具有防污层的太阳能电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及具有防污层的太阳能电池模块。
【背景技术】
[0002] 为了满足能量消耗需求不断增长的需要，太阳能的开发已经吸引了广泛的关注。 人们采用了各种技术方法将太阳能转化成电能。目前最成熟的设计是使用太阳能电池模块 来服务于上述目的。
[0003] 透过太阳能电池模块中的透明前板（如透明玻璃板）的光量是影响太阳能电池模 块的效率的一个关键因素。然而，自然环境中，沙尘颗粒在太阳能电池模块前板上的堆积严 重阻挡了入射光的透过，从而降低了太阳能电池模块的发电效率。有时，一场沙尘暴带来的 影响，足以使太阳能电池模块的发电效率降低10-30%。大量的雨水冲刷是有效去除沙尘颗 粒的一种自然力。可是，在戈壁或沙漠地区，雨水资源非常有限。而且，少量的雨水或者露 水与灰尘混合后极易形成水垢。有水垢残留的地方很难被清洗干净，继而会有更多的沙尘 在局部积累。沙尘对于太阳能电池模块前板的局部的阻挡会形成热斑现象，这一过程会加 速太阳能电池的老化，甚至可能引起火灾。因而，仍需要开发一种技术，譬如在太阳能电池 模块的前板的外表面上制备防污层，减轻沙尘的积累以改善太阳能电池模块的前板防污问 题，进而避免灰尘积累引起的太阳能电池模块的发电效率的降低以及热斑现象。
【发明内容】
[0004] 本文中提供了一种太阳能电池模块，其包括：⑴包括太阳能电池部件且具有前 侧和背侧的太阳能电池层，所述太阳能电池部件由一个或多个太阳能电池构成、以及（ii) 位于所述太阳能电池层的前侧的前板，其中所述前板由一个透明基底和一个位于所述透明 基底的前侧的防污层构成，其中所述防污层包含至少一种具有下式的三价含氟硅烷片段：
[0005]
[0006]其中η是 7-40 之间的整数，L是选自于-CH20CH2CH2CH2-和-C(0)NHCH2CH2CH2-的 二价的有机基团，其中至少一个三价含氟硅烷与所述透明基底共价键合。在一个实施方案 中，其中L是-CH20CH2CH2CH2-。
[0007] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述透明基底是玻璃。
[0008] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述防污层是通过将包括至少一 种具有下式C3F70(CF(CF3)CF20)nCF(CF3)-L_Si(0R)3的三价含氟硅烷的涂层组合物涂覆至 所述透明基底的前侧，其中η是7-40之间的整数，L是选自于-CH20CH2CH2CH2-和-C(0) NHCH2CH2CH2-的二价的有机基团，R各自独立的选自于甲基、乙基、丙基或异丙基。
[0009] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述防污层是通过如下方法制备 的：(a)提供一种涂层组合物，其包括所述至少一种三价含氟硅烷、至少一种溶剂及任选的 至少一种催化剂；(b)将所述涂层组合物涂覆至所述透明基底的前侧；及（c)干燥和固化所 述涂覆有所述涂层组合物的所述透明基底。
[0010] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述至少一种溶剂包含一种正常沸 点为50°C-150°C的含氟的溶剂。
[0011] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述至少一种溶剂选自氢氟烃、氢 氟烃饱和醚、不饱和碳氟醚、以及它们的混合物。在另一个实施方案中，其中所述至少一种 溶剂是饱和氢氟碳化合物。
[0012] 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中，所述至少一种溶剂包含一种不含氟 的溶剂，所述不含氟的溶剂选自醇、酮、腈、环醚、非环状醚类、以及它们的混合物，且所述不 含氟的溶剂的正常沸点为50°c-150°c。在另一个实施方案中，其中所述至少一种溶剂选自 甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙腈、四氢呋喃、以及它们的混合物。
【附图说明】
[0013] 图1是CE1中所制备的无防污涂层的太阳能电池模块经过防污测试后其前侧的影 像；
[0014] 图2是E1中所制备的含有防污涂层的太阳能电池模块经过防污测试后其前侧的 影像。
【具体实施方式】
[0015] 本文提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献，除非另外说明，均将其 全部内容明确地援引加入本文，如同将它们在本文中被完全公开。
[0016] 除非另有限定，本文使用的所有科技术语具有与本发明所属领域普通技术人员通 常理解的相同的含义。当存在矛盾时，则以本说明书中的定义为准。
[0017] 除非另外说明，所有的百分数、份数、比例等都以重量计。
[0018] 在本文中，术语"由……制得"等同于"包含"。本文中所用的术语"包括"、"包含"、 "具有"、"有"、"含有"或其任何其他变体意在涵盖非排它性的包括。例如，包含一系列要素 的组合物、工艺、方法、制品或设备并不一定只限于那些要素，而是还可以包含这些组合物、 工艺、方法、制品或设备所未明确列举的要素或所固有的其他要素。
[0019] 连接词"由……组成/构成"不包含任何未明确列举的要素、步骤或成分。如果出 现在权利要求中，该连接词将使该权利要求限于所描述的材料而不包含未描述的材料，但 仍包含与那些所描述的材料通常相关的杂质。当连接词"由……组成/构成"出现在权利 要求的特征部分，而非紧接前序部分时，其仅限于特征部分中所阐述的要素；其他要素并未 被从权利要求整体中排除。
[0020] 连接词"基本上由……组成/构成"用于定义除字面上所述的那些材料、步骤、特 征、组分或要素之外还包含另外的材料、步骤、特征、组分或要素的组合物、方法或设备，前 提是这些另外的材料、步骤、特征、组分或要素不实质性地影响所要求保护的发明的基本特 征和新颖特征。术语"基本上由……组成/构成"处于"包含/包括"和"由……组成/构 成"之间的中间地带。
[0021] 术语"包含/包括"意图包括术语"基本上由……组成/构成"和"由……组成/ 构成"所涵盖的实施方案。相似地，术语"基本上由……组成/构成"意图包括术语"由…… 组成/构成"所涵盖的实施方案。
[0022] 当以范围、优选范围或一系列上限优选值和下限优选值给出数量、浓度或者其它 数值或参数时，应理解其具体公开了由任何较大的范围限值或优选值和任何较小的范围限 值或优选值的任何一对数值所形成的所有范围，而无论范围是否分别被公开。例如，当描述 "1至5"的范围时，所描述的范围应理解为包括"1至4"、"1至3"、"1至2"、"1至2和4至 5"、"1至3和5"等的范围。除非另外说明，在本文描述数值范围之处，所述范围意图包括 范围端值以及该范围内的所有整数和分数。
[0023] 当术语"约"用于描述数值或范围的端点值时，所公开的内容应理解为包括所指的 具体值或端值。
[0024] 此外，除非明确表示相反含义，"或者（或）"是指包容性的"或者（或）"，而非排 它性的"或者（或）"。例如，以下任一条件都适用条件A"或"B:A是真（或存在）并且B 是假（或不存在），A是假（或不存在）并且B是真（或存在），以及A和B均为真（或存 在）。
[0025] 除非具体说明，本文所描述的材料、方法和实例仅是示例性的，而非限制性的。尽 管与本文所述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实施或测试，但 本文仍描述了合适的方法和材料。
[0026] 以下详细描述本发明。
[0027] 太阳能电池是指包括可将光转化为电能的任何制品。各种形式的太阳能电池的实 例包括例如，单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于无定形硅的 太阳能电池、铜铟硒太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化的太阳能电池等。太 阳能电池的最常见类型包括多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、化合物半导体太阳能电 池和基于无定形娃的太阳能电池。
[0028] 在实际应用中，太阳能电池由封装及保护材料封装及包覆而形成太阳能电池模 块，以适于在外界自然环境中的使用。
[0029] 本文提供了一种具有防污层的太阳能电池模块，其包括：（i)包括一个太阳能电 池部件且具有前侧和后侧的太阳能电池层，所述太阳能电池部件由一个或多个太阳能电池 构成、以及（ii)位于所述太阳能电池层的前侧的前板，其中所述前板由一个透明基底和一 个位于所述透明基底的前侧的防污层构成。所述太阳能电池部件包括一个或多个太阳能电 池，优选的是多个太阳能电池被电互连或安排在一个平面中。另外，所述太阳能电池层可以 进一步包含电力布线，如交叉带和母线。
[0030] 在本