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一种具有转光功能的光伏胶膜
申请号	CN202321089492.7	申请日	2023-05-08	公开(公告)号	CN220550130U	公开(公告)日	2024-03-01
申请人	上海海优威新材料股份有限公司; 上海海优威应用材料技术有限公司;			发明人	李民;
摘要	本实用新型提供了一种具有转光功能的光伏胶膜。所述光伏胶膜包括多个EVA层以及位于多个EVA层中间的POE层，POE层一侧的EVA层中分散有包覆结构的转光粉，可将180－400nm 波长的紫外光转换为400－700nm的可见光，POE层另一层的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率大于90％；所述包覆结构转光粉由有机转光剂及无机包覆层构成，其中有机转光剂的D50在10纳米至100微米之间，无机包覆层的厚度范围在1纳米至50纳米之间。中间的POE层可以有效的减缓转光剂和紫外屏蔽剂的相互迁移。该光伏胶膜具有良好转光效果，透光率高、耐老化性能好，提升光伏组件的发电效率。
权利要求	1.一种具有转光功能的光伏胶膜，所述光伏胶膜包括多个EVA层以及位于多个EVA层中间的POE层，其特征在于，所述POE层一侧的EVA层为转光EVA层，所述的转光EVA层中分散有包覆结构转光粉，所述包覆结构转光粉由有机转光剂颗粒及无机包覆层构成，所述有机转光剂颗粒的粒径D50在10纳米至100微米之间，可将180－400nm 波长的紫外光转换为400－ 700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层为阻隔紫外线的EVA层，所述的阻隔紫外线的EVA层对 180－400nm波长的紫外光阻隔率大于90%。 2.根据权利要求1所述的光伏胶膜，其特征在于，所述有机转光剂颗粒的比表面积在 0.1－2000 m²/g之间。 3.根据权利要求1所述的光伏胶膜，其特征在于，所述无机物包覆层厚度范围在1纳米至50纳米之间。 4.根据权利要求1所述的光伏胶膜，其特征在于，对400－700nm范围内的可见光透光率大于90%。 5.根据权利要求1所述的光伏胶膜，其特征在于，对180－400nm范围内的紫外光阻隔率大于98%。 6.根据权利要求1所述的光伏胶膜，其特征在于，所述分散有包覆结构转光粉的EVA层远离太阳能电池片。
说明书全文	一种具有转光功能的光伏胶膜技术领域 [0001] 本发明涉及光伏胶膜领域,尤其涉及一种具有转光功能的光伏胶膜。背景技术 [0002] 转光材料可以将紫外光转化为可见光，目前的光伏组件中多采用在封装胶膜中加入转光材料来提升太阳能电池的光电转化效率，用于光伏胶膜中的转光剂主要包括无机金属氧化物荧光粉、有机染料类荧光粉和稀土配合物。 [0003] 其中无机金属氧化物荧光粉与有机树脂兼容性较差，易降低透光率，对紫外线的吸收较弱，造成转光效率低下；稀土配位化合物对紫外线吸收较弱，荧光发射范围窄，发出的光难以被电池片全部转化，整体转换效率同样不高；而有机染料类转光粉与EVA/POE胶膜兼容性较好，胶膜透光优良，紫外吸收强烈，大大提高了整体转光效率；但有机染料类荧光粉易受环境中水和氧气的作用，耐老化性能差，老化后转化效率降低，目前利用有机单体聚合成膜或无机载体对有机染料荧光粉进行保护，然而有机单体聚合物和无机载体形成的保护膜均会对透光率产生一定的影响，继而影响光伏组件的光电转化效率。 [0004] CN115044325A提出了一种双层结构转光膜，包括了一UV光转换层以及一UV截止层，双层结构转光膜的UV截止层由于添加有UV吸收剂，其能够吸收部分绝大部分UVB和UVC、以及少部分UVA，使到达UV光转换层的UV以UVA为主、只含有极少量UVB和UVC；继而UV光转换层能充分利用该部分透过UV截止层的UVA并将吸收的紫外光转化成可见光带来的增益，同时吸收接收到的极少部分UVB和UVC，并最终使得透过转光膜的UV总量不超过5％、几乎无UVB/UVC透过转光膜。 [0005] 然而发明人在胶膜开发过程中发现，使用有机转光剂时，由于有机转光剂与胶膜相容性的差异，会产生UV光转换剂和UV吸收剂在双层胶膜界面的迁移，影响胶膜透光率及光转换效果。发明内容 [0006] 为了提供一种与光伏胶膜所使用基体树脂相容性好，透光率高、耐老化性能好，提升光伏组件效率的胶膜，本申请采用如下技术方案： [0007] 一种具有转光功能的光伏胶膜，所述光伏胶膜包括多个EVA层以及位于多个EVA层中间的POE层，其特征在于，所述POE层一侧的EVA层为转光EVA层，所述的转光EVA层中分散有包覆结构转光粉，所述包覆结构转光粉由有机转光剂颗粒及无机包覆层构成，所述有机转光剂颗粒的粒径D50在10纳米至100微米之间，可将180－400nm 波长的紫外光转换为400－700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层为阻隔紫外线的EVA层，所述的阻隔紫外线的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率大于90％。 [0008] 由于转光剂已经包覆所以可以隔绝氧气和过氧化物从而延长寿命，中间的POE层是非极性材料，所以无论下层的紫外屏蔽剂和上层包覆过的转光剂外层都是极性材料，其和二者的相容性远远小于EVA与他们的相容性，POE 中间层可以有效的减缓转光剂和紫外屏蔽剂的相互迁移。 [0009] 优选地，所述有机转光剂颗粒的比表面积在0.1－2000m2/g之间。 [0010] 优选地，所述无机物包覆层厚度范围在1纳米至50纳米之间。 [0011] 优选地，所述的光伏胶膜对400－700nm范围内的可见光透光率大于90％。 [0012] 优选地，所述的光伏胶膜对180－400nm范围内的紫外光阻隔率大于98％。 [0013] 优选地，所述的光伏胶膜中分散有包覆结构转光粉的EVA层远离太阳能电池片。附图说明 [0014] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。 [0015] 图1示出了根据本发明实施中具有转光功能的光伏胶膜的剖面结构图； [0016] 图2示出了用于本实施例中的包覆结构转光粉4的剖面结构图。 [0017] 其中，上述附图包括以下附图标记： [0018] 1——转光EVA层 [0019] 2——POE层 [0020] 3——阻隔紫外线的EVA层 [0021] 4——包覆结构转光粉 [0022] 5——无机包覆层 [0023] 6——有机转光剂转光剂具体实施方式 [0024] 为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。 [0025] 为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。 [0026] 在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中“多种”的含义是两种以上。 [0027] 本发明的上述发明内容并不意欲描述本发明中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实施例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。 [0028] 本发明中所使用的有机转光剂均为市售产品； [0029] 转光剂粒径由激光粒度仪测定，比表面积采用BET法测试； [0030] 参照GB/T29848‑2018分别测试实施例中所用转光膜的透过率； [0031] 参照IEC61215‑2:2016中4.10的规定测试组件的初始功率和湿热老化后(实验条件为温度85℃，相对湿度85％，1000h)的功率衰减； [0032] 参照IEC61215 2:2015中10.10的规定测试组件的紫外老化后(实验条件为温度60℃，相对湿度50％，500h小时)的功率衰减。 [0033] 实施例1 [0034] 光伏胶膜包括转光EVA层1、阻隔紫外线的EVA层3以及位于两个EVA层中间的POE层2，POE层2一侧的EVA层中分散有包覆结构转光粉4，可将180－400nm波长的紫外光转换为 400－700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率为95％。包覆结构转光粉由苯并三氮唑衍生物有机转光剂颗粒及二氧化硅包覆层构成，有机转光剂颗 2 粒的粒径D50为10纳米，比表面积2000m/g，二氧化硅包覆层厚度1纳米。 [0035] 所述胶膜层压交联后在400－700纳米范围内的透光率为91％，将其用于HJT组件，发电功率与不加转光粉的同配方胶膜相比提升1％，经湿热老化后发电功率下降0.8％；经紫外老化后发电功率下降1.3％。 [0036] 实施例2 [0037] 光伏胶膜包括转光EVA层1、阻隔紫外线的EVA层3以及位于两个EVA层中间的POE层2，POE层2一侧的EVA层中分散有包覆结构转光粉4，可将180－400nm波长的紫外光转换为 400－700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率为99％。包覆结构转光粉由苯并三氮唑衍生物有机转光剂颗粒及氧化锆ALD包覆层构成，有机转光剂 2 颗粒的粒径D50为100微米，比表面积0.1m/g，氧化锆包覆层厚度50纳米。 [0038] 所述胶膜层压交联后在400－700纳米范围内的透光率为91％，将其用于HJT组件，发电功率与不加转光粉的同配方胶膜相比提升2.3％，经湿热老化后发电功率下降0.6％；经紫外老化后发电功率下降1.1％。 [0039] 实施例3 [0040] 光伏胶膜包括转光EVA层1、阻隔紫外线的EVA层2以及位于两个EVA层中间的POE层2，POE层2一侧的EVA层中分散有包覆结构转光粉4，可将180－400nm波长的紫外光转换为 400－700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率为98％。包覆结构转光粉由苯并三氮唑衍生物有机转光剂颗粒及氧化铝ALD包覆层构成，有机转光剂 2 颗粒的粒径D50为500纳米，比表面积100m/g，氧化铝包覆层厚度10纳米。 [0041] 所述胶膜层压交联后在400－700纳米范围内的透光率为91％，将其用于HJT组件，发电功率与不加转光粉的同配方胶膜相比提升2.4％，经湿热老化后发电功率下降0.7％；经紫外老化后发电功率下降1.3％。 [0042] 实施例4 [0043] 光伏胶膜包括转光EVA层1、阻隔紫外线的EVA层2以及位于两个EVA层中间的POE层2，POE层2一侧的EVA层中分散有包覆结构转光粉4，可将180－400nm波长的紫外光转换为 400－700nm的可见光，POE层另一侧的EVA层对180－400nm波长的紫外光阻隔率为95％。包覆结构转光粉由苯并三氮唑衍生物有机转光剂颗粒及氮化硅ALD包覆层构成，有机转光剂 2 颗粒的粒径D50为100纳米，比表面积200m/g，氮化硅包覆层厚度20纳米。 [0044] 所述胶膜层压交联后在400－700纳米范围内的透光率为91％，将其用于HJT组件，发电功率与不加转光粉的同配方胶膜相比提升2.3％，经湿热老化后发电功率下降0.6％；经紫外老化后发电功率下降1.2％。 [0045] 对比例1 [0046] 对比例1与实施例1的区别在未设置中间POE层，所述胶膜层压交联后在400－700纳米范围内的透光率为91％，将其用于HJT组件，发电功率与不加转光粉的同配方胶膜相比提升2.3％，经湿热老化后发电功率下降2.6％；经紫外老化后发电功率下降3.8％。 [0047] 从实施例及对比例的数据中可以看出，本发明中胶膜的层结构设置方式使转光粉与胶膜具有良好的相容性，层压后的胶膜在可见光范围内具有良好的透光率，且提升了光伏组件的发电效率。由于转光剂颗粒已经包覆所以可以隔绝氧气和过氧化物从而延长寿命，中间的POE层是非极性材料，所以无论下层的紫外屏蔽剂和上层包覆过的转光剂外层都是极性材料，其和二者的相容性远远小于EVA与他们的相容性，POE中间层可以有效的减缓转光剂和紫外屏蔽剂的相互迁移。