转光胶膜组合物、转光胶膜及光伏组件制造技术

本发明专利技术提供了一种转光胶膜组合物、转光胶膜及光伏组件。以重量百分比计，该转光胶膜组合物包括80％～99.98％的基体树脂、0.01％～10％的转光剂以及0.01％～10％的助剂，其中，转光剂为苯并三氮唑类化合物，苯并三氮唑类化合物的结构通式如下：R1为至少一个亚甲基被

【技术实现步骤摘要】
转光胶膜组合物、转光胶膜及光伏组件


[0001]本专利技术涉及光电
，具体而言，涉及一种转光胶膜组合物、转光换膜及光伏组件。

技术介绍

[0002]太阳能作为一种资源丰富且无需运输的清洁能源，有望成为取代传统化石燃料的替代性能源。因此，太阳能采集与转换技术的发展逐渐成为国家与社会关注的焦点。光伏装置可以直接将太阳能转化为电能，是利用太阳能最有效的方式之一。到目前为止，全球范围内的光伏装机量的需求还在持续提升中。
[0003]由于绝大多数的光伏装置只能有效地利用太阳光中的可见光以及近红外光波段的太阳光，对太阳光中的紫外光(波长小于400nm)的利用效率较低。不仅如此，太阳光中紫外光的存在还会降低光伏装置的使用寿命，特别是对有望取代PERC、TOPCon成为第三代太阳能电池的异质结(HJT)电池来说，更是如此。而波长转换膜的使用不仅可以有效地将太阳光中的紫外光充分吸收，避免其对光伏装置使用寿命的损伤；同时可以将紫外光转换为可利用的可见光，从而提高光伏装置的光电转换效率。
[0004]波长转换膜的技术核心在于选择合适的转光剂，目前的转光剂主要分为无机转光和有机转光剂。与无机转光剂相比，有机转光剂具有价格便宜、种类多、性能易调控等优点。并且，由于波长转换膜的基底属于有机高分子材料，因此，有机转光剂与基底往往表现出更好的分散性和兼容性，对波长转换膜的透光性能影响也更小。常规的有机转光剂都是一些下转换的有机发光小分子，其可以很好的实现对紫外光的吸收，并将其转换成可见光(一般是蓝光或是天蓝光)，且有机转光剂往往是天然的转光剂材料，但大多数的有机转光剂的稳定性较差，且相应的胶膜通常水汽透过率较高，从而极大地降低了光伏组件的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种转光胶膜组合物、转光胶膜及光伏组件，以解决现有技术中的传统胶膜的光电转换效率低、稳定性差和使用寿命短的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种转光胶膜组合物，以重量百分比计，该转光胶膜组合物包括80％～99.98％的基体树脂、0.01％～10％的转光剂以及0.01％～10％的助剂，其中，转光剂为苯并三氮唑类化合物，苯并三氮唑类化合物的结构通式如下：
[0007][0008]R1为至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
20
的烷基，R2与R3各自独立地选自H、C1～C
20
的烷基、至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
20
的烷基中的任意一种或多种；助剂包括聚醇类化合物。
[0009]进一步地，以重量百分比计，上述转光胶膜组合物包括98％～99.98％的基体树脂、0.01％～1％的转光剂以及0.01％～1％的助剂；进一步地，优选转光剂与助剂的质量比为1：2～500，优选为1：2～50。
[0010]进一步地，上述聚醇类化合物中羟基的质量为聚醇类化合物质量的0.1～20％，优选为0.5～10％，优选聚醇类化合物的分子量为500～80000，优选聚醇类化合物选自聚乙烯醇类化合物、聚乙二醇、聚丙二醇中的任意一种或多种。
[0011]进一步地，上述助剂还包括聚酯类化合物，优选聚酯类化合物的分子量为500～80000，优选聚醇类化合物与聚酯类化合物的质量比为1：0.01～1，优选聚醇类化合物与聚酯类化合物的质量比为1：0.1～0.5，优选聚酯类化合物为脂肪族类聚酯和/或芳香族类聚酯，优选芳香族类聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选脂肪族类聚酯选自C2～C
12
脂肪族二元酸与C2～C
12
的烷基二元醇聚合所得聚酯类化合物、聚氨基甲酸酯中的任意一种或多种；优选脂肪族类聚酯选自聚氨基甲酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇酯、聚丁酸羟酯中的任意一种或多种。
[0012]进一步地，上述R1为至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
10
的烷基，优选R1选自
[0013][0014]中的任意一种或多种，其中，“*”表示苯并三氮唑类化合物除R1的部分与R1的连接位点。
[0015]进一步地，上述R2与R3各自独立地选自H、C1～C
10
的烷基、至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
10
的烷基中的任意一种或多种，优选R2与R3各自独立地选自
[0016]中的任意一种或多种，其中，“*”表示苯并三氮唑类化合物除R2的部分与R2的连接位点；进一步优选地，R2与R3相同，优选苯并三氮唑类化合物选自化合物选自
[0017]中的任意一种或多种。
[0018]进一步地，上述基体树脂选自EVA、PVA、PMMA、POE、有机硅中的任意一种或多种。
[0019]进一步地，以上述基体树脂、转光剂与助剂的总质量为100％计，转光胶膜组合物还包括0.01～1％的交联剂，优选为0.01～0.5％。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种转光胶膜，由胶膜组合物经混合、成型制备得到，该胶膜组合物为上述的转光胶膜组合物。
[0021]根据本专利技术的又一方面，提供了一种光伏组件，包括转光胶膜，该转光胶膜为前述的转光胶膜。
[0022]应用本专利技术的技术方案，苯并三氮唑2号N位上R1包含的酯基本身为苯并三氮唑发光核心提供第一保护层，同时，该具有氧原子的酯基，还可以与基体树脂形成诸如氢键等相互作用，增强转光剂与基体树脂的兼容性，给发光核心结构提供第二保护层。受限于苯并三氮唑类化合物本身具有的较大刚性，使其与基体树脂的兼容性不太好，而聚醇类化合物助剂的烷基主链与基体树脂的成分相似，聚醇类化合物助剂的侧链包含的羟基官能团与转光剂的酯基官能团形成氢键，从而在相似相容与氢键的双重作用下，增强了转光剂与基体树脂的相容性，同时有助于发挥基体树脂对转光剂的保护作用，为发光核心结构提供第三保护层，从而在以上多重的保护作用下提高了转光剂的稳定性，优化了成膜效果，并由于氢键等作用进一步限制了转光剂在基体树脂内部的运动，降低了分子发光过程的能量损失，增强了转光剂的分子刚性，最终提高了其转光效率的目的。因此，采用本申请的转光胶膜组合物得到的转光胶膜兼具优良的光稳定性以及高发光效率，可以长期有效地发挥作用，从而提高光伏装置的使用寿命。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]如
技术介绍
所分析的，现有技术中的传统胶膜存在光电转换效率低、稳定性差和使用寿命短的问题，为解决该问题，本专利技术提供了一种转光胶膜组合物、转光胶膜及光伏组件。
[0025]在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种转光胶膜组合物，以重量百分比计，该转光胶膜组合物包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转光胶膜组合物，其特征在于，以重量百分比计，所述转光胶膜组合物包括：80％～99.98％的基体树脂；0.01％～10％的转光剂；以及0.01％～10％的助剂，其中，所述转光剂为苯并三氮唑类化合物，所述苯并三氮唑类化合物的结构通式如下：R1为至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
20
的烷基，R2与R3各自独立地选自H、C1～C
20
的烷基、至少一个亚甲基被
‑
COO
‑
取代的C3～C
20
的烷基中的任意一种或多种；所述助剂包括聚醇类化合物。2.根据权利要求1所述的转光胶膜组合物，其特征在于，以重量百分比计，所述转光胶膜组合物包括：98％～99.98％的所述基体树脂；0.01％～1％的所述转光剂；以及0.01％～1％的所述助剂；进一步地，优选所述转光剂与所述助剂的质量比为1：2～500，优选为1：2～50。3.根据权利要求1或2所述的转光胶膜组合物，其特征在于，所述聚醇类化合物中羟基的质量为所述聚醇类化合物质量的0.1～20％，优选为0.5～10％，优选所述聚醇类化合物的分子量为500～80000，优选所述聚醇类化合物选自聚乙烯醇类化合物、聚乙二醇、聚丙二醇中的任意一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的转光胶膜组合物，其特征在于，所述助剂还包括聚酯类化合物，优选所述聚酯类化合物的分子量为500～80000，优选所述聚醇类化合物与所述聚酯类化合物的质量比为1：0.01～1，优选所述聚醇类化合物与所述聚酯类化合物的质量比为1：0.1～0.5，优选所述聚酯类化合物为脂肪族类聚酯和/或芳香族类聚酯，优选所述芳香族类聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选所述脂肪族类聚酯选自C2～C
12
脂肪族二元酸与C2～C
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘进，胡晓波，魏梦娟，杨楚峰，周光大，
申请(专利权)人：浙江福斯特新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：