专利名称：光伏组件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种光伏组件。
背景技术：
光伏电池或太阳能电池是一种当暴露于光时，通过使用光电转换部件(其能够产生光伏能量)能够将光能转换成电能的电池。当光伏电池暴露于光时，光伏电池通过其端子产生电压并引起电子流。该电子流的大小与形成于电池表面上的光伏电池结上光的碰撞强度成比例。光伏电池的种类包括硅晶片光伏电池和薄膜光伏电池。硅晶片光伏电池包括使用单晶硅锭或多晶硅锭制得的光电转换部件，薄膜光伏电池中使用的光电转换部件利用例如 溅射法或沉积法的方法沉积在基板或铁电材料上。因为光伏电池是易碎的，所以光伏电池需要用于支撑电池的支撑部件。支撑部件可以是设置于光电转换部件上的透光性前基板。而且，支撑部件还可以是设置于光电转换部件后部的背板。光伏电池可以包括透光性前基板和背板。一般而言，前基板或背板可以由例如玻璃的刚性材料、例如金属膜或金属片的挠性材料或例如聚酰亚胺的聚合物塑性材料制成。一般而言，背板是保护光伏电池的后表面的刚性背面壳体的形式。已知可以应用于这样的背板的多种材料，例如，包括铁电材料，例如玻璃；有机含氟聚合物，例如乙烯四氟乙烯(ETFE);或聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)。这样的材料可以单独应用或者在用例如SiOx的材料涂布之后应用。光伏电池包括一个光电转换部件或彼此电连接的多个光电转换部件，即，光电转换部件阵列。光电转换部件或光电转换部件阵列由密封剂密封。密封剂用于密封所述部件以保护这些部件免受外部环境的破坏，并且用于形成整体式组件。常用的密封剂是乙烯乙酸乙烯酯(EVA)。然而，EVA对组件中的其它部件具有较低的粘合强度。因此，如果长时间使用EVA，容易引起脱层，以及由于水分渗透而引起效率降低或腐蚀。另外，EVA由于其较低的耐紫外光性而变色并使组件的效率降低。而且，EVA具有由于在固化过程中产生的内应力而对部件造成损害的问题。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种光伏组件。技术方案本发明涉及一种光伏组件，所述光伏组件包括支撑基板；前基板；和密封剂，该密封剂将所述支撑基板和所述前基板之间的光电转换部件密封，并且该密封剂包含硅树脂和光转换材料。所述光转换材料能够吸收波长在紫外光范围内的光，然后发射波长在可见光或近红外光范围内的光。
在下文中，将更详细地描述所述光伏组件。所述光伏组件包括前基板和后基板。该光伏组件还包括在前基板和后基板之间的光电转换部件，该光电转换部件由密封剂密封。所述密封剂包含硅树脂和光转换材料。在所述密封剂是包括两层或更多层的多层结构的情形中，多层中的至少一层，优选所有的层，可以包含硅树脂和光转换材料。所述光电转换部件可以是能够将光转换成电信号的任何种类的部件，该光电部件的例子可以包括块型或膜型硅光电转换部件和化合物半导体光电转换部件等。所述密封剂中包含的硅树脂显示出对组件中包括的与该密封剂接触的各个部件和材料的优异的粘合强度。另外，所述密封剂显示出优异的耐湿性、耐候性和耐光性。在一个实施方案中，密封剂可以通过使用包含芳基、特别是与硅原子连接的芳基的硅树脂来形成，该密封剂具有优异的耐湿性、耐侯性和粘合强度，并且还对所述光电转换部件显示出优异的透光效率。所述与硅原子连接的芳基的具体例子没有特别限制，但优选 苯基。在所述硅树脂的一个实施方案中，与硅原子连接的芳基(Ar)相对于树脂中全部硅原子(Si)的摩尔比(Ar/Si)可以大于0.3。所述摩尔比(Ar/Si)可以优选大于0.5，且更优选0.7或大于0.7。如果将摩尔比(Ar/Si)调整至大于0. 3，则可以保持密封剂的优异的耐湿性、耐候性和硬度，以及可以提高光伏组件的发电效率。摩尔比(Ar/Si)的上限没有限制，但，例如，可以是I. 5或小于I. 5，或者可以是I. 2或小于I. 2。在一个实施方案中，所述硅树脂可以由下面式I的平均组成式来表示。[式I](R3SiOl72) a (R2SiO272) b (RSiO372) c (SiO472) d其中，R是与硅原子直接连接的取代基，并且独立地表示氢、羟基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、烷氧基或一价烃基，a是0至0. 6，b是0至0. 95，c是0至
0.8，d是0至0. 4，条件是a+b+c+d为l，b和c不同时为0，并且R中的至少一个表示芳基。在本说明书中，由特定平均组成式表示的硅树脂是指以下情形树脂包含由所述特定平均组成式表示的单一树脂组分；和树脂包含至少两种树脂组分的混合物，该至少两种树脂组分的平均组成由所述特定平均组成式表示。在式I中，R是与硅原子直接连接的取代基，且各个R可以彼此相同或不同，独立地表示氢、羟基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、烷氧基或一价烃基。如果需要，R可以被一个或两个或更多个取代基取代。在式I中，所述烷氧基可以是具有I 12个碳原子，优选I 8个碳原子，且更优选I 4个碳原子的直链、支链或环状烷氧基。特别是，所述烷氧基可以包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。另外在式I中，所述一价烃基的例子可以包括烷基、链烯基、芳基或芳基烷基，且可以优选烷基、链烯基或芳基。在式I中，所述烷基可以是具有I 12个碳原子，优选I 8个碳原子，且更优选I 4个碳原子的直链、支链或环状烷基，且可以优选甲基。还在式I中，所述链烯基可以是具有2 12个碳原子，优选2 8个碳原子，且更优选2 4个碳原子的链烯基，且可以优选乙烯基。
另外在式I中，所述芳基可以是具有6 18个碳原子，优选6 12个碳原子的芳基，且可以优选苯基。此外，在式I中，所述芳基烷基可以是具有6 19个碳原子，优选6 13个碳原子的芳基烧基，且可以优选节基。在式I中，R中的至少一个可以是芳基，优选是苯基，在所述硅树脂中可以包含取代基，使得可以满足如上所述的摩尔比(Ar/Si)。另外在式I中，R中的至少一个可以优选是羟基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或乙烯基，且更优选是环氧基。这样的官能团可以起到进一步改善密封剂的粘合强度的作用。在式I中，a、b、C和d分别表示硅氧烷单元的摩尔分数，且a、b、c和d的总和是
I。另外在式I中，a可以是0至0.6，优选是0至0.5，b可以是0至0.95，优选是0至0.9，c可以是0至0. 8，优选是0至0. 7，d是0至0. 4，优选是0至0. 2，条件是b和c不同时为O0在一个实施方案中，式I的硅树脂可以优选包含由式2和式3表示的硅氧烷单元中的至少一种。另外，在所述硅树脂中，与硅原子连接的全部芳基可以优选包含在由下面式2或式3表示的硅氧烷单元中[式2]R1R2SiO272
[式3]R3SiO372其中，R1和R2独立地表示烷基或芳基，R3表示芳基，条件是R1和R2中的至少一个
是芳基。式2的硅氧烷单元可以是包含至少一个与硅原子连接的芳基的硅氧烷单元。在此种情形下，所述芳基可以优选是苯基。另外，在式2的硅氧烷单元中的烷基可以优选是甲基。在一个实施方案中，式2的硅氧烷单元可以是选自式4和式5的硅氧烷单元中的至少一种单元。[式4](C6H5) (CH3) SiO272[式5](C6H5)2SiO272另外，式3的硅氧烷单元可以是包含与硅原子连接的芳基的三官能硅氧烷单元，并且优选是由下面式6表示的硅氧烷单元。[式6](C6H5) SiO372在所述硅树脂中，与硅原子连接的全部芳基可以优选包含在式2或式3的硅氧烷单元中。在此种情形中，式2的硅氧烷单元可以优选是式4或式5的硅氧烷单元，式3的硅氧烷单元可以优选是式6的硅氧烷单元。在一个实施方案中，所述硅树脂的分子量可以是500 100，000，优选是1，000 100，000。如果将所述树脂的分子量调整至上述范围，则所述密封剂可以具有优异的硬度，并且还可以显示出优异的加工性。在本发明中，除非本说明书另外规定，否则术语“分子量”是指重均分子量(Mw)。另外，重均分子量是指相对于标准聚苯乙烯转换的值，并且可以由凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。在一个实施方案中，所述硅树脂可以是下面式7 20表示的硅树脂中的任何一种，但不限于此。[式7](ViMe2SiOl72) 2 (MePhSiO272) 30[式8](ViMe2SiOl72) 2 (Ph2SiO272) 10 (Me2SiO272) 10 [式9](ViMe2SiOl72) 2 (Ph2SiO272) 15 (Me2SiO272) 15 (MeEpSiO272) 5[式10](ViMe2SiOl72) 3 (PhSiO372) 10[式11](ViMe2SiOl72) 3 (PhSiO372) 10 (MeSiO372) 2[式12](ViMe2SiOl72) 3 (PhSiO372) 10 (MeEpSiO272) 5[式13](HMe2S i01/2) 3 (PhSi 03/2) 10[式14](ViMe2SiOl72) 2 (EpSiO372) 3 (MePhSiO272) 20[式I5](HMe2SiOl72) 3 (PhSi03/2) 10 (MeEpSiO272) 5[式I6](HMe2SiOl72) 2 (Ph2SiO272) L 5[式17](PhSi03/2) 10 (MePhSiO272) 10 (Me2SiO272) 10[式I8](PhSi03/2) 5 (EpMeSiO272) 2 (Me2SiO272) 10[式19](PhSiO372) 5 (AcSiO372) 5 (MePhSiO272) 10[式20](PhSiO372) 10 (AcSiO372) 5 (ViMe2Si01/2) 5在式7 20中，“Me”表示甲基，“Ph”表示苯基，“Ac”表示丙烯酰基，“Ep”表示环氧基。这样的硅树脂可以由本领域已知的各种方法制得。例如，该硅树脂可以例如使用可加成固化的硅材料、可缩合固化或可缩聚固化的硅材料、可紫外光致固化的硅材料或过氧化物硫化的硅材料而制得，并且优选使用可加成固化的硅材料、可缩合固化或可缩聚固化的硅材料或可紫外光致固化的硅材料而制得。所述可加成固化的硅材料可以通过氢化硅烷化而固化。这种可加成固化的硅材料至少包括具有至少一个与硅原子直接连接的氢原子的有机硅化合物和具有至少一个不饱和脂族基(例如乙烯基)的有机硅化合物。所述有机硅化合物在有催化剂存在下彼此反应而固化。所述催化剂的例子可以包括元素周期表中第VIII族金属；金属被负载在载体(例如氧化铝、二氧化 硅或炭黑)上的催化剂；或金属的盐或络合物。可以用于此处的第VIII族金属包括钼、铑或钌，优选钼。使用可缩合固化或可缩聚固化的硅材料的方法包括通过具有可水解官能团(例如卤素原子或烷氧基)的硅化合物或其水解产物(例如硅烷或硅氧烷)的水解和缩合来制备硅树脂。可用于该方法中的单元化合物可以包括硅烷化合物，例如Ra3Si (ORb)、Ra2Si (ORb) 2、RaSi (ORb)3和Si (ORb) 4。在上述硅烷化合物中，(ORb)可以表示具有I 8个碳原子的直链或支链烷氧基，并且更具体地，可以是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、异丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基。另外在上述硅烷化合物中，Ra是与硅原子连接的官能团，并且可以考虑所需硅树脂中的取代基来进行选择。使用可紫外光致固化的硅材料的方法包括使硅化合物或其水解产物，例如具有紫外光活性基团(例如丙烯酰基)的硅烷或硅氧烷，进行水解和缩合而制得树脂；然后对该硅树脂进行紫外光照射而制得所需树脂。所述可加成固化的硅材料、可缩合固化或可缩聚固化的硅材料或者可紫外光致固化的硅材料在本领域是熟知的，并且根据所需的硅树脂，使用这些对于本领域技术人员已知的材料而可以容易地制得所需树脂。所述密封剂除所述硅树脂之外还包括光转换材料。该光转换材料可以将进入的光中波长在UV(紫外光)范围的光转换成波长在可见光或近红外光范围的光。因此，该光转换材料可以改善光伏组件的发电效率。特别是，在所述密封剂中，所述硅树脂不吸收波长在紫外光范围内的光，因此可以使利用光转换材料的效果最大化。本发明中可用的光转换材料可以包括任何能够吸收波长在紫外光范围内的光，然后发射波长在可见光或近红外光范围内的光的材料，但不特别限于此。在一个实施方案中，所述光转换材料可以由下面式21表示[式21]EuwYxOySz其中，w是0. 01至0. 2，X是2至3，y是2至3，z是0至I。在所述密封剂中，相对于100重量份的所述硅树脂，所述光转换材料的含量可以是0. I重量份 10重量份，优选是0.2重量份 5重量份。如果所述将光转换材料的含量调整至该范围内，则可以防止由于光扩散而导致的光子效率降低，并且可以使光转换效果最大化。在整个说明书中，术语“重量份”是指重量比，除非本说明书另外规定。除了所述硅树脂和所述光转换材料之外，所述密封剂可以还包含任何已知的组分，例如填料。所述光伏组件可以以多种形状来形成。图I和图2是显示示例性光伏组件的示意图。图I是显示根据一个实施方案的包括晶片部件作为光电转换部件的光伏组件(I)。图I所示的光伏组件一般可以包括前基板(11)，其由铁电材料(例如玻璃)制成；背板(14)，其可以是Tedlar或PET/SiOx-PET/Al的层压板；硅晶片光电转换部件(13);和密封剂(12a和12b)，其将光电转换部件(13)密封。在此情形中，所述密封剂可以包括上密封层(12a)和下密封层(12b)，上密封层(12a)粘附于前基板(11)以将光电转换部件(13)密封，下密封层(12b)粘附于支撑基板(14)以将光电转换部件(13)密封。在此情形中，上密封层和下密封层(12a和12b)之一可以包含如上所述的组分；然而，优选上密封层和下密封层(12a和12b)都可以包含如上所述的组分。图2是根据另一个实施方案的薄膜光伏组件(2)的示意图。如图2所示，在薄膜光伏组件(2)中，光电转换部件(23)可以由例如沉积法形成于前基板(21)上。 在本发明中，制备如上所述的各种光伏组件的方法没有特别限制，可以适当应用本领域中已知的各种方法。例如，所述光伏组件可以通过如下来制备由所述密封剂中包含的组分制得密封板，然后对该密封板进行层压法以制得组件。例如，所述光伏组件可以通过如下来制备根据所需的组件结构层压前基板、光电转换部件、背板和密封板，然后对该层压板进行加热和压制。作为另一种方法，所述光伏组件可以由包括以下步骤的方法来制备在光电转换部件周围涂布包含所述光转换材料的液化硅树脂组合物，然后使涂布的组合物固化以形成密封剂。在此种情形下，所述硅树脂组合物可以包含由式I的平均组成式表示的硅树脂，或者可以包含可以形成所述硅树脂的可加成固化的硅材料、可缩合固化或可缩聚固化的硅材料或者可紫外光致固化的硅材料。有益效果所述光伏电池中的密封剂具有优异的耐湿性、耐候性和耐光性，并且显示出对光伏电池的其它部件优异的粘合强度。另外，所述密封剂可以起到如下作用有效地将入射光传输到光电转换部件，并且将该入射光转换成适合用于光电转换部件的波长的光。因此，根据本发明，可以提供具有优异的耐久性和发电效率的光伏电池。
图I和图2显示了示例性光伏组件。
具体实施例方式在下文中，参照根据本发明的实施例和不根据本发明的对比例将进一步详细说明本发明；然而，本发明不限于这些实施例。在实施例和对比例中，符号“Vi”表示乙烯基，符号“Me”表示甲基，符号“Ph”表示苯基，符号“Ep”表示环氧基。实施例I用于密封剂的组合物(A)和(B)的制备将由已知方法合成的并分别由下面式A、B、C和D表示的有机硅氧烷化合物混合，以制备能够通过氢化硅烷化而固化的硅氧烷组合物(混合量化合物A 100g，化合物B10g，化合物C 200g，化合物D 60g)。然后，以Pt(O)在上述硅氧烷组合物中的含量为20ppm的量混合催化剂(钼(O)-I, 3- 二乙烯基-1，I, 3，3-四甲基二硅氧烷)，并进行均匀混合，制得树脂组合物(A)。将Sg光转换材料(Euatl9Y2O2S)与树脂组合物(A)进一步混合，并进行均匀混合，制得用于密封剂的树脂组合物(B)。[式A](ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO272) 2 (Ph2SiO272) 20 (Me2SiO272) 20[式B](ViMe2SiOl72) 2 (EpSiO372) 3 (MePhSiO272) 20[式C]
(ViMe2SiOl72) 3 (MePhSiO272): (PhSiO372) 7[式D](HMe2SiOl72) 2 (Ph2SiO272) L 5光伏组件的制备将如上制得的树脂组合物(A)涂布在用于光伏组件的玻璃基板上，然后在100° C下固化I小时。随后，将光电转换部件置于固化的树脂组合物(A)上，接着将树脂组合物(B)涂布在上述光电转换部件上。随后，将涂布的树脂组合物(B)在150° C下固化I小时，然后将背板热压在其上，制得光伏组件。对比例I除了仅使用树脂组合物(A)代替树脂组合物⑶用于密封剂之外，按照与实施例I相同的方式制备光伏组件。对比例2用于密封剂的组合物(C)的制备将由已知方法合成的并由式E G表示的有机硅氧烷化合物一起混合，以制备能够通过氢化硅烷化而固化的硅氧烷组合物(混合量化合物E IOOg,化合物F 20g，化合物G 50g)。然后，以Pt(O)在上述硅氧烷组合物中的含量为20ppm的量混合催化剂(钼
(0)-I, 3- 二乙烯基-1，I, 3，3-四甲基二硅氧烷)，并进行均匀混合，制得树脂组合物(C)。[Se](ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO272) 15 (MeSiO372) 5 (Me2SiO272) 50[Sf](ViMe2SiOl72) 3 (MeSiO372) 4 (PhSiO372) L 5[式G](HMe2SiOl72) 2 (HMeSiO272) 2 (Me2SiO272) 10光伏组件的制备将用于密封剂的树脂组合物(C)涂布在与实施例I中所用的相同的用于光伏组件的玻璃基板上，并在100° C下固化I小时。随后，将与实施例I中所用的相同的光电转换部件置于固化的树脂组合物上，接着将用于密封剂的树脂组合物(C)涂布在上述光电转换部件上。随后，将涂布的树脂组合物(C)在150° C下固化I小时，并热压与实施例I中所用的相同的背板，制得光伏组件。对比例3用于密封剂的组合物(D)的制备
将由已知方法合成的并由式H J表示的有机硅氧烷化合物一起混合，以制备能够通过氢化硅烷化而固化的硅氧烷组合物(混合量化合物H 100g，化合物I 20g，化合物J 50g)。然后，以Pt(O)在上述硅氧烷组合物中的含量为20ppm的量混合催化剂(钼
(0)-I, 3- 二乙烯基-1，I, 3，3-四甲基二硅氧烷)，并进行均匀混合，制得树脂组合物(D)。[式H](ViPh2SiOl72) 2 (Me2SiO272) 20[式I](ViPh2SiOl72) 3 (MeSiO372) 10[式J](HMe2SiOl72) 2 (HMeSiO272) 2 (Me2SiO272) 10光伏组件的制备将用于密封剂的树脂组合物⑶涂布在与实施例I中所用的相同的用于光伏组件的玻璃基板上，并在100° C下固化I小时。随后，将与实施例I中所用的相同的光电转换部件置于固化的树脂组合物上，接着将用于密封剂的树脂组合物(D)涂布在上述光电转换部件上。然后，将涂布的树脂组合物(D)在150° C下固化I小时，并热压与实施例I中所用的相同的背板，制得光伏组件。对比例4除了使用用于密封剂的EVA板(其已经常用于制备光伏组件)代替树脂组合物(A)和(B)之外，以与实施例I描述的相同的方式制备光伏组件。I.光伏组件发电的评价使用加法模拟器(sum simulator)评价实施例和对比例制备的光伏组件的效率。更具体地，用大约IkW的光源照射光伏组件的玻璃基板相同的一段时间，测量光伏组件的发电能力。测量结果总结并列于下面表I中。[表 I]
权利要求
1.一种光伏组件，包括 支撑基板； iu基板；和 密封剂，该密封剂将所述支撑基板和所述前基板之间的光电转换部件密封，以及该密封剂包含硅树脂和光转换材料，该光转换材料能够吸收波长在紫外光范围内的光，然后能够发射波长在可见光或近红外光范围内的光。
2.根据权利要求I所述的光伏组件，其中，所述硅树脂包含与硅原子连接的芳基。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其中，所述与硅原子连接的芳基相对于所述硅树脂中包含的全部硅原子的摩尔比大于O. 3。
4.根据权利要求2所述的光伏组件，其中，所述与硅原子连接的芳基相对于所述硅树脂中包含的全部硅原子的摩尔比大于O. 5。
5.根据权利要求2所述的光伏组件，其中，所述与硅原子连接的芳基相对于所述硅树脂中包含的全部硅原子的摩尔比是O. 7或大于O. 7。
6.根据权利要求2所述的光伏组件，其中，所述硅树脂由式I的平均组成式表示 [式I] (R3SiOl72) a (R2SiO272) b (RSiO372) c (SiO472) d 其中，R是与硅原子直接连接的取代基，在R中的至少一个表示芳基的情况下，R独立地表示氢、羟基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、烷氧基或一价烃基；在a+b+c+d为I,并且b和c不同时为O的情况下,&是0至0.6,13是0至0.95,(3是0至0.8,d是O至O. 4。
7.根据权利要求6所述的光伏组件，其中，所述R中的至少一个是羟基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙稀酸基或乙稀基。
8.根据权利要求6所述的光伏组件，其中，所述R中的至少一个是环氧基。
9.根据权利要求6所述的光伏组件，其中，所述由式I的平均组成式表示的硅树脂包含式2或式3的硅氧烷单元 [式2] R1R2SiO272 [式3] R3SiO372 其中，在R1和R2中的至少一个表示芳基的情况下，R1和R2各自独立地表示烷基或芳基；R3表示芳基。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其中，在所述硅树脂中与硅原子连接的全部芳基包含在所述式2或所述式3的硅氧烷单元中。
11.根据权利要求9所述的光伏组件，其中，所述式2的硅氧烷单元是选自式4和式5的硅氧烷单元中的至少一种 [式4] (C6H5) (CH3)SiO272 [式5] (C6H5)2SiO272 0
12.根据权利要求9所述的光伏组件，其中，所述式3的硅氧烷单元是式6的硅氧烷单元 [式6] (C6H5)SiO372 0
13.根据权利要求I所述的光伏组件，其中，所述硅树脂的重均分子量是500 100，000。
14.根据权利要求I所述的光伏组件，其中，所述光转换材料由下面式21表示[式 21] EuwYxOySz 其中，w是O. 01至O. 2，X是2至3，y是2至3，z是O至I。
15.根据权利要求I所述的光伏组件，其中，相对于100重量份的所述硅树脂，所述密封剂包含O. I重量份 10重量份的光转换材料。
全文摘要
本发明提供一种光伏组件。该光伏组件具有优异的发电效率和耐久性。
文档编号H01L31/048GK102714247SQ201180006116
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者高敏镇 申请人:Lg化学株式会社