一种太阳能电池用抗pid光伏玻璃的制作方法
【技术领域】 [0001] ：
[0002] 本实用新型涉及太阳能电池组件的封装，特别涉及一种太阳能电池用抗PID光伏 玻璃。
【背景技术】 [0003] ：
[0004] 随着光伏组件大规模使用一段时间后，特别是越来越多的投入运营的大型光 伏电厂运营三四年后，业界对光伏组件的电位诱发衰减效应（PID, Potential Induced Degradation)的关注越来越多。尽管尚无明确的由PID原因引发光伏电站在工作三、四年 后发生大幅衰减的报道，但对一些电站工作几年后就发生明显衰减现象的原因的种种猜测 使光伏行业对PID的原因和预防方法的讨论越来越多。一些国家和地区已逐步开始把抗 PID作为组件的关键要求之一。
[0005] PID的真正原因到目前为止没有明确的定论，但各个光伏电池组件厂和研究机构 的数据表明，PID与电池、玻璃、胶膜、温度、湿度和电压有关，尤其是和目前广泛使用的光伏 玻璃关系最大。有文献报道，在高温高湿情况下光伏玻璃表面会大量吸附水汽，表面析碱形 成的Na+在电压下从玻璃向电池片移动，正离子移动的速度受胶膜、温度、湿度和电压的影 响，钠离子扩散进入电池起到供应原子的作用，在发射极Na离子富集，p-n结被中和，从而 影响电池的光伏效应。而当把玻璃更换成石英玻璃后，在同样的测试条件下，没有PID现 象被发现。但要降低玻璃中钠离子的含量，成本非常高，可行性不大。目前主要依靠对EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜提高体积电阻率来解决组件的PID问题，但是EVA在长期使 用中的老化和降解最终还是会降低体积电阻率，无法根本解决组件的PID效应。
[0006] 【实用新型内容】：
[0007]鉴于上述现有技术之缺陷，本实用新型提供一种根本上的组件抗PID问题的抗 PID光伏玻璃。该产品通过疏水层可实现阻隔水汽在玻璃表面的富集，从而防止玻璃表面钠 离子的形成和迁移所导致的影响电池光伏效应的问题。同时通过在疏水层上覆盖粘结层， 使光伏玻璃和封装EVA材料之间保持良好的粘结性。
[0008] 在该方案中，使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在85°C，85%湿度，外加 1000V负向电压，测试96h后，组件前后功率衰减不超过1% (测试标准为< 5%)。
[0009]具体技术方案如下：
[0010]一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水 层，粘结层，所述疏水层为含氟硅烷偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层为非含氟 偶联剂水解后固化所形成的涂层。
[0011] 上述方案中，所述含氟硅烷偶联剂的成分为三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基 硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙基环五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚 二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、 Y-三氟 丙基甲基聚硅氧烷中的一种或多种的混合。
[0012]上述方案中，所述非含氟硅烷偶联剂的成分为3-(2,3_环氧丙氧）丙基三甲氧基 硅烷、Y-氛丙基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧 基硅烷、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、三异丙氧基铝 、异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯中的一种或多种的混合。
[0013] 上述方案中，所述疏水层厚度在0. 1-3 ilm。
[0014] 上述方案中，所述粘结层厚度在0. 1-2 iim。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0016] 氟化有机硅层作为疏水层阻隔了水汽在玻璃表面的富集，从而防止了玻璃表面钠 离子的形成和迁移。从根本上解决了组件PID问题。同时粘结层的存在使玻璃和封装胶膜 之间保持了良好的粘结性。使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在85°C，85%湿度，外 加1000V负向电压，测试96h后，组件前后功率衰减不超过1% (测试标准为< 5%)。
【附图说明】 [0017] ：
[0018] 以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0019]图1是本实用新型在实施例中提供的一种抗PID光伏玻璃的结构示意图。
【具体实施方式】 [0020] ：
[0021] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0022] 参见图1，本实用新型所述的一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其具体方案是： 在超白浮法玻璃10的上表面依次涂覆有含氟硅烷偶联剂水解固化后形成疏水层20(含氟 硅烷偶联剂的成分为三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、 三氟丙基环五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基 甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、 Y-三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一种或多 种的混合)，以及含非含氟偶联剂水解固化后形成的粘结层30 (非含氟硅烷偶联剂的成分为 3_(2,3_环氧丙氧）丙基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷 、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三（二辛基磷 酸酰氧基）钛酸酯、三异丙氧基铝、异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯中的一种或多种的 混合)。
[0023] 另外，超白浮法玻璃1厚度一般在2-5_。疏水层2厚度在0.1-3 iim，这样能达到 最佳的疏水效果。粘结层3厚度在0. 1-2 y m，这样能达到最佳的粘结效果。
[0024] 该光伏玻璃与常规光伏玻璃相比，使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在 85°C，85%湿度，外加1000V负向电压，测试96h后，组件前后功率衰减最大不超过1%(测 试标准为< 5%)，常规光伏玻璃封装的组件功率前后衰减最大超过80%。
[0025] 当然，在制备上述抗PID光伏玻璃过程中，先分别将含氟硅烷偶联剂和非含氟偶 联剂溶解在溶剂中，用0. 1M盐酸调PH至1-6, 30-80°C熟化1-5天，分别得到溶胶1和溶 胶2;然后将溶胶1涂覆于光伏玻璃毛面，随后放置在空气湿度为10%-90%的鼓风烘箱中 30-80°C干燥0. 5-3h;再将溶胶2涂覆在光伏玻璃毛面，然后放置于空气湿度为10%-90%的 鼓风烘箱中30-150°C中干燥12-96h。
[0026] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的 只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有 各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保 护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，在超白浮法玻璃的上表面依次涂 覆有疏水层，粘结层，所述疏水层为含氟硅烷偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层 为非含氟偶联剂水解后固化所形成的涂层。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述含氟硅烷偶 联剂的成分为三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙 基环五硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二 甲氧基硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一种或多种的混 合。
3. 根据权利要求1所述的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述非含氟硅烷 偶联剂的成分为3-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯 基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙 基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、三异丙氧基铝、异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯中的 一种或多种的混合。
4. 根据权利要求1或2所述的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述疏水层 厚度在〇. l-3um。
5. 根据权利要求1或3所述的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述粘结层 厚度在〇. l-2um。
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃。其在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水层，粘结层，所述疏水层为含氟硅烷偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层为非含氟偶联剂水解后固化所形成的涂层。该产品通过疏水层可实现阻隔水汽在玻璃表面的富集，从而防止玻璃表面钠离子的形成和迁移所导致的影响电池光伏效应的问题。同时通过在疏水层上覆盖粘结层，使光伏玻璃和封装EVA材料之间保持良好的粘结性。
【IPC分类】H01L31-048
【公开号】CN204348736
【申请号】CN201420842872
【发明人】陈坤, 王同心, 蒋贤明, 王强
【申请人】中天光伏材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月26日