一种光伏封装材料及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池封装，具体涉及一种光伏封装材料及其制备方法。

背景技术：

1、光伏发电是通过光伏效应将太阳能直接转成电能，目前硅基太阳能电池占据95％的光伏市场，其发电效率在15％-25％之间。目前使用的硅基太阳能电池的吸收光谱与太阳能的发射光谱不完全匹配，导致真正能够被硅基太阳能电池有效利用的能量仅为太阳能辐射总能量的33％。光转换技术可以解决硅基电池在紫外区和红外区响应低的问题，是提高太阳能电池转换效率的有效方法。增加电池对能量大于半导体能隙的短波长的太阳光的吸收，提高电池的理论最大效率。目前部分硅基光伏光转换效率已快抵达理论极限，每提升1％都是一个大的进步。

2、当前国内外研究者已对转光聚合物胶膜开展了大量的研究，主要是加入有机荧光颜料，稀土有机配合物和稀土无机配合物等转光材料。由于稀土金属配合物等转光材料，长期稳定性有待提高，限制了该类转光材料在太阳能电池组件中(光伏封装材料)广泛推广应用，因此有待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种光伏封装材料及其制备方法。通过将钙钛矿材料替代了有机或无机稀土配合物、有机荧光颜料等。该钙钛矿材料能把吸收的太阳光中短波长光转换480-550nm的可见光，提高单位面积的光电转换效率，其稳定性高。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种光伏封装材料，包括如下重量份数：

4、

5、上述总重量份数之和为100份；

6、所述树脂包括poe树脂、eva树脂、pvb树脂中的至少一种或多种；所述钙钛矿量子点包括微/介孔模板、基质和钙钛矿纳米晶；

7、其中，所述微/介孔模板内壁设置有基质，所述钙钛矿纳米晶与基质晶格堆叠以形成钝化界面，所述基质的熔点高于钙钛矿纳米晶的熔点。

8、进一步的，所述的基质为金属氧化物、金属氟化物、磷酸盐、卤氧化碲铅中的一种或任意组合；

9、所述的金属氧化物为bao、cao或a l2o3；

10、所述金属氟化物为caf2或baf2；

11、所述的磷酸盐为pb3(po4)2或a l po4；

12、所述卤氧化碲铅为pb3teo4x2，x为br、i或c l。

13、进一步的，所述基质的熔点大于570℃,所述钙钛矿纳米晶的熔点不高于570℃；优选的，所述基质的熔点＞微/介孔模板的失效温度＞钙钛矿纳米晶的熔点；优选的，所述基质和钙钛矿纳米晶的质量比为a，0.02＜a＜10。

14、进一步的，所述钙钛矿纳米晶的结构式为abx3；其中，a为cs，b为pb、sn或cu，x为cl、br、i中的至少一种。

15、进一步的，所述微/介孔模板包括微孔材料和/或介孔材料；

16、所述微孔材料为微孔分子筛、微孔二氧化硅、微孔二氧化钛、微孔氧化铝、微孔过渡金属氧化物、微孔硫化物、微孔硅酸盐、微孔铝酸盐或微孔过渡金属氮化物中的至少一种；

17、所述介孔材料为介孔分子筛、介孔二氧化硅、介孔二氧化钛、介孔氧化铝、介孔碳、介孔过渡金属氧化物、介孔硫化物、介孔硅酸盐、介孔铝酸盐或介孔过渡金属氮化物中的至少一种。

18、一种光伏封装材料的制备方法，包括如下步骤：

19、步骤一：在混料机内加入相应的树脂，在搅拌过程中按配比将液体助剂通过喷雾依次加入，最后再加入粉体助剂，混合搅拌1h-6h得到混合物；

20、步骤二：将步骤一的混合物陈化12h-24h后加入到挤出机进行熔融挤出，挤出机的温度控制在80℃-100℃，挤出物依次经压花、冷却、牵引和收卷即得到太阳能电池封装胶膜。

21、综上所述，本发明具有以下有益效果：

22、1.该封装材料制成的胶膜可将太阳光中的紫外光转化为可见光，在紫外灯照射下胶膜发光，用此胶膜封装电子组件可提高电池片的转光效率。

23、2.该胶膜不仅能提高光伏组件的光电转换效率，且提高了胶膜的紫外老化性能，从而提高了组件的使用寿命。

24、上述描述的胶膜，即为本申请的封装材料在具体应用时的产品形态。

技术特征：

1.一种光伏封装材料，其特征在于，包括如下重量份数：

2.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述交联剂包括叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔、双叔丁基过氧异丙基苯、2,2-二(叔丁基过氧)丁烷、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯中的至少一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的至少一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-硫基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述抗氧剂包括【亚甲基β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸】季戊四醇酯，癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬酯基季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸，双1,2,2，6,6-五甲基哌啶基-葵儿酸酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述的基质为金属氧化物、金属氟化物、磷酸盐、卤氧化碲铅中的一种或任意组合；

7.根据权利要求6所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述基质的熔点大于570℃,所述钙钛矿纳米晶的熔点不高于570℃；

8.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述钙钛矿纳米晶的结构式为abx3；

9.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于，所述微/介孔模板包括微孔材料和/或介孔材料；

10.根据权利要求1-9任意所述的一种光伏封装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明提供一种光伏封装材料及其制备方法，包括如下重量份数：树脂94.8‑99.07份；交联剂0.5‑2份；助交联剂0.3‑1.5份；偶联剂0.1‑1.5份；抗氧剂0.02‑1份；钙钛矿量子点0.005‑0.2份；所述树脂包括POE树脂、EVA树脂、PVB树脂中的至少一种或多种；所述钙钛矿量子点包括微/介孔模板、基质和钙钛矿纳米晶；其中，所述微/介孔模板内壁设置有基质，所述钙钛矿纳米晶与基质晶格堆叠以形成钝化界面，所述基质的熔点高于钙钛矿纳米晶的熔点。本发明通过将钙钛矿材料替代了有机或无机稀土配合物、有机荧光颜料等。该钙钛矿材料能把吸收的太阳光中短波长光转换480‑550nm的可见光，提高单位面积的光电转换效率。技术研发人员：周雪梅,陈剑,詹成,刘海鹏,吴毅恒受保护的技术使用者：浙江利昌科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23