【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏材料，尤其是涉及一种可高效转光的光伏胶膜及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
1、近年来，光伏电池技术发展迅速。目前商用的光伏电池对紫外光响应度低，并且部分电池对小于380 nm的紫外光子敏感，电池片在紫外光照下极易老化，组件效率快速损失，例如异质结光伏电池（hjt）。
2、将紫外光子转换成可见光可以有效提高光伏电池效率和使用寿命，但是，目前大部分的转光材料涉及到可见光区域的吸收，难以将吸收边调控至紫外区域。例如，溴基钙钛矿，缺陷容忍度高，具有高的光子转换效率；但是现有的溴基钙钛矿吸收边位于540 nm附近，导致380~540 nm的可见光被吸收，对光伏电池产生负面影响。
3、减小溴基钙钛矿的晶体尺寸可以调控光谱蓝移，减少对可见光子的吸收。但是，尺寸调控只能小范围调控光谱，目前还没有将溴基钙钛矿调控至380 nm紫外波段的光谱调控技术。
4、因此，需要开发一种光谱调控技术，使溴基钙钛矿纳米晶能够将光谱调控至小于380 nm的紫外光波段，并且不影响波长大于380 nm的可见光透过，有利于其在光伏电池中的应用。
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中的溴基钙钛矿转光材料存在的上述问题，提供一种可高效转光的光伏胶膜及其制备方法、光伏组件，加入苯乙胺阳离子等配体材料对溴基钙钛矿晶体结构进行调控，可将得到的溴基纳米钙钛矿材料的光谱调控至380 nm以下，减少其对可见光子的吸收；并将其均匀分散在poe胶膜中，制得的光伏胶膜可将紫外光
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种可高效转光的光伏胶膜，原料包括poe树脂和纳米溴基钙钛矿材料；纳米溴基钙钛矿材料的添加量为光伏胶膜总质量的0.1~10%；所述的纳米溴基钙钛矿材料的通式为：lxm(1-x)pbbr3，其中，l为苯乙胺阳离子、萘胺阳离子、联苯胺阳离子、苯胺及其衍生物阳离子中的一种；m为cs+、甲胺阳离子、乙胺阳离子、丙胺阳离子、丁胺阳离子中的一种；x=0.50~0.95。
4、本专利技术加入苯乙胺阳离子（pea）、萘胺阳离子、联苯胺阳离子、苯胺及其衍生物阳离子等配体材料对溴基钙钛矿材料的结构进行调控，利用空间位阻，阻止钙钛矿结构阳离子位点的进一步生长，控制晶面，获得低维（二维、一维和零维）结构的纳米溴基钙钛矿材料lxm(1-x)pbbr3，因为量子尺寸效应，随着x取值的增大，纳米溴基钙钛矿材料的吸收光谱逐渐蓝移，能够将其光谱调控至小于380 nm的紫外光波段，从吸收可见光子到吸收紫外光子，并可将紫外光高效转换成深蓝色的可见光，具有高荧光效率。将本专利技术中的纳米溴基钙钛矿材料加入poe中制成光伏胶膜，并将其用于光伏组件中，可以将太阳光中的紫外光子转换成可见光被电池片利用，并能避免电池片在紫外光照下老化，可有效提高光伏电池效率和使用寿命。本专利技术的纳米溴基钙钛矿材料中，x过小时，纳米溴基钙钛矿材料对可见光的吸收较多；而x过大时，纳米溴基钙钛矿材料的转光效果较差，均不利于其在光伏组件中的应用。
5、作为优选，x=0.80~0.90。x的取值在此范围内，可使纳米溴基钙钛矿材料在具有较佳的转光性能的同时对可见光子的吸收较少。
6、第二方面，本专利技术提供了一种上述可高效转光的光伏胶膜的制备方法，包括如下步骤：
7、（1）将m离子的盐或氢氧化物溶解在油酸中，得到m源溶液；
8、（2）将钾盐或氢氧化钾溶解在油酸中，得到k源溶液；
9、（3）将pbbr2、油胺和油酸加入十八烯中溶解，得到pbbr2溶液；
10、（4）将pbbr2、油胺和油酸加入甲苯中溶解，得到pbbr2的甲苯溶液；
11、（5）将l离子的溴化盐溶于异丙醇，得到lbr溶液；
12、（6）在搅拌状态下依次将lbr溶液、m源溶液和k源溶液加入pbbr2溶液中，将溶液加热后再加入pbbr2的甲苯溶液，搅拌反应后得到lxm(1-x)pbbr3分散液；
13、（7）将poe树脂加入lxm(1-x)pbbr3分散液中，搅拌溶解并使溶剂全部蒸发，得到所述可高效转光的光伏胶膜。
14、本专利技术的光伏胶膜制备过程中，在制备纳米溴基钙钛矿材料时添加了k源，加入的k源不参与晶体成型，但可以钝化纳米lxm(1-x)pbbr3表面，减少缺陷，提高其紫外转光性能。同时，本专利技术将lbr溶液、m源溶液和k源溶液加入pbbr2溶液中后，又添加了pbbr2的甲苯溶液，pbbr2的甲苯溶液可以对纳米lxm(1-x)pbbr3表面进一步钝化，减少缺陷，提高其紫外转光性能；并且lxm(1-x)pbbr3作为离子晶体，pb2+，br-容易向溶剂扩散，pbbr2的甲苯溶液的加入，可有效阻止这种扩散作用，避免了纳米lxm(1-x)pbbr3与poe树脂混合过程中表面离子的脱离，有利于其紫外转光性能的提升。采用本专利技术中的方法将lxm(1-x)pbbr3与poe混合，纳米lxm(1-x)pbbr3在甲苯和poe中分散良好，可避免粒子团聚导致的光子散射，在紫外线照射下，荧光强度高，得到的光伏胶膜用于光伏组件中，可有效提高光伏电池的光电转换效率。
15、作为优选，步骤（1）和步骤（2）中，m离子的盐和钾盐为碳酸盐、溴化盐、醋酸盐中的一种；所得的m源溶液和k源溶液中，m离子和k+的浓度为0.1~0.2mmol/ml。
16、作为优选，步骤（3）所得的pbbr2溶液中，pbbr2、油胺、油酸和十八烯的添加量之比为1mmol:1~3ml:1~3ml:13~15ml。
17、作为优选，步骤（3）的pbbr2溶液中加入物质的量小于pbbr2的20%的pbcl2，用于光谱调控。
18、作为优选，步骤（4）所得的pbbr2的甲苯溶液中，pbbr2、油胺、油酸和甲苯的添加量之比为0.2mmol:0.5~0.7ml: 0.5~0.7ml:15~25ml。
19、作为优选，步骤（5）所得的lbr溶液中，l离子的溴化盐的浓度为0.1~0.3mmol/ml。
20、作为优选，步骤（6）中加入的lbr溶液中的l离子与加入的m源溶液中的m离子的摩尔比为x:1-x；
21、加入的pbbr2溶液中的pb2+的摩尔数与l离子和m离子的总摩尔数之比为2~3:1；
22、加入的k源溶液中的k+的摩尔数与pbbr2溶液中pb2+的摩尔数之比为1:10~20；
23、加入的pbbr2的甲苯溶液中的pb2+与加入的pbbr2溶液中的pb2+的摩尔数之比为1:4~6。
24、作为优选，步骤（7）中将poe树脂加入lxm(1-x)pbbr3分散液中后，加热至100~105℃搅拌溶解并使溶剂全部蒸发，搅拌过程中通入氩气或氮气保护。加热过程中通入氩气或氮气保护，可以避免溶剂在加热过程中氧化变黄，影响光伏胶膜的性能。
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1.一种可高效转光的光伏胶膜，其特征是，原料包括POE树脂和纳米溴基钙钛矿材料；纳米溴基钙钛矿材料的添加量为光伏胶膜总质量的0.1~10%；
2.根据权利要求1所述的可高效转光的光伏胶膜，其特征是，x=0.80~0.90。
3.一种如权利要求1或2所述的可高效转光的光伏胶膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（1）和步骤（2）中，M离子的盐和钾盐为碳酸盐、溴化盐、氯化盐、醋酸盐中的一种；所得的M源溶液和K源溶液中，M离子和K+的浓度为0.1~0.2mmol/mL。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（3）所得的PbBr2溶液中，PbBr2、油胺、油酸和十八烯的添加量之比为1mmol:1~3mL:1~3mL:13~15mL。
6.根据权利要求3或5所述的制备方法，其特征是，步骤（3）的PbBr2溶液中加入物质的量小于PbBr2的20%的PbCl2。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（4）所得的PbBr2的甲苯溶液中，PbBr2、油胺
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（5）所得的LBr溶液中，L离子的溴化盐的浓度为0.1~0.3mmol/mL。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（6）中加入的LBr溶液中的L离子与加入的M源溶液中的M离子的摩尔比为x:1-x；
10.一种光伏组件，其特征是，包括依次层叠设置的前板、第一封装胶膜、电池片阵列、第二封装胶膜和背板；所述的第一封装胶膜和第二封装胶膜中至少有一个为权利要求1或2所述的可高效转光的光伏胶膜。
...【技术特征摘要】
1.一种可高效转光的光伏胶膜，其特征是，原料包括poe树脂和纳米溴基钙钛矿材料；纳米溴基钙钛矿材料的添加量为光伏胶膜总质量的0.1~10%；
2.根据权利要求1所述的可高效转光的光伏胶膜，其特征是，x=0.80~0.90。
3.一种如权利要求1或2所述的可高效转光的光伏胶膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（1）和步骤（2）中，m离子的盐和钾盐为碳酸盐、溴化盐、氯化盐、醋酸盐中的一种；所得的m源溶液和k源溶液中，m离子和k+的浓度为0.1~0.2mmol/ml。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤（3）所得的pbbr2溶液中，pbbr2、油胺、油酸和十八烯的添加量之比为1mmol:1~3ml:1~3ml:13~15ml。
6.根据权利要求3或5所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：左立见，谢杭清，李陶，
申请(专利权)人：浙江祥邦永晟新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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