[發(fā)明專利]封裝材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010183077.9
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN102250404A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)旻宗;李明家;王文獻(xiàn);邱國展;李宗銘;葉芳耀
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L67/04;H01L31/048
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及封裝材料，特別涉及該封裝材料在太陽能電池的封裝模塊中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

第一個太陽能電池于1954年由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell?Lab)所制造，用以提供偏遠(yuǎn)地區(qū)的通訊系統(tǒng)電源。不過其效率太低(只有6％)且成本太高(357美元/瓦)，因此缺乏商業(yè)價值。為克服低效率、高成本、及使用壽命短等缺點(diǎn)，多年來許多研究人員相繼提出許多解決方案，但多無法完全解決相關(guān)問題。

為了阻隔空氣與水氣對太陽能電池的影響，并降低環(huán)境對芯片的破壞，以增加其產(chǎn)業(yè)利用性，可采用封裝模塊。上述封裝模塊必需具有良好的耐UV性、耐熱裂解、及快速固化等特性，以符合市場需求與應(yīng)用。

在1970年，美國NASA實(shí)驗(yàn)室采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂及聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂作為封裝模塊。EVA樹脂具有低成本及高透明性等優(yōu)點(diǎn)，因此已廣泛應(yīng)用于太陽能電池。但EVA樹脂的耐UV性與耐熱性不良，在使用一段時間后即劣化而無法繼續(xù)保護(hù)太陽能電池。為解決上述問題，US?6093757、WO06093936、JP?2000183382、US?7368655、EA0001908、及US?5447576等專利提出解決方案。上述的解決方案主要著重于添加UV吸收劑以提高EVA樹脂的耐UV性、添加熱穩(wěn)定劑以改善EVA樹脂的耐熱裂解性、和/或添加樹脂促進(jìn)劑如過氧化物使EVA樹脂快速固化且不會形成光酸。上述方案雖可解決封裝材料的問題，但仍無法進(jìn)一步提升光轉(zhuǎn)換效率。

在JP2001007377中，進(jìn)一步在玻璃基板外側(cè)涂布一層熒光染料，以將紫外線轉(zhuǎn)換為可見光。上述作法除了降低紫外線對封裝材料的影響外，還可提升光轉(zhuǎn)換效率。然而上述作法無法提升內(nèi)層封裝材料的耐熱性，且制程復(fù)雜。另一方面，最外層的熒光染料層可能需要額外的封裝材料保護(hù)，這將增加制程及相關(guān)成本。

綜上所述，目前亟需一種封裝材料，除了具有較長的使用壽命外，還可將紫外線轉(zhuǎn)換為可見光以提高太陽能電池的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種封裝材料，包括80重量百分比(wt％)至99.5重量百分比(wt％)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；以及0.5重量百分比(wt％)至20重量百分比(wt％)的光致發(fā)光高分子；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物與光致發(fā)光高分子均勻混合；其中該光致發(fā)光高分子的結(jié)構(gòu)如下：

其中，D為熒光基團(tuán)；R₁、R₂、R₃、R₄各自獨(dú)立，R₁、R₂、R₃為氫或任選含有取代基的C_1-6烷基，R₄為任選含有取代基的C_1-6亞烷基；m為1-5的正整數(shù)；n為10～10,000。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例中，太陽能電池封裝模塊的示意圖。

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例中，末端含有芘基的光致發(fā)光高分子的激發(fā)發(fā)射圖譜。

圖3為本發(fā)明的一實(shí)施例中，末端含有萘基的光致發(fā)光高分子的激發(fā)發(fā)射圖譜。

符號說明

10～太陽能電池封裝模塊；

11～封裝材料；

13、15～基板；

17～太陽能電池。

發(fā)明的具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種封裝材料，包括80～99.5重量百分比(wt％)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，以及0.5～20重量百分比(wt％)的光致發(fā)光高分子。若EVA的重量比例過高(即光致發(fā)光高分子的重量比例過低)，則無法有效地將入射光中的紫外線轉(zhuǎn)換為可見光。若EVA的重量比例過低(即光致發(fā)光高分子的重量比例過高)，不僅無法大幅增加紫外線的轉(zhuǎn)換率，還會大幅提升成本。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，EVA的數(shù)均分子量介于5000～100000之間，且EVA中的乙烯單體與醋酸乙烯酯單體的摩爾比介于60∶40～80∶20之間，優(yōu)選的比例介于65∶35～75∶25。若乙烯單體的摩爾比例過高，則會降低EVA的透光性及接著性。若醋酸乙烯酯單體的摩爾比例過高，則會造成EVA的吸水性過高。

上述光致發(fā)光高分子均勻混合于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，不會聚集成粒子或轉(zhuǎn)移至混合物表面。為達(dá)成均勻混合的效果，光致發(fā)光高分子的結(jié)構(gòu)如式1：