多层膜和光伏模块制造技术

本申请的实施方式提供一种在不同层中包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子和带隙能低于3.3eV的无机粒子的多层膜，其中，包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层的上部，并且，通过包括包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层位于更接近入射光的部位以增加在紫外光区的反射率并引起内反射，形成的光伏模块由此提高电池的能量转化效率，同时，通过包括包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的下部密封材料层或背板，从而增加在可见光和紫外光区的反射率，由此减少入射光的损失。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层膜和光伏模块
本专利技术涉及对所有的紫外光区、可见光区和红外光区具有优异的反射率的多层膜以及能够预期总能量转化效率提高的光伏模块。
技术介绍
近来，因为全球环境问题和化石燃料的枯竭，人们对可再生和清洁能源的关注正在增长，并且在这些能源中，太阳能作为可解决环境污染和化石燃料枯竭问题的代表性无污染能源已经引起了关注。应用产生太阳能的原理的光伏电池是一种将日光转化为电能的装置。因为所述光伏电池需要长时间暴露于外部环境以促进日光的吸收，所以光伏电池通过进行各种包装步骤以单元形式形成以保护电池。所述单元被称为光伏模块。但是，光伏电池的能量转化效率相对低。日光有包括紫外光区、可见光区和红外光区的广泛波长区，但是用于光伏电池的波长区受限制，并且即使在广泛波长区的光入射到所述光伏模块，所述光伏电池的吸收率仍低。据此，需要能够通过最大限度地利用入射光而预期总能量转化效率提高的光伏模块。
技术实现思路
技术问题本申请旨在提供一种多层膜，其通过提高对紫外光区的反射率而对所有的紫外光区、可见光区和红外光区具有优异的反射率。本申请还旨在提供一种光伏模块，其通过提高设置在光伏电池之下的密封材料或背板的对紫外光区的反射率而对所有的紫外光区、可见光区和红外光区具有优异的能量转化效率。技术方案本申请的一个方面可提供一种在不同层中包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子和带隙能低于3.3eV的无机粒子的多层膜，并且与所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在上部。在本申请的一个实施方式中，所述多层膜可以是密封光伏模块的密封材料或用于光伏模块的背板，或整合密封材料和背板的产物。本申请的另一个方面可提供一种光伏模块，其包括多层密封材料和/或背板，所述多层密封材料和/或背板各自包括所述多层膜。有益效果根据本申请的示例性实施方式，提供了一种在不同层中包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子和带隙能低于3.3eV的无机粒子的多层膜，其中，朝向入射光(即，基于入射光)，与所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在上部，并且因此可以增加对紫外光区以及可见光区和红外光区的反射率。据此，紫外光区的入射光可以通过带隙能为3.3eV以上的无机粒子反射以便在光伏模块前部上再次内部反射，从而提高能量转化效率。附图说明图1是显示光伏模块入射光的反射的示意图；图2是市售光伏电池的日光吸收光谱；图3到5是根据本申请的示例性实施方式的光伏模块的剖视图；图6和7是根据实施例和对比实施例中制备的样品根据波长的反射光谱；以及图8和9是实施例和对比实施例中制备的样品的反射率的图表。A：带隙能为3.3eV以上的无机粒子B：带隙能低于3.3eV的无机粒子1：光伏模块10：包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的密封材料层11：包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的密封材料层2：光伏模块20：包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的密封材料层21：包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的密封材料层3：光伏模块30：包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的密封材料31：包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的背板具体实施方式下面，将参照附图进一步详细描述本申请的实施方式。为清楚和简洁的缘故，可以从说明书和附图中省略常规或通用的功能或构造。为提供清晰的说明，可以放大在图中显示的层和区的厚度、尺寸、比例和形状，并且因此对本申请的范围没有影响。根据本申请的一个示例性实施方式的多层膜包括至少两层，并且在不同层中包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子和带隙能低于3.3eV的无机粒子。特别地，与所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在上部。在一个实施例中，所述多层膜可以在不同层中包含硫酸钡(BaSO4)和二氧化钛(TiO2)，并且设置包含硫酸钡(BaSO4)的层高于包含二氧化钛(TiO2)的层。在所述多层膜中，所述“上部”指基于入射光，所述层被设置在上部，即，接近入射光。据此，在所述多层膜中，与所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置成更接近入射光。所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层对紫外光的反射率比所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层对紫外光的反射率高，这是因为所述带隙能为3.3eV以上的无机粒子比所述带隙能低于3.3eV的无机粒子具有更高的紫外光反射率。与所述带隙能为3.3eV以上的无机粒子不同，所述带隙能低于3.3eV的无机粒子吸收紫外光，并且因此对紫外光的反射率低。入射光的透射和吸收与每种材料的固有的性能(如带隙能)有关。当具有比任意材料的带隙能高的能量的光入射时，光被吸收，而具有比带隙能低的能量的光被透射。该带隙能与波长范围成反比。当具有长波长且比带隙能低的能量的光穿透具有低带隙能的材料时，具有短波长且比带隙能高的能量的光被吸收，并且还穿透具有更高带隙能的材料。同样地，穿透光的波长范围由任意材料的固有的带隙能决定，并且所述穿透光由于从外部环境通过粒子的折射率的差异而被折射。当无机粒子几乎为球形时，更加促进这种折射。由于该折射，穿透特定粒子的光在该粒子中被反射，这一现象在各自具有高折射率的无机粒子被分散在具有低折射率的树脂中时更容易被观察到。据此，当在所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层中还包含带隙能低于3.3eV的无机粒子时，所述多层膜对紫外光的反射率降低。此外，即使当与所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层相比，所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层被设置在上部时，其仅吸收相当于3.3eV带隙能的375nm以下波长的紫外光，并且因此对紫外光的反射率降低。通常地，当光伏电池以模块形式制造时，使用通常是透明的密封材料保护电池。近来，作为日光入射于前部的上部密封材料，使用透明的密封材料，并且作为在背板上的下部密封材料，已经引入包含如二氧化钛(TiO2)的无机粒子的密封材料。同样地，通过使所述上部和下部密封材料分开，当具有高反射率的密封材料用作所述下部密封材料时，如图1所示，由所述下部密封材料反射的光，由于电池的前部(例如，玻璃)，可以再次被反射进入内部以再次入射至电池，从而增加电池的电能生成效率。当包含带隙能低于3.3eV的无机粒子(如二氧化钛(TiO2))时，所述层具有从400nm以上的可见光区到红外光区的高反射率，但是在低于400nm的紫外光区中反射率很低。这是因为具有比相当于二氧化钛(金红石二氧化钛)的带隙能(如3.02eV)的光的波长(例如，410nm)短的波长的光(紫外光)被吸收了。但是，如图2所示，各种市售光伏电池在紫外光区中用光产生电。图2显示根据光伏电池的种类的日光吸收光谱的改变。可以看出，存在根据光伏电池的种类的日光吸收光谱的差异，并且因此存在能量转化效率的差异。根据本申请的示例性实施方式，为提高光伏模块的能量转化效率，提供对紫外光具有高反射率的密封材料、背板、或整合密封材料和背板的产物。作为用于该密封材料、背板或整合产物的多层膜，为了增加反射率，使用进一步包括包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层的多层膜，与包含带隙能低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层膜，其在不同层中包含：带隙能为3.3eV以上的无机粒子；以及带隙能低于3.3eV的无机粒子，其中，与包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在上部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 KR 10-2012-0059972;2012.06.04 KR 10-2011.一种多层膜，其在不同层中包含：带隙能为3.3eV以上的无机粒子；以及带隙能低于3.3eV的无机粒子，其中，与包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置在上部，其中，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层和所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层包括基体树脂，相对于100重量份的基体树脂，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层以10到200重量份的量包含所述带隙能为3.3eV以上的无机粒子，以及相对于100重量份的基体树脂，所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层以10到200重量份的量包含所述带隙能低于3.3eV的无机粒子。2.根据权利要求1所述的膜，其中，与所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层相比，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层被设置成更接近入射光。3.根据权利要求1所述的膜，其中，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层对紫外光的反射率比所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层对紫外光的反射率高。4.根据权利要求1所述的膜，其中，所述包含带隙能为3.3eV以上的无机粒子的层和所述包含带隙能低于3.3eV的无机粒子的层被设置在光伏电池之下。5.根据权利要求1所述的膜，其中，所述多层膜对在280nm到400nm波长范围内的紫外光的反射率为10％以上，并且对在400nm到1200nm波长范围内的可见光的反射率为60％以上。6.根据权利要求1所述的膜，其中，所述带隙能为3.3eV以上的无机粒子为选自硫酸钡(BaSO4)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、砷化硼(B12As2)、氮化镓(GaN)、硫化锌、氧化锌和氧化锡中的至少一种。7.根据权利要求1所述的膜，其中，所述带隙能低于3.3eV的无机粒子为选自二氧化钛(TiO2)、砷化铝(AlAs)、砷化镓(GaAs)、硫化镓(GaS)、硫化锡(...

【专利技术属性】
技术研发人员：金贤哲，程在植，安度源，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR