RDS涂抹棒#35將涂料涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(0321E188，Mitsubishi公司)基材的 一面上，經(jīng)120°C干燥2分鐘后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)。制備例3取30. 72公克的氟素樹脂(Eternal公司提供的Kerflon 4101-50，固形成份為 50%，三氟一氯乙烯與烷基乙烯醚共聚物樹脂)加入塑料瓶中，再于高速攪拌下依序加入 33. 33公克的溶劑(醋酸丁酯)以及30. 72公克的光擴(kuò)散添加物(GEToshiba silicones公 司提供的Tospearl 120E，平均粒徑為2 μ m硅酮樹脂實(shí)心球型微粒)，最后才加入5. 23公 克的硬化劑(Bayer公司提供的Desmodur 3390，固形份約75%，異氰酸酯類硬化劑)，泡制 成固形份約50%，總重約100克涂料。以RDS涂抹棒#35將涂料涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二 酯(0321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，經(jīng)120°C干燥2分鐘后可得膜厚約25 μ m 的涂層(光調(diào)控層)。制備例4重復(fù)制備例3步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、光擴(kuò)散添加物、以及硬化劑添加量分別 改為23. 5公克、37. 25公克、35. 25公克、以及4公克。制備例5取44. 33公克的氟素樹脂(Eternal公司提供的Kerflon 4101-50，固形成份 為50%，三氟一氯乙烯與烷基乙烯醚共聚物樹脂)加入塑料瓶中，再于高速攪拌下依序加 入25. 94公克的溶劑(醋酸丁酯)以及22. 17公克的無機(jī)粒子二氧化鈦(杜邦公司提供 的R-902)，最后才加入7. 56公克的硬化劑(Bayer公司提供的Desmodur 3390，固形份約 75%，異氰酸酯類硬化劑)，泡制成固形份約50%，總重約100克涂料。以RDS涂抹棒#35 將涂料涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(0321E188，Mitsubishi公司)基材的一面上，經(jīng)120°C 干燥2分鐘后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)。制備例6取44. 33公克的氟素樹脂(Eternal公司提供的Kerflon 4101-50，固形成份為 50%，三氟一氯乙烯與烷基乙烯醚共聚物樹脂)加入塑料瓶中，再于高速攪拌下依序加入 25. 94公克的溶劑(醋酸丁酯)、17. 73公克的無機(jī)粒子二氧化鈦(杜邦公司提供的R-902)、 以及4. 43公克的光擴(kuò)散添加物(GE Toshiba silicones公司提供的Tospearl 120E，平均 粒徑為2 μ m硅酮樹脂實(shí)心球型微粒)，最后才加入7. 56公克的硬化劑(Bayer公司提供的 Desmodur 3390，固形份約75%，異氰酸酯類硬化劑)，泡制成固形份約50%，總重約100克 涂料。以RDS涂抹棒#35將涂料涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(0321E188，Mitsubishi公司) 基材的一面上，經(jīng)120°C干燥2分鐘后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)。制備例7重復(fù)制備例6步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量皆改為11. 08公克。制備例8重復(fù)制備例5步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、二氧化鈦、以及硬化劑添加量分別改為 30. 72公克、33. 33公克、30. 72公克、以及5. 24公克。制備例9重復(fù)制備例6步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、二氧化鈦、光擴(kuò)散添加物、以及硬化劑添
10加量分別改為30. 72公克、33. 33公克、23. 04公克、7. 68公克、以及5. 24公克。制備例10重復(fù)制備例9步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量皆改為15. 36公克。制備例11重復(fù)制備例9步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量分別改為7. 68公克、 以及23. 04公克。制備例12重復(fù)制備例5步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、二氧化鈦、以及硬化劑添加量分別改為 23. 5公克、37. 25公克、35. 25公克、以及4. 01公克。制備例13重復(fù)制備例6步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、二氧化鈦、光擴(kuò)散添加物、以及硬化劑添 加量分別改為23. 5公克、37. 25公克、29. 37公克、5. 88公克、以及4. 00公克。制備例14重復(fù)制備例13步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量分別改為23. 5公 克、以及11. 75公克。制備例15重復(fù)制備例13步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量皆別改為17. 62公克。制備例16重復(fù)制備例13步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量分別改為11. 75公 克、以及23. 5公克。制備例17重復(fù)制備例13步驟，唯將二氧化鈦、以及光擴(kuò)散添加物添加量分別改為5. 87公 克、以及四.37公克。〈雙層薄膜制備〉制備例18在制備例3的未涂布面上涂布與制備例3相同配方的涂料，經(jīng)120°C干燥2分鐘后 可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)，形成雙面涂布的薄膜。制備例19)在在制備例7的未涂布面上涂布與制備例7相同配方的涂料，經(jīng)120°C干燥2分鐘 后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)，形成雙面涂布的薄膜。制備例20在制備例11的未涂布面上涂布與制備例11相同配方的涂料，經(jīng)120°C干燥2分鐘 后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)，形成雙面涂布的薄膜。制備例21在制備例17的未涂布面上涂布與制備例17相同配方的涂料，經(jīng)120°C干燥2分鐘 后可得膜厚約25 μ m的涂層(光調(diào)控層)，形成雙面涂布的薄膜。制備例22重復(fù)制備例3步驟，唯將氟素樹脂、溶劑、光擴(kuò)散添加物、以及硬化劑添加量分別改為32. 73公克、32. 24公克、29. 45公克、以及5. 58公克。<設(shè)有本發(fā)明薄膜于背板的太陽能電池組件制作>實(shí)施例IA如圖13A及圖1 所示，依序?qū)?qiáng)化玻璃(保護(hù)用玻璃，Asahi Glass公司)、密封 材料乙烯醋酸乙烯共聚物樹脂(SOLAR EVA, Mitsui Fabro公司)、單晶硅太陽能電池單元 (GIN156S, GINTECH公司，所述電池單元由兩片尺寸為52mmX 9mm的硅芯片以長(zhǎng)邊互相平行 方式進(jìn)行串焊所組成，硅芯片彼此間隔為2mm)、以及作為背板的制備例3 (涂層朝上)進(jìn)行 重疊，并利用真空層壓機(jī)進(jìn)行層壓，而獲得的太陽能電池組件。實(shí)施例2A-實(shí)施例12A重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3依序改為制備例4、制備例6、制備例7、制備例 9、制備例10、制備例11、制備例13、制備例14、制備例15、制備例16、制備例17。實(shí)施例IB重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將作為背板的制備例以涂層朝下方式進(jìn)行重疊。實(shí)施例2B-實(shí)施例12B重復(fù)實(shí)施例IB步驟，唯將制備例3依序改為制備例4、制備例6、制備例7、制備例 9、制備例10、制備例11、制備例13、制備例14、制備例15、制備例16、制備例17。實(shí)施例13-實(shí)施例16重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3依序改為制備例18-制備例21。<設(shè)有本發(fā)明薄膜于前板及背板的太陽能電池組件制作>實(shí)施例17A將制備例22 (涂面朝上)貼附于實(shí)施例12A的強(qiáng)化玻璃上表面，而獲得的太陽能 電池組件。實(shí)施例17B將制備例22 (涂面朝下)貼附于實(shí)施例12A的強(qiáng)化玻璃上表面，而獲得的太陽能 電池組件。比較例比較例1重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3改為制備例1。比較例2A重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3改為制備例2。比較例2B重復(fù)實(shí)施例IB步驟，唯將制備例3改為制備例2。比較例3A重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3改為制備例5。比較例3B重復(fù)實(shí)施例IB步驟，唯將制備例3改為制備例5。比較例4A重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3改為制備例8。比較例4B
重復(fù)實(shí)施例IB步驟，唯將制備例3改為制備例8。比較例5A重復(fù)實(shí)施例IA步驟，唯將制備例3改為制備例12。比較例5B重復(fù)實(shí)施例IB步驟，唯將制備例3改為制備例12。〈數(shù)據(jù)測(cè)試方法〉1.內(nèi)部全反射的反射光(A1-A0)占該薄膜的總反射光(At)的比例(TIRratio), 如圖2所示利用自動(dòng)變角光度計(jì)(GoniOPhOtOmeter，GP-200，村上色彩公司)，以0°入射 角，測(cè)得各角度反射相對(duì)光強(qiáng)度分布曲線，再分別針對(duì)曲線所圍成的面積進(jìn)行積分后可得 At及A0,代入下列公式TIR ratio = [ (At-A0 )/Ατ] X 100%即可得到TIR ratio，其中θ為產(chǎn)生內(nèi)部全反射的臨界角，-a < θ < a, a = SirT1(IAi1), Ii1為該透明前板與空氣接觸(太陽光入光)面材料的折射率。測(cè)試結(jié)果如表 1、表2、表3所示。2.太陽能電池組件效率(η)測(cè)試使用太陽能仿真器(Model :92193A_1000， Newport公司)在AMI. 5照度條件下，照射待測(cè)的太陽能電池組件，并量測(cè)I-V特性曲線，再 計(jì)算出太陽能電池組件的效率(n =PmaX/Pin)。測(cè)試結(jié)果如表1、表2、表3所示。表1具有單面涂層背板的TIR與η的關(guān)系
涂層配方涂層朝上涂層朝下背板T/RB/RTIR rat Io (%)電池 組件組件發(fā) 電效率 η (%)TIR rat io (%)電池 組件組件 發(fā)電 效率 η (%)制備 例1--16. 14比較例 117. 05---制備 例2000比較例 2A16. 840比較例 2B16. 84制備 例30240. 52實(shí)施例 IA17. 2437. 89實(shí)施例 IB17. 22表1續(xù)
權(quán)利要求
1.一種用于太陽能電池組件的薄膜，其特征在于，所述薄膜包含一基材及至少一光調(diào) 控層，所述光調(diào)控層包含一氟素樹脂及多個(gè)光擴(kuò)散添加物。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜，所述薄膜為透明、半透明或不透明。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，在所述薄膜中所述基材的單一表面上具有 一所述光調(diào)控層。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，在所述薄膜中所述基材的兩表面上分別具 有一所述光調(diào)控層。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多個(gè)光擴(kuò)散添加物的形狀選自球型、菱 形、橢圓型、米粒形、多角型球體、雙凸透鏡形及其混合所組成的群。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多個(gè)光擴(kuò)散添加物的結(jié)構(gòu)選自實(shí)心結(jié) 構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)及其混合所組成的群。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多個(gè)光擴(kuò)散添加物的材料選自玻璃、金 屬氧化物、塑料及其混合所組成的群。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜，其特征在于，所述多個(gè)光擴(kuò)散添加物為塑料材料，所述塑 料材料為丙烯酸酯樹脂、苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、硅酮樹脂或其混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述多個(gè)光擴(kuò)散添加物的平均粒徑為0.5微 米至10微米。
10.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述氟素樹脂包含氟烯烴單體與烷基乙烯 醚單體的共聚物。
11.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述基材的材料為聚酯樹脂、聚丙烯酸酯 樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯、三醋酸纖維素、聚 乳酸或其組合。
12.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述光調(diào)控層進(jìn)一步包含無機(jī)粒子選自 由氮化鋁、氧化鎂、氮化硅、氮化硼、氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵、氧化鋁、 硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣與其混合所組成的群。
13.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述光調(diào)控層為一具凹凸結(jié)構(gòu)的涂層。
14.一種太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括一透明前板；一背板；以及一或多個(gè)位于所述透明前板及所述背板之間的太陽能電池；其中所述透明前板或所述背板至少有一個(gè)包含如權(quán)利要求1所述的薄膜。
15.如權(quán)利要求14所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述透明前板包含一玻璃基 板、塑料透明基材、所述薄膜或其組合，且所述背板包含所述薄膜。
16.如權(quán)利要求15所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述塑料透明基材的材料為 聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚環(huán)烯烴樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚 氯乙烯、三醋酸纖維素、聚乳酸或其組合。
17.如權(quán)利要求14所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述太陽能電池的種類為單 晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、染敏太陽能電池、無機(jī)化合物半 導(dǎo)體電池或有機(jī)太陽能電池。
18.如權(quán)利要求17所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述無機(jī)化合物半導(dǎo)體電池 的種類為III-V族化合物半導(dǎo)體電池、II-VI族化合物半導(dǎo)體電池、I-III-VI族化合物半導(dǎo) 體電池或銅鋅錫硫化合物半導(dǎo)體電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于太陽能電池組件的薄膜及其組件，屬于太陽能領(lǐng)域。本發(fā)明所述薄膜包含一基材及至少一光調(diào)控層，所述光調(diào)控層包含一氟素樹脂及多個(gè)光擴(kuò)散添加物。本發(fā)明還提供了一種太陽能電池組件，所述組件包括透明前板、背板以及一或多個(gè)位于所述透明前板及所述背板之間的太陽能電池，其中所述透明前板或所述背板至少有一個(gè)包含所述的薄膜。采用本發(fā)明所述的薄膜可使太陽能電池具有良好的太陽光利用率。
文檔編號(hào)H01L51/44GK102064208SQ20101059180
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者孫郁明, 徐聰敏, 楊崇華, 胡瑞楷 申請(qǐng)人:長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司