[發明專利]光伏有機硅封裝劑和光伏組件

在審

• 申請號: 201310364161.4
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103525094A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 大和田寬人;降簱智欣;伊藤厚雄;金亨培;山川直樹;柳沼篤
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/05;H01L31/048
• 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: 李英

技術領域

本發明涉及用于光伏封裝的有機硅細合物，和使用該組合物的光伏組件。

背景技術

當前，利用太陽輻射作為能源的太陽能發電系統越來越引起世人的興趣。雖然太陽能電池或光伏元件通常包括半導體，典型地為硅，但是多數這樣的太陽能電池是相互電連接的并且安置在受光側的玻璃板上以構建光伏細件。

為了保護免于遭受包括雨、風、雪、塵土和天氣的外部環境，太陽能電池在其受光表面和背表面上被封裝劑所覆蓋。由于低成本通常使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作為封裝劑。

例如，專利文獻1公開了使用基于包含10-30wt％醋酸乙烯酯的EVA的封裝劑的光伏組件。然而，當使用EVA作為封裝劑時，特別是在熱濕的環境下可以生成乙酸。該產生的酸可對太陽能電池電極引起腐蝕，降低光電轉換能力。因為期望太陽能電池板在數十年的量級的長時期使用，所以從保險的觀點迫切需要解決隨時間劣化的問題。

除了以上問題，EVA具有低的抗UV性以致其在長期氣候暴露時可能變色和變黃或變褐色，損害了外觀。

有機硅是一類已經消除了上述問題的封裝劑。當將有機硅用作封裝劑時，電極腐蝕的問題基本上被抑制并且變黃或變褐色的問題被消除，因為沒有乙酸產生。使用有機硅作為光伏組件封裝劑提供了幾個例如在非專利文獻1中所指出的優點。

當檢測光伏組件的長期服務時，通常在光伏組件上通過將該組件置于一個室中，向該室提供熱潮濕的環境，并且將該組件暴露于該環境一段時間以致組件可加速劣化來進行加速劣化測試。通過識別在測試中失效的位點來研究劣化的機理。例如，在專利文獻2中使使用EVA封裝劑的光伏組件在環境條件下經受壓力鍋測試240小時，所述環境條件包括121℃的溫度，100％的濕度，和2個大氣壓。根據在測試后乙酸的釋放來評價光伏組件的耐久性。

然而，對于有機硅封裝劑，未應用加速劣化測試。何種有機硅適于要求長期運行的光伏組件是未知的。

引用文獻

專利文獻1：JP-A2000-183385

專利文獻2：JP-A2007-329404

非專利文獻1：Barry?Ketola，Keith?R.McIntoch，Ann?Norris，Mary?Kay?Tomalia，“Silicone?for?Photovoltaic?Encapsulation”：23^rdEuropean?Photovoltaic?Solar?Energy?Conference2008，第2969-2973頁。

發明內容

雖然本發明涉及光伏組件，該光伏組件包括具有前后表面的光伏電池、在前表面上的前玻璃板、和在后表面上的后玻璃板，其中太陽光入射到前表面上，本發明的目的在于提供用于光伏封裝的有機硅封裝劑和用該組合物封裝的并且具有高度可靠性的光伏組件，該封裝劑經得住長期戶外氣候環境。

在一方面，本發明提供了用于光伏封裝的有機硅組合物，包括：

(A)100重量份每分子包含至少兩個與硅鍵合的烯基的有機聚硅氧烷，其由平均組成式(1)表示：

R_aR’_bSiO_(4-a-b）/2????(1)

其中R為烯基，R’為取代或未取代的不合脂族不飽和度的1-10個碳原子的單價烴基，a和b為以下范圍內的數：0＜a≤2，0＜b＜3，和0＜a+b≤3，

(B)每分子包含至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機氫聚硅氧烷，其量使得在組分(B)中與硅鍵合的氫和在組分(A)中與硅鍵合的烯基的摩爾比可以在0.4/1至2.5/1的范圍內，和

(C)催化量的加成反應催化劑。該有機硅組合物的固化產物具有在40℃和1mm厚度下的至少80g/m²·天的水蒸汽滲透率。優選地，固化的組合物具有0.1-5.0MPa的彈性模量。

在另一方面，本發明提供了包括具有太陽光入射的前表面和后表面的光伏電池、在前表面上的前玻璃板、在后表面上的背板或后玻璃板、和用于封裝電池的封裝劑的光伏組件，該封裝劑為以上定義的有機硅組合物。

發明的有益效果

該用于光伏封裝的有機硅組合物經受住長期戶外氣候環境。用該組合物封裝的光伏組件保持高度可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的一個實施方案中制造光伏細件的方法中第一步驟的橫截面示意圖。

圖2為該方法中第二步驟的橫截面示意圖。