防眩光耐候复合材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种防眩光耐候复合材料，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的表面保护层、光线减反层、掺杂有量子点的高透光塑料基层和高透光封装材料层；其中，所述表面保护层为聚偏二氟乙烯材料，光线减反层包括N层氟塑料与丙烯酸酯类塑料的塑料共混层，1≤N≤9；所述N层塑料共混层中的氟塑料重量配比逐次下降，折射率逐次增加。本发明所述封装复合材料可以用作太阳能电池前板材料，因N层中氟塑料配比的下降，可依次增加N层的折射率，进一步增加透过率，降低反射率。同时，可减少前板镜面反射，减少光污染，防眩光，而且塑料基层中量子点的添加可以减少热量的产生源，并提高光电转换效率。
【专利说明】防眩光耐候复合材料
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏【技术领域】，具体涉及一种可用于太阳能电池组件的防眩光耐候复合材料。
【背景技术】
[0002]随着人类文明的发展，全球面临严重的能源危机及环境污染等问题，其中，将太阳能直接转变成电能的光伏太阳能电池已成为解决全世界能源危机及降低环境污染的重要方法之一。太阳能电池构成的模块通常在阳光下暴晒，为了避免太阳照射影响电池模块的温度，进而影响电池模块的发电效率，因此特别要求太阳能电池背板具有良好的散热性能。
[0003]有研究数据表明，同一个光伏组件电站，在光照强度弱、光照时间短的春秋季和光照强度强、光照时间长的夏季，其总发电量几乎无增加，甚至有所减少，研究人员因此展开了调查，最后发现光伏组件的持续发热影响了功率的输出，即是说增加光辐照强度和延长光照时间，从理论上来讲，可以提高发电效率和增加发电量，但因此带来的组件发热现象则会起到极大的反作用。统计数据表明，组件的工作温度在60°C以上时，每提高10°C，将极大的影响电池片的发电效率和电量输出。
[0004]目前，市场上的太阳能单晶或多晶组件均采取以下结构，即从上到下依次层叠设置钢化玻璃层、EVA层，电池片、EVA层、TPT层以及铝合金边框。这样的结构的前板玻璃及封装材料多关注光线透过率，一般要求在91%以上，这样可以尽可能多吸收光子，使得电池片有更高的转换效率和电力输出。背膜多为含氟的高分子复合材料，起到阻水、绝缘等保护作用，但同样带来散热困难的问题。而且使用热熔型EVA胶膜在高温下层压封装，会损害电池片，造成发电效率降低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种可以用作太阳能电池前板材料的防眩光耐候复合材料，可减少太阳能前板镜面反射，减少光污染，防眩光，而且可以减少热量的产生源，并提高光电转换效率。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案:
[0007]—种防眩光耐候复合材料，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的表面保护层、光线减反层、掺杂有量子点的高透光塑料基层和高透光封装材料层；
[0008]其中，所述光线减反层包括N层氟塑料丙烯酸酯类塑料的塑料共混层，1^N^9；所述N层塑料共混层中的氟塑料重量配比逐次下降，折射率逐次增加；
[0009]所述量子点由半导体材料制成的、直径为2?20nm的纳米粒子，掺杂量为
0.1% -2%的重量份。
[0010]量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由II B?VI B或IIIB?VB元素组成)制成的、稳定直径在2?20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，如由I1.VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或II1.V族元素(如InP、InAs等)组成，也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。
[0011]优选的，所述表面保护层为含有100wt%聚偏二氟乙烯的塑料层。
[0012]优选的，所述光线减反层包括从上到下依次层叠设置的氟塑料重量配比为90%wt-100% wt的NI层、氟塑料重量配比为80% wt-90% wt的N2层、氟塑料重量配比为70%wt-80% wt的N3层、氟塑料重量配比为60% wt-70% wt的N4层、氟塑料重量配比为50%wt-60% wt的N5层、氟塑料重量配比为40% wt-50% wt的N6层、氟塑料重量配比为30%wt-40% wt的N7层、氟塑料重量配比为20% wt-30% wt的N8层和氟塑料重量配比为10%wt-20% wt的N9层，并且从NI层到N9层氟塑料重量配比逐次降低。
[0013]优选的，所述氟塑料为PVDF或者PVF或者ETFE或者ECTFE。
[0014]优选的，所述高透光塑料基层为折射率为1.49的PMMA层或折射率为1.59的PC层或者折射率为1.57的PET层。
[0015]优选的，所述半导体材料由II B?VI B或IIIB?VB元素组成；所述量子点由I种或I种以上半导体材料制成。
[0016]太阳能电池片的工作原理是吸收光子，产生激发态从而产生电流，而太阳光波段中无论是长波还是短波，被电池片吸收后只能产生一个光子，而剩余能量只能转换成热能。量子点作用就是将短波段光源(300-500nm)中的高能量光子吸收转换为2个低能量光子，这样不仅可提高光电转换效率，且减少了热源产生，从而降低电池片自身发热。
[0017]优选的，所述高透光封装材料层为EVA、PVB、离子聚合物等聚烯烃类热熔胶或硅胶组成。
[0018]有益效果:
[0019]本发明所述封装复合材料可以用作太阳能电池前板材料，因N层中氟塑料配比的下降，可依次增加N层的折射率，从而进一步增加透过率，降低反射率。同时，可减少前板镜面反射，减少光污染，防眩光，而且塑料基层中量子点的添加可以减少热量的产生源，并提高光电转换效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明所述防眩光耐候复合材料的结构示意图；
[0021]其中，1、表面保护层，2、光线减反层，3、高透光塑料基层，4、高透光封装材料层。
【具体实施方式】
[0022]以下实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0023]实施例1:
[0024]如图1所示，
[0025]一种防眩光耐候复合材料，它包括从上到下依次层叠设置的表面保护层1、光线减反层2、掺杂有量子点的高透光塑料基层3和高透光封装材料层4 ；
[0026]其中，所述光线减反层2包括N层氟塑料与丙烯酸酯类塑料的塑料共混层，I ;所述N层塑料共混层中的氟塑料重量配比逐次下降，折射率逐次增加；
[0027]所述量子点由半导体材料制成的、直径为2?20nm的纳米粒子，掺杂量为
0.1% -2%的重量份。
[0028]量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由II B?VI B或IIIB?VB元素组成)制成的、稳定直径在2?20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，如由I1.VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或II1.V族元素(如InP、InAs等)组成，也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。
[0029]本发明的一优选实施例中，所述表面保护层I为含有100wt%聚偏二氟乙烯的塑料层。
[0030]本发明的一优选实施例中，N = 9，所述表面保护层I包括从上到下依次层叠设置的氟塑料重量配比为90% wt-100% wt的NI层、氟塑料重量配比为80% wt-90% wt的N2层、氟塑料重量配比为70% wt-80% wt的N3层、氟塑料重量配比为60% wt-70% wt的N4层、氟塑料重量配比为50% wt-60% wt的N5层、氟塑料重量配比为40% wt-50% wt的N6层、氟塑料重量配比为30% wt-40% wt的N7层、氟塑料重量配比为20% wt-30% wt的N8层和氟塑料重量配比为10% wt-20% wt的N9层，并且从NI层到N9层氟塑料重量配比逐次降低。
[0031]优选的，所述氟塑料为PVDF或者PVF或者ETFE或者ECTFE。
[0032]本发明的一优选实施例中，所述高透光塑料基层13为折射率为1.49的PMMA层或折射率为1.59的PC层或者折射率为1.57的PET层。
[0033]本发明的一优选实施例中，所述高透光封装材料层4为EVA、PVB、离子聚合物等聚烯烃类热熔胶或硅胶组成。
[0034]前述的“高透光”是指透光率在94%以上，反光率在90%以上。
[0035]需要指出的是，以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
【权利要求】
1.一种防眩光耐候复合材料，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的表面保护层(I)、光线减反层(2)、掺杂有量子点的高透光塑料基层(3)和高透光封装材料层(4)； 其中，所述光线减反层(2)包括N层包括氟塑料与丙烯酸酯类塑料的塑料共混层，I;所述N层塑料共混层中的氟塑料重量配比逐次下降，折射率逐次增加； 所述量子点由半导体材料制成的、直径为2?20nm的纳米粒子，掺杂量为0.1% -2%的重量份。
2.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述表面保护层(I)为含有10wt %聚偏二氟乙烯的塑料层。
3.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述光线减反层(2)包括从上到下依次层叠设置的氟塑料重量配比为90% wt-100% wt的NI层、氟塑料重量配比为80% wt-90% wt的N2层、氟塑料重量配比为70% wt-80% wt的N3层、氟塑料重量配比为60% wt-70% wt的N4层、氟塑料重量配比为50% wt-60% wt的N5层、氟塑料重量配比为40% wt-50% wt的N6层、氟塑料重量配比为30% wt-40% wt的N7层、氟塑料重量配比为20% wt-30% wt的N8层和氟塑料重量配比为10% wt-20% wt的N9层，并且从NI层到N9层氟塑料重量配比逐次降低。
4.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述氟塑料为PVDF或者PVF 或者 ETFE 或者 ECTFE。
5.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述高透光塑料基层(13)为折射率为1.49的PMMA层或折射率为1.59的PC层或者折射率为1.57的PET层。
6.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述半导体材料由IIB?VI B或IIIB?VB元素组成；所述量子点由I种或I种以上半导体材料制成。
7.根据权利要求1所述的防眩光耐候复合材料，其特征在于，所述高透光封装材料层(4)为EVA、PVB、离子聚合物等聚烯烃类热熔胶或硅胶组成。
【文档编号】H01L31/054GK104241426SQ201410457893
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】杨小旭, 刘国钧, 沈晓东 申请人:江苏金瑞晨新材料有限公司