O)和氧气（O 2)作为反应的原料气体，二者通 入反应腔室的气体体积比例范围为1:5~1:50,控制镀膜气压范围为0. 5Pa~50Pa，电源馈入 功率为25W~250W。通过调节镀膜时间可以控制阻隔层的厚度，最终获得的阻隔层厚度范围 为10011111~150011111。其中，优选的镀膜工艺条件为腿050 : 02=1:20，镀膜压强10?&，镀膜功率 150W，最终获得镀膜厚度500nm，阻隔层水蒸气透过率5X 10 4 g/m2 ? day。
[0029] 本发明的太阳能电池封装薄膜材料中透明支持体要求透光率大于等于85%，优选 透光率大于等于90%。支持体为高透光率材料，减小太阳光通过造成的损失，提高太阳光的 使用效率。支持体的厚度范围12ym~250 ym，其中优选支持体厚度25ym~100ym。若透明 支持体厚度小于25 y m，则生产难度大，不易于实现，若大于100 y m，则面密度高，且材料成 本过高不易于产业化生产。
[0030] 为了保证封装薄膜的使用寿命超过25年，同时拥有足够的光线透过率，适用于本 发明的支持体为乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物（FEP)薄膜，氯 代全氟乙烯共聚物（PCTFE)或者聚酰亚胺（PI)薄膜中的任意一种。优选乙烯-四氟乙烯 共聚物（ETFE)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物（FEP)薄膜或者聚酰亚胺（PI)薄膜。为了实现 涂层更牢固，可以对透明支持体表面进行处理，处理方式可以包括底涂层涂布或电晕处理， 优选进行电晕处理。
[0031] 本发明的制备步骤： 步骤一，将透明支持体的双面进行电晕处理； 步骤二，制备耐磨滤波涂布液，将涂布液涂布于透明支持体表面，通过车速和网纹辊的 选择控制涂布成膜厚度，烘干后进行紫外光固化，得到耐磨滤波层； 步骤三，在透明支持体的另一面上进行真空镀膜，通过控制车速与成膜工艺，得到气体 阻隔层。
[0032] 以下提供几个实施例对本发明作进一步详细说明。
[0033] 实施例1 选用厚度为50 ym的ETFE薄膜，经过表面清洁与预处理，进行电晕处理； 制备耐磨涂布液，使用网纹辊在ETFE薄膜表面涂布耐磨滤波涂层，涂层厚度控制 3 y m，经80 °C烘干后，使用紫外光固化。
[0034] 固化后再使用PECVD在未进行涂布的ETFE薄膜表面沉积一层厚300nm的氧化硅 薄膜，即可获得所需的太阳能电池前侧封装薄膜材料。
[0035] 如实施例1所示的涂布液组成为： 用直径为10纳米的ITO纳米粒子和透明耐磨涂布液组成耐磨滤波涂布液，其中ITO在 耐磨滤波涂布液中的质量百分含量为10% ; 透明耐磨涂布液为固化后硬度为3H的紫外光固化涂布液。
[0036] 如实施例1所述的太阳能电池前侧封装薄膜，其性能如表1所示，光学透过率如图 2所示。
[0037] 实施例2 在实施例1中，使用ITO纳米粒子在耐磨滤波涂布液中的质量百分含量为5%，沉积氧化 硅薄膜厚度为400nm，除此以外，与实施例1同样操作。对所得太阳能电池虔诚封装薄膜进 行光学透过率测试表征，结果如图2所示。
[0038] 实施例3 在实施例1中，使用ITO纳米粒子在耐磨滤波涂布液中的质量百分含量为1%，沉积氧化 硅薄膜厚度为l〇〇nm，除此以外，与实施例1同样操作。对所得太阳能电池封装薄膜进行光 学透过率测试表征，结果如图2所示。
[0039] 实施例4 在实施例1中，沉积氧化硅薄膜的厚度为500nm，除此以外，与实施例1同样操作。对所 得太阳能电池封装薄膜进行测试表征，结果如表1所示。
[0040] 实施例5 在实施例1中，沉积氧化硅薄膜的厚度为1500nm，除此以外，与实施例1同样操作。对 所得太阳能电池封装薄膜进行测试表征，结果如表1所示。
[0041] 实施例6 在实施例1中，使用厚度50使用的透明PI薄膜作为基膜材料，除此以外，与实施例1 同样操作。对所得太阳能电池封装薄膜进行测试表征，结果如表1所示。
[0042] 对比例1 在实施例1中，使用ITO纳米粒子在耐磨滤波涂布液中的质量百分含量为15%，除此以 外，与实施例1同样操作。对所得太阳能电池封装薄膜进行光学透过率测试表征，结果如图 2所示。
[0043] 对比例2 在实施例1中，沉积氧化硅薄膜的厚度为2000nm，除此以外，与实施例1同样操作。对 所得太阳能电池封装薄膜进行测试表征，结果如表1所示。
[0044] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，如改变支持体材料、厚度，改变镀 膜方式、工艺和涂布配方，都应当视为属于本发明的保护范围。
[0045] 所述的封装薄膜光学透过率为80%~95%，封装薄膜对于波长为380nm~1200nm的太 阳光具有90%~95%透过率，对于波长1400nm~2500nm的太阳光具有30%~80%的透过率，水蒸 气透过率为 I X 10 4 g/m2 ? day~l X 10 1 g/m2 ? day。
[0046] 表1各实施例、对比例薄膜材料性能
性能测试标准如下： 水蒸气透过率测试标准：GB/T 21529-2008 光学透过率测试标准：GB/T 2410-2008 耐磨性测试标准：GB/T 1768-79(89) 附着力测试标准：GB/T 9286-1998 湿热老化实验标准：GB/T12000-1989 由表1和图2可知，实施例1~6均可满足薄膜设计的性能指标，可以同时兼顾材料的阻 隔性、耐磨性和光学滤波性能，特别适用于柔性太阳能电池封装。
【主权项】
1. 一种太阳能电池封装薄膜，其特征在于，所述封装薄膜包括： 透明支持体，在透明支持体一侧形成的耐磨滤波层和在透明支持体另一侧形成的气体 阻隔层， 所述封装薄膜光学透过率为80%~95%，封装薄膜对于波长为380nm~1200nm的太阳光具 有90%~95%透过率，对于波长1400nm~2500nm的太阳光具有30%~80%的透过率，水蒸气透过 率为 I X 10 4 g/m2 ? day~l X 10 1 g/m2 ? day。2. 如权利要求1所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述透明支持体为乙烯-四 氟乙烯共聚物（ETFE)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物（FEP)薄膜，氯代全氟乙烯共聚物（PCTFE) 或者聚酰亚胺（PI)薄膜中的任意一种。3. 如权利要求1或2所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述透明支持体厚度为 12 u m~250 u m〇4. 如权利要求3所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述气体阻隔层为真空镀膜 形成的厚度为l〇〇nm~1500nm的氧化娃层。5. 如权利要求4所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述耐磨滤波层厚度 0? 5 y m~5 y m，硬度为 1~3H。6. 如权利要求5所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述的耐磨滤波层中含有 1~10%质量份的光学滤波颗粒。7. 如权利要求6所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述的光学滤波颗粒为锑掺 杂氧化锡（ATO)、铟掺杂氧化锡（ITO)、镓掺杂氧化锡（GTO)、铝掺杂氧化锌（AZO)、硼掺杂氧 化锌（BZO)或者镓掺杂氧化锌（GZO)纳米颗粒中的一种或几种。8. 如权利要求7所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述光学滤波颗粒的平均直 径为 lnm~1000nm。9. 如权利要求8所述的太阳能电池封装膜，其特征在于，所述光学滤波颗粒的平均直 径为 10nm~50nm。
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池封装薄膜，包括透明支持体耐磨滤波层和气体阻隔层，所述封装薄膜光学透过率为80%~95%，封装薄膜对于波长为380nm~1200nm的太阳光具有90%~95%透过率，对于波长1400nm~2500nm的太阳光具有30%~80%的透过率，水蒸气透过率为1×10-4g/m2·day~1×10-1g/m2·day。本发明产品结构简单，便于生产加工；面密度低，有利于安装运输；水气阻隔性和耐候性好，可满足太阳能电池25年以上的寿命需求。同时，本发明兼具耐磨功能和光学滤波功能，可以进一步改善封装后电池组件的实际发电能力。
【IPC分类】H01L31/048
【公开号】CN105161558
【申请号】CN201510478072
【发明人】宋鑫, 赵伟涛, 李丽, 霍弘, 黄尚鸿, 钟新鸣, 刘贤豪
【申请人】中国乐凯集团有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月6日