專利名稱：用于光伏組件的光致發(fā)光背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏組件。更具體地，本發(fā)明涉及保護(hù)性背板。相關(guān)技術(shù)描述光伏組件所使用的太陽能是本世紀(jì)正被耗盡的化石燃料的最有希望的替代能源 之一。然而，光伏組件的生產(chǎn)和安裝仍然是昂貴的過程。典型的光伏組件由玻璃或柔韌透 明的前部板、太陽能電池、膠囊密封材料、保護(hù)性背板、覆蓋組件邊緣的保護(hù)性密封以及覆 蓋密封的鋁制邊框組成。如

圖1所示，將前部板10、背板20以及膠囊密封材料30和30’設(shè) 計(jì)為保護(hù)電池陣列40不受天氣因素、濕度、機(jī)械載荷和沖擊的影響。而且，這些部件提供了 用于人的安全和漏電的電氣隔離。保護(hù)性背板20旨在提高光伏組件的使用壽命和效率，從 而降低光伏電流的單位功率成本。為了實(shí)現(xiàn)高度的光透射，前部板10及膠囊密封材料30 和30’必須是透明的，而為了美觀的目的，背板必須是高度不透明的，并且出于功能性目的， 背板必須具有高反射率。出于很多原因，輕薄的太陽能電池組件是期望的，這些原因包括重 量減輕，尤其是用于建筑(建筑物一體化的(PV))和太空應(yīng)用，以及軍事應(yīng)用(結(jié)合在士兵 的裝備等中)的重量減輕。另外，輕薄組件有助于降低成本。所消耗的材料量的降低還使 這種技術(shù)更加“綠色”，從而節(jié)約了更多的自然資源。制造輕薄太陽能電池的當(dāng)前手段是結(jié)合輕薄背板。然而，背部覆蓋材料還必須具 有高的抗潮濕性以防止?jié)駳夂退疂B入，濕氣和水的滲入能夠引起諸如光伏元件、導(dǎo)線和電 極的被覆蓋的部件生銹并損壞太陽能電池。另外，背板應(yīng)當(dāng)提供電氣隔離、機(jī)械保護(hù)、UV保 護(hù)、對膠囊密封材料的粘著性以及連接輸出線的能力。目前使用的保護(hù)性背板通常是層壓材料。圖2提供了典型的層壓材料背板20的 圖示。該層壓材料由作為主要部件的最常見為Tedlar 的聚氟乙烯膜22、聚酯(PET)膜24 以及乙烯-乙酸乙烯(EVA)共聚物膜26組成。EVA層26與組件中的膠囊密封材料層30粘 合并被用作介電層，而且其具有良好的濕氣阻隔特性。該EVA層的尺寸是穩(wěn)定的。白色EVA 使功率部分提高。聚酯層24非常堅(jiān)固，具有優(yōu)異的介電特性，尺寸穩(wěn)定，并且還具有良好的 濕氣阻隔特性。聚氟乙烯層22被用作非常耐候的層。光伏(PV)裝置通過它們能夠?qū)⑷肷涮柲苻D(zhuǎn)化成有用的電能的效率來表征。利 用晶體硅或無定形硅的裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 23%或更高的效率。然而，制備高效的基于晶體的 裝置是困難和昂貴的。為了制備低成本的能量，太陽能電池必須高效率地運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)提出了許多用于提高PV組件的效率和有效性的技術(shù)。一種方法是通過太陽 能電池的保護(hù)性背板來提高光反射?，F(xiàn)有技術(shù)既耗費(fèi)時(shí)間又昂貴。例如，一種方法提出利用具有許多V形槽的背板，所
4述V形槽提供成角度的光反射面。通過若干步驟來制備具有這樣的特征的材料。首先，將 被用作基底的膜制成具有平的正面和背面的連續(xù)或伸展的網(wǎng)，然后將該連續(xù)的網(wǎng)纏繞在輥 上用于隨后的加工。進(jìn)一步的加工包括先將膜壓花以在一側(cè)形成V形槽，然后將膜的具槽 面金屬化。當(dāng)膜經(jīng)過兩輥之間時(shí)，將膜加熱從而使其變軟至足以通過壓花輥上的棱角成形。 形成槽之后，對塑料膜進(jìn)行金屬化處理，其中形成附著的金屬膜。將金屬化的膜纏繞在輥 上，隨后用作光反射機(jī)構(gòu)。發(fā)明簡述本發(fā)明提供了用于光伏組件的保護(hù)性背板。該背板能夠吸收大范圍的太陽波長 (UV、IR和可見光)并且以光子的形式將吸收的太陽輻射重發(fā)射，其中該光子的能量等于或 高于相應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙能量。背板通過增加多層結(jié)構(gòu)的所有層的反射率來提供更高的反 射度和輸出功率。背板能夠被用在各種應(yīng)用中，包括用在光伏裝置中。在一實(shí)施方案中，提供了用于光伏組件的背板，該背板包括具有一種或多種白色 顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的聚合物層。該聚合物層可含有約20至60重量百分比的 白色顏料。該光致發(fā)光材料具有吸收UV線并將其重發(fā)射為可見光的能力。該光致發(fā)光材 料可以為例如熒光增白劑。背板還可包括為耐候膜的第一外層。在另一實(shí)施方案中，背板還可包括一層或多層的聚酯、EVA、聚丁二烯、聚丙烯酸 酯、聚酰亞胺、膠乳、氟化鎂、聚對二甲苯、散熱材料、聚碳酸酯、聚烯烴、聚氨基甲酸酯、液晶 高分子、三氟氯乙烯均聚物(aclar)、鋁、濺射氧化鋁聚酯、濺射氧化硅/氮化硅聚酯、濺射 氧化鋁聚碳酸酯、和濺射氧化硅/氮化硅聚碳酸酯、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化鋁含氟 共聚物、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化硅/氮化硅含氟共聚物。在另一實(shí)施方案中，提供了提高具有背板的光伏組件功率的方法。該方法包括將 一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料加入面向光伏電池的背板的至少部分層 或所有的層。在另一實(shí)施方案中，提供了提高具有背板的光伏組件功率的方法。該方法包括將 包含一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的涂料涂覆至面向光伏電池的背板 的至少部分層或所有的層。在另一實(shí)施方案中，提供了提高具有背板的光伏組件功率的方法。該方法包括將 包含一種或多種白色顏料和一種或多種非線性光學(xué)材料的涂料涂覆至面向光伏電池的背 板的至少部分層或所有的層。在另一實(shí)施方案中，提供了提高具有背板的光伏組件功率的方法。該方法包括將 一種或多種白色顏料和一種或多種非線性光學(xué)材料加入面向光伏電池的背板的至少部分 層或所有的層。附圖簡要說明為了更好地理解本發(fā)明，可參照附圖。圖1為典型的光伏組件的部件的展開圖。圖2為典型背板的一個(gè)實(shí)施方案。圖3為顯示已制成的光致發(fā)光材料的典型激發(fā)和光致發(fā)光光譜的圖。圖4顯示向著色樹脂中加入熒光增白劑對太陽能電池板的效率的影響。
圖5顯示向著色樹脂中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Pmax的影響。圖6顯示太陽能電池和組件的典型電流對電壓特性(I-V)曲線。圖7顯示向著色涂料中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Isc的影響。圖8顯示向著色涂料中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Pmax的影響。 圖9顯示均使用相同的白色EVA內(nèi)層的6種不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的常規(guī)3層背板結(jié)構(gòu) 在440nm下的反射度。發(fā)明詳述綜沭本發(fā)明提供了用于光伏組件的保護(hù)性背板。該背板能夠吸收大范圍的太陽波長 (UV、IR和可見光)并且以光子的形式將吸收的太陽輻射重發(fā)射，其中該光子的能量等于或 高于對應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙能量。該背板能夠被用于各種應(yīng)用中，包括用在光伏裝置中?！肮夥?yīng)”是基本的物理過程，PV電池通過該物理過程將陽光轉(zhuǎn)化成電能。陽光 由光子或太陽能粒子組成。這些光子含有對應(yīng)于太陽光譜的不同波長的不同量的能量。當(dāng) 光子撞擊PV電池時(shí)，它們可以被反射或吸收，或它們可從中穿過。僅能量等于或高于半導(dǎo) 體頻帶隙能量的吸收的光子能夠產(chǎn)生電能。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，光子的能量被轉(zhuǎn)移至電池 (半導(dǎo)體)的原子中的電子。穿過電池或電池之間的光子被背板吸收并重發(fā)射。從背板重 發(fā)射的光回到太陽能電池上，在這里其由半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)化成電流。結(jié)果，當(dāng)將本發(fā)明的背板 用作PV組件的保護(hù)性背板時(shí)，與普通的背板相比，該背板引起功率提高效率增加?；\本發(fā)明的背板能夠由任何材料制成，一般由通常用于制備背板的聚合物制成。在 一實(shí)施方案中，將一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的組合加入聚合物基體 中以形成膜或板。在另一實(shí)施方案中，通過將包含一種或多種白色顏料和一種或多種光致 發(fā)光材料的涂料涂覆至聚合物膜來制備背板。許多方案是可能的。該背板的主要特性是發(fā) 揮吸收各種波長的太陽輻射并將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)化成光子的功能，所述光子的能量等于 或高于相應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙能量。如下文進(jìn)一步討論的，在一實(shí)施方案中，通過使用進(jìn)入背 板的一層或多層中的白色顏料和光致發(fā)光材料的組合容易并簡單地實(shí)現(xiàn)該功能。在一實(shí)施方案中，本發(fā)明的背板含有任選的附加層并且使其形成層壓材料。能夠 將該層壓材料用在例如電子裝置中，如光伏(PV)組件中。當(dāng)將層壓材料用作PV組件的保 護(hù)性背板時(shí)，該層壓材料提高組件輸出功率，在持續(xù)的使用期間保持美觀，對產(chǎn)生于PV組 件中的電流提供有效保護(hù)并展現(xiàn)出高的介電強(qiáng)度。在一實(shí)施方案中，層壓材料包括(a)為耐候膜的第一外層；(b)至少一個(gè)中間層和 (c)第二外層(或者稱為內(nèi)層或光致發(fā)光層)，該層能夠吸收大范圍的太陽波長(UV、IR和 可見光)并將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)化成光子，該光子的能量等于或高于相應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙 能量。當(dāng)在光伏組件中使用時(shí)，層壓材料的第一外層被暴露在環(huán)境中，并且內(nèi)層被暴露于或 面向太陽能電池或太陽輻射。在可選擇的實(shí)施方案中，通過包括多于一層的層來提高層壓材料的綜合反射度， 所述多于一層的層能夠吸收各種波長的太陽輻射并將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)化成光子，所述光 子的能量等于或高于相應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙能量。例如，在如上所述的層壓材料中，也將第一 外層和/或中間層與一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料以與以下討論的內(nèi)層相同的方式結(jié)合。這樣的方案引起凈反射度和組件效率/輸出功率的大幅提高。能夠?qū)⒈景l(fā)明的層壓材料的各個(gè)層粘結(jié)在一起。形成本發(fā)明層壓材料的具體方法 將根據(jù)層的組成和所得到的層壓材料的期望特性以及層壓材料的最終用途而變化。內(nèi)層或光致發(fā)光層能夠由任何材料制成，但是通常由一種或多種聚合物制成。在 一實(shí)例中，內(nèi)層由乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)制成。EVA中的乙酸乙烯的含量通常為約 2至33重量百分比，并優(yōu)選為2至8重量百分比。將白色顏料和光致發(fā)光材料的組合加入 EVA(或其它聚合物)基體中來實(shí)現(xiàn)期望的光致發(fā)光?？梢允褂萌魏伟咨伭稀＠?，根據(jù)應(yīng)用能夠使用二氧化鈦(例如由DuPont制的 Ti-Pure 系列二氧化鈦)、碳酸鈣、鋅鋇白、硫酸鋅、氧化鋁、氮化硼等。此外，根據(jù)應(yīng)用，通 常，向內(nèi)層的聚合物中加入白色顏料至含有約20-60重量百分比。這些化合物中，二氧化鈦 由于容易獲得而優(yōu)選。優(yōu)選地，將光致發(fā)光材料與白色顏料一起加入至內(nèi)層中，但也能夠不與顏料一起 加入，和/或能夠加入至層壓材料的多于一層的層中或背板的所有層中。向多層中加入光 致發(fā)光材料提高了層壓材料的凈反射度。光致發(fā)光是光吸收和重發(fā)射的完整過程。一般的 顏料吸收并反射能量，而光致發(fā)光材料吸收、反射并重發(fā)射能量。通常，將它們加入至內(nèi)層 中至含有約0. 01-30. 0重量％。光致發(fā)光材料的一個(gè)實(shí)例為熒光增白劑。熒光增白劑發(fā)熒光并特別優(yōu)選用在背板 中。諸如Ciba UVITEX OB的熒光增白劑吸收UV線并將其重發(fā)射為可見光。對于具 有不同能域的不同半導(dǎo)體來說，很容易識(shí)別具有匹配特性的其它光致發(fā)光材料并將其加入 背板中。光致發(fā)光材料的另一實(shí)例為BASF生產(chǎn)的染料(香豆素和茈基)或Lightleader Co.，Ltd生產(chǎn)的材料。例如，YG-IF0典型的激發(fā)(左)和光致發(fā)光光譜(右)顯示在圖3 中?；蛘?，可以使用諸如金屬氟化物熒光粉的非線性光學(xué)材料。這些熒光粉可以用于將紅 外(IR)輻射上轉(zhuǎn)換成各種形式的可見光。在另一實(shí)施方案中，內(nèi)層或光致發(fā)光層為可溶于有機(jī)溶劑的和/或水分散性的、 可交聯(lián)的無定形含氟聚合物的基體，該基體含有白色顏料和光致發(fā)光材料。具體的實(shí)施方 案包括四氟乙烯(TFE)與具有活性O(shè)H功能性的烯烴的共聚物。該層還可包含與含氟共聚 物混合的交聯(lián)劑。在保護(hù)性涂層的形成中使用交聯(lián)劑以獲得不溶于有機(jī)溶劑的不剝落膜。優(yōu)選的交 聯(lián)劑包括但不限于DuPont Tyzor 有機(jī)鈦酸酯、硅烷、異氰酸酯、三聚氰胺等。由于這些膜 通常會(huì)在戶外使用超過30年，因此優(yōu)選脂肪族異氰酸酯以確保耐候性。在可選擇的實(shí)施方案中，使用白色的聚氟乙烯(例如可從DuPont購買的Tedlar. RTM.聚氟乙烯)作為內(nèi)層或光致發(fā)光層。為了實(shí)現(xiàn)期望的光致發(fā)光，用含有光致發(fā)光材料 和任選地白色顏料的光反射薄膜覆蓋該層。優(yōu)選地，該白色涂料含有40至50重量％的白 色顏料和0. 01-2. 0重量％的熒光增白劑。光反射薄涂層的基體能選自各種聚合物，例如丙烯酸聚合物、氨基甲酸乙酯、聚 酯、含氟聚合物、含氯氟聚合物、環(huán)氧聚合物、聚酰亞胺、膠乳、熱塑性彈性體和尿素塑料。能 夠通過涂膜生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法將光反射薄涂層涂覆至第二外層。優(yōu)選的方 法包括通過噴涂、浸涂和刷涂的涂層涂覆。
7
能夠?qū)⒐庵掳l(fā)光涂料涂覆至任何背板以賦予期望的光致發(fā)光。就是說，能夠通過 用光致發(fā)光涂料，優(yōu)選含有白色顏料的光致發(fā)光涂料來涂覆背板，將本領(lǐng)域已知的任何背 板轉(zhuǎn)化成功率提高的背板。在選擇具體光致發(fā)光材料中的首要考慮是使峰值發(fā)射波長與預(yù) 期的光伏裝置中的半導(dǎo)體材料的能域相匹配(即相等或接近)。背板還可包括附加層?？刹捎谜澈蟿┗虿徊捎谜澈蟿瑢⒏郊訉油扛仓梁簿?物層。任選的附加層可包含例如以下的一種聚酯、EVA、聚碳酸酯、聚烯烴、聚氨基甲酸酯、 液晶高分子、三氟氯乙烯均聚物、鋁、濺射氧化鋁聚酯、濺射二氧化硅聚酯、濺射氧化鋁聚碳 酸酯、濺射二氧化硅聚碳酸酯、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化鋁含氟共聚物、具有可交聯(lián)官 能團(tuán)的濺射氧化硅含氟共聚物。示例件層壓材料制備了本發(fā)明的層壓材料的實(shí)例。此外，還制備了比較例。然后對實(shí)例進(jìn)行了 一 些測試。測試表明了本發(fā)明背板的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，如下所述制備了兩種層壓材料實(shí)施例1實(shí)施例1為三層層壓材料，具有厚度為1. 5密耳的Tedlar白的第一外層。該層壓 材料具有厚度為5密耳的Polyester Mylar A的中間層。第三層為內(nèi)光致發(fā)光層。該光致 發(fā)光層為具有加入EVA中的白色顏料和光致發(fā)光材料的EVA。厚度為4密耳。實(shí)施例2實(shí)施例2為三層層壓材料，其中第一外層與實(shí)施例1中的層相同。中間層為厚度為 3密耳的Polyester Mylar Α。內(nèi)層也為厚度為1. 5密耳的Tedlar白。內(nèi)層用含有白色顏 料和光致發(fā)光材料(Ciba UVITEX 0B，0.9-l重量％)的組合的涂料涂覆。用Mayer Rod以9g/m的涂覆重量涂覆涂料。除了內(nèi)層僅含有白色顏料而不含光致發(fā)光材料外，比較例1為含有與實(shí)施例1相 同的三層的層壓材料。除了內(nèi)層上的涂層僅含有白色顏料而不含光致發(fā)光材料外，比較例2為含有與實(shí) 施例2相同的三層的層壓材料。太陽能電池板將實(shí)施例層壓材料和比較例層壓材料真空層壓至EVA膠囊密封材料。使用利用 36BP晶體硅電池的兩個(gè)太陽能電池板SS80 (各2-2. 5W并且間隔2mm)。在約500毫托的真 空和100°C的溫度下，使用SPI-LAMINAT0R 480 (Spire)進(jìn)行真空層壓，泵送5分鐘并處理 2分鐘。通過使用多脈沖SPI-SUN SIMULATOR 3500 Series (Spire)將太陽能電池板暴露 至模擬太陽光評價(jià)了用在光伏組件中的背板的效率。對每個(gè)背板和每個(gè)太陽能電池板進(jìn)行 了 11次測量。記錄了 Isc、Voc、Pmax、FF和效率。將結(jié)果制圖并記錄在圖4-8中。圖4顯示向白色EVA中加入熒光增白劑的效果 (參見圖4-5和圖7-8中用熒光增白劑著色的TPE白或用熒光增白劑著色的Tedlar白)。 與沒有熒光增白劑的相同著色膜相比，加入熒光增白劑引起功率升高(約Iw)并且效率增 加 0. 9%。圖5顯示向著色樹脂中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Pmax的影響為在產(chǎn)生短路電流中增加約2%。太陽能電池和組件的性能能夠通過它們的電流對電壓的特性 (I-V)來描述。典型的I-V曲線顯示在圖6中。I-V曲線的重要參數(shù)為開路電壓(Voc)、短 路電流(Isc)和最大功率點(diǎn)(Pmax)。Isc，零電壓時(shí)的最大電流與可獲得的陽光成正比。能 夠從在零電流點(diǎn)附近的I-V曲線的線性擬合來確定Voc。Pmax為當(dāng)在產(chǎn)生最大電流和電壓 的點(diǎn)運(yùn)行時(shí)的電輸出。圖7顯示向著色涂料中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Isc的影響。左欄表示 實(shí)施例2的Isc，右欄表示比較例2的Isc。圖8顯示向著色涂料中加入熒光增白劑對太陽能電池板的Pmax的影響。左欄表 示實(shí)施例2的Pmax，右欄表示比較例2的Pmax。通過用太陽模擬光源照射每個(gè)組件并測量短路電流(Isc)、開路電壓(Voc)、最大 功率點(diǎn)(Pmax)和功率轉(zhuǎn)化效率η來對組件的電功率輸出進(jìn)行測試。Pmax為當(dāng)在產(chǎn)生最大電流和電壓的點(diǎn)運(yùn)行時(shí)的電輸出。Pmax = ImpVmp。功率轉(zhuǎn)化效率η定義如下 其中Pin為入射輻射功率；其由入射在太陽能電池上的光譜的性質(zhì)來確定。圖9顯示通過增加包括不面向太陽能電池的外層的多于一層或所有層的反射率 引起凈反射率的增加并隨后提高電池的輸出功率。該圖顯示均使用相同的白色EVA內(nèi)層， 但使用不同中間層和外層的6種不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在440nm下的反射度值的范圍。左側(cè)的三個(gè)方格表示使用3種不同白色外層(在圖底部以“層3平均R”具體指定 各自的反射度)和單獨(dú)反射度為約15%的透明的PET中間層(“層2”)制備的背板結(jié)構(gòu)。 綜合反射度取決于外層反射度。用不透明的、反射的中間層(平均反射度99. 6%)代替透明的PET中間層(層2) 弓丨起綜合背板反射度的顯著增加。這顯示在圖右側(cè)的三個(gè)方格中。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本公開發(fā)明的各種不同的修改、調(diào)整和應(yīng)用是顯而易 見的，并且本申請旨在包括這樣的實(shí)施方案。盡管已經(jīng)在某些優(yōu)選的實(shí)施方案的上下文中 描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)通過參照權(quán)利要求的范圍來確定這些實(shí)施方案的全部范圍。本文所引用的各種出版物、專利和專利申請的公開內(nèi)容通過引用整體被并入本 文。
9
權(quán)利要求
用于光伏組件的背板，其包括含有一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的聚合物層。
2.如權(quán)利要求1所述的背板，其中所述聚合物層包含約20至60重量百分比的白色顏料。
3.如權(quán)利要求1所述的背板，其中所述白色顏料包含二氧化鈦、碳酸鈣、鋅鋇白和硫酸 鋅中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的背板，其還包括為耐候膜的第一外層。
5.如權(quán)利要求4所述的背板，其還包括選自以下的一層或多層聚酯、EVA、聚碳酸酯、 聚烯烴、聚氨基甲酸酯、液晶高分子、三氟氯乙烯均聚物、鋁、濺射氧化鋁聚酯、濺射二氧化 硅聚酯、濺射氧化鋁聚碳酸酯、和濺射二氧化硅聚碳酸酯、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化鋁 含氟共聚物、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化硅含氟共聚物。
6.如權(quán)利要求1所述的背板，其中所述光致發(fā)光材料吸收UV線并將其重發(fā)射為可見光。
7.如權(quán)利要求6所述的背板，其中所述光致發(fā)光材料為熒光增白劑。
8.如權(quán)利要求1所述的背板，其中所述聚合物層包含可溶于有機(jī)溶劑的和/或水分散 性的、可交聯(lián)的無定形含氟聚合物。
9.如權(quán)利要求8所述的背板，其中所述含氟聚合物為三氟氯乙烯(CTFE)與一種或多種 烷基乙烯基醚的含氟共聚物。
10.如權(quán)利要求1所述的背板，其中所述聚合物層還包括其外表面上的光反射涂層。
11.如權(quán)利要求5所述的背板，其中一層或多層的附加層含有一種或多種白色顏料和 一種或多種光致發(fā)光材料。
12.光伏組件，其包括含有一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的背板，其中所述背板能夠吸收 太陽輻射并將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)化成峰值發(fā)射波長；以及一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體，其由具有等于或接近所述峰值發(fā)射波長的能域的材料組成。
13.如權(quán)利要求12所述的光伏組件，其中所述背板包括含有約20至60重量百分比的 白色顏料的聚合物層。
14.如權(quán)利要求13所述的光伏組件，其中所述白色顏料包含二氧化鈦、碳酸鈣、鋅鋇白 和硫酸鋅中的一種或多種。
15.如權(quán)利要求12所述的光伏組件，其中所述背板還包括為耐候膜的第一外層。
16.如權(quán)利要求12所述的光伏組件，其中所述背板還包括選自以下的一層或多層聚 酯、EVA、聚碳酸酯、聚烯烴、聚氨基甲酸酯、液晶高分子、三氟氯乙烯均聚物、鋁、濺射氧化鋁 聚酯、濺射二氧化硅聚酯、濺射氧化鋁聚碳酸酯、濺射二氧化硅聚碳酸酯、具有可交聯(lián)官能 團(tuán)的濺射氧化鋁含氟共聚物、具有可交聯(lián)官能團(tuán)的濺射氧化硅含氟共聚物。
17.如權(quán)利要求12所述的光伏組件，其中所述光致發(fā)光材料吸收UV線并將其重發(fā)射為 可見光。
18.如權(quán)利要求12所述的光伏組件，其中所述光致發(fā)光材料為熒光增白劑。
19.如權(quán)利要求13所述的光伏組件，其中所述聚合物層包含可溶于有機(jī)溶劑的和/或 水分散性的、可交聯(lián)的無定形含氟聚合物。
20.如權(quán)利要求19所述的光伏組件，其中所述含氟聚合物為三氟氯乙烯(CTFE)與一種 或多種烷基乙烯基醚的含氟共聚物。
21.如權(quán)利要求13所述的光伏組件，其中所述聚合物層還包括其外表面上的光反射涂層。
22.如權(quán)利要求16所述的光伏組件，其中一層或多層的附加層含有一種或多種白色顏 料和一種或多種光致發(fā)光材料。
23.提高具有背板的光伏組件的功率的方法，其包括將包含一種或多種白色顏料和一種或多種光致發(fā)光材料的涂料涂覆至面向光伏電池 的部分所述背板。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于光伏組件的保護(hù)性背板。該背板能夠吸收大范圍的太陽波長(UV、IR和可見光)并且以光子的形式將吸收的太陽輻射重發(fā)射，其中該光子的能量等于或高于相應(yīng)半導(dǎo)體的頻帶隙能量。該背板能夠被用在各種應(yīng)用中，包括用在光伏裝置中。
文檔編號(hào)H01L31/00GK101911306SQ200880122708
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者大衛(wèi)·威廉·埃維森, 弗蘭克·安東尼·曼納里諾, 瑪麗娜·塔姆申科, 賽繆爾·林 申請人:馬迪可公司