[發明專利]用于提高封裝的太陽能電池光轉化效率的含聚硅氮烷的涂料

無效

• 申請號: 200980114164.4
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN102015936A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: K·羅德;H·維澤爾;S·斯圖加諾維克;H·萊比;L·布蘭肯布格
• 申請（專利權）人: 科萊恩金融(BVI)有限公司
• 主分類號: C09D183/16
• 分類號: C09D183/16;H01L31/0216
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

技術領域

本發明涉及基于聚硅氮烷的涂料用于制備陶瓷涂層的用途，該涂層降低了太陽能電池的透明的光照側覆蓋層上的反射損失，且由此有助于提高封裝的太陽能電池的光轉化效率(Lichtausbeute)。

背景技術

用于保護免于例如氣候影響的太陽能電池光照側覆蓋層的一個要求是，使得由于反射所導致的對于太陽能電池有利的電磁太陽輻射的強度損失盡可能小。

已知，界面上的反射降低了光通過透明介質的透射率。如果界面是太陽能電池的日照側封裝體(Verkapselung)，那么反射作用就會導致一部分入射光不能用于轉化為太陽能電流。

界面上的反射損失可以通過使用抗反射層來降低。但是，在太陽能電池的日照側封裝體上使用抗反射層目前僅在特定情形下采用。原因在于，它們生產復雜且昂貴，且常見的抗反射層不能經受住光伏設備的制造和安裝期間的機械負荷，或者粗糙的表面層易受到不期望的污染。

干涉層的使用是一種業已確立的避免表面處反射的方法(H.A.Macleod，Thin-Film?Optical?Filters，Hilger：Bristol，UK(1986))。在此，涂覆I/4層厚的光學層，以減少具有不同折射率的兩個光學介質的界面處反射的光線。一個缺點是，對于寬波帶的反射降低必需使用昂貴的多層體系，且必需復雜的方法如PVD(物理氣相沉積)和CVD(化學氣相沉積)或PIAD(等離子輔助沉積)和PECVD(等離子增強化學氣相沉積)。另一缺點是該層缺乏機械強度。

通過使用折射率處于空氣和材料的折射率之間的層來提供通過干涉層避免表面處反射的替換方式。為了使用單個層避免表面處的反射，已知使用折射率為1.38的氟化鎂層。缺點在于，這些層具有低機械強度(H.Anders，Dünne??Schichten??für?die?Optik，Wiss.Verlagsgesellschaft?Stuttgart(1965))。

也采用具有不同折射率的有機聚合物來避免表面處的反射。缺點是粘合問題(當這些聚合物基于氟時)，以及對機械負荷的高敏感性(DE699?04?530?T2)。

也采用例如通過溶膠-凝膠法制得的多孔層來避免表面處的反射。這里，利用不同介質的體積份數、即孔隙度(例如通過孔徑大小或密度)來調節折射率，以使得較少的光被反射(″Verfahren?undBeschichtungszusammensetzung?zur?Herstellung?einerAntirefexionsbeschichtung″)，德國專利申請公開說明書DE?196?42?419A1(1998)，或者納米多孔層[U.Steinert，S.Walheim，E.S.Eggert，J.Mlynek，Konstanz](“Verfahren?zur?Herstellungvon?Antireflexschichten”)，德國專利申請公開說明書DE?198?29?172A1(2000)。

多孔層的一個缺點是，在基于溶膠-凝膠法時，這些層的形成需要對于塑料襯底而言并不適宜的高溫。另一缺點是，這樣處理的表面容易在孔隙中產生持久的污染。

同樣可以采用通過蝕刻而粗糙化的表面來避免表面處的反射。但是，也可以對其刻印結構(例如蛀眼)來代替蝕刻表面。缺點在于，這種結構的形成復雜，且粗糙化的表面易受到持久污染影響。

發明內容

本發明的目的在于，提供避免在太陽能電池透明的光照側覆蓋層上反射的涂層，其不具有上述方法的缺點，且能以簡單且經濟的方式來使用。

本發明實現了這個目的，且涉及一種用于制備太陽能電池上降低反射的透明涂層的方法，以及涉及基于聚硅氮烷的溶液用于制備太陽能電池上透明的光照側(面向光的那側)覆蓋層的用途。

令人吃驚地，現已發現，含有聚硅氮烷的溶液可以制得極薄的保護層，其折射率位于空氣和表面之間，其可以用于太陽能電池的透明光照側覆蓋層。

由此，本發明提供了一種用于太陽能電池日照側覆蓋層的增強透射的涂料，其含有至少一種具有下式1的聚硅氮烷，以及任選地溶劑和/或催化劑和一種或多種助粘合劑，

-(SiR’R”-NR”’)n-??????????????(1)

其中

R’、R”、R”’相同或不同且彼此獨立地表示氫或者任選取代的烷基、芳基、乙烯基或(三烷氧基甲硅烷基)烷基。其中n為整數且選擇n使得聚硅氮烷的數均分子量為150～150000g/mol。

在一個優選實施方式中，使用含有至少一種式2的全氫化聚硅氮烷的溶液。