[發明專利]功率增益型黑色光伏背板

在審

• 申請號: 202011340142.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN114536906A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 林維紅;江昊;李楠楠;王林;周光大
• 申請（專利權）人: 杭州福斯特應用材料股份有限公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/20;B32B27/28;B32B27/36;B32B33/00;H01L31/048;H01L31/049;H01L31/052;H01L31/056
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體說涉及一種功率增益型黑色光伏背板，包括由內而外依次設置的黑色層、內涂層、支撐層和外層，所述黑色層的位置對應于光伏組件電池片間隙；所述支撐層含有填料，所述填料包括75~95%的平均粒徑為0.01μm~20μm的球狀的氧化鋁、硅微粉、氮化鋁、氮化硼、氧化鋅、氧化鎂中的一種或多種與5%~25%的平均粒徑為0.2μm~0.8μm的金紅石型鈦白粉。本發明提供的光伏背板滿足BIPV應用中封裝材料與電池片顏色匹配性問題，達到美觀的效果，同時還能具有功率增益的效果，具有長期穩定的耐候性。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體說涉及一種功率增益型黑色光伏背板。

背景技術

近年來，光伏產業鏈技術的發展創新愈來愈快，新型的電池片向高效發展不斷突破出現了PERC、Topcon、HJT、雙面發電電池、多主柵等高效電池片，應用場景不斷擴大從最初的地面電站發展到BIPV分布式電站，度電成本也越來越低離平價上網僅一步之遙。

就應用場景方面，經過多年的發展，可以用的地面電站越來越少，而工商業屋頂、民用屋頂、幕墻、彩鋼板廠房屋頂等位置由于其可以兼具發電、部分建材作用，因而BIPV建筑一體化方面的應用得到了越來越多的關注。光伏發電與建筑一體化，越來越成為光伏發電更接近民生、建筑更環保多樣化的一種趨勢。

目前，光伏組件在BIPV上的應用還有很多困難需要解決。其中，首當其沖的就是美觀性要求。光伏組件尤其是晶硅光伏組件比較單一的黑色、白色主調，與建筑對美學的追求相比，還差很大距離。例如，對于60片電池的光伏組件，電池片間隙的間距一般為2mm-4mm，則未被電池片覆蓋的面積占光伏組件總面積的2％以上，即有2％以上的太陽光從間隙中透過，未達到電池片表面被電池片吸收利用。2％間隙面積對于目前高效電池來講，若光線可以充分利用，將會有2％以上的功率提升。因而，為了追求高功率一般都把組件做成白色底黑色電池片的結構。然而，這種色調用到民用屋頂或工商業屋頂，就很難被接受。因而同時兼具功率與美觀需求，是光伏行業較難解決的問題。

另外，除了光線利用率外，太陽能光伏組件的發電功率對溫度也比較敏感。光伏電池主要吸收利用400～700nm的可見光。波長大于1100nm的紅外光不會被電池片利用轉換成電能，而是直接轉化為熱能，導致光伏組件內部溫度快速上升。據統計數據顯示，對于高效電池溫度每上升1攝氏度，其發電功率衰減0.4％以上，因此解決組件散熱問題也是功率增益方案需要同步考慮的。

CN208655667U報道了一種高散熱型太陽能光伏背板，但采用了內層白色反射層和外層黑色散熱層結構設計，很難用于BIPV。 CN109796806A中公開了一種圖案化光伏背板，可用用于BIPV組件中，但無功率增益效果。CN208111464U公開了一種能提高發電效率的黑色網格太陽能光伏背板，結構包括從上往下依次設置的耐候層、第一粘結層、基材層、第二粘結層、白色聚烯烴合金層、第三粘結層和黑色聚烯烴合金層，第一粘結層的上表面、下表面分別與耐候層的下表面、基材層的上表面粘接，第二粘結層的上表面、下表面分別與基材層的下表面、白色聚烯烴合金層的上表面粘接，第三粘結層的上表面、下表面分別與白色聚烯烴合金層的下表面和黑色聚烯烴合金層的上表面粘接，其中黑色聚烯烴合金層呈網格狀。該種光伏背板是通過白色聚烯烴合金層、黑色聚烯烴合金層均為添加有光轉化劑的聚烯烴合金層來達到光線利用的效率，提升太陽能光伏組件的發電效率， 60片270W組件能提升3W的功率，達到1%功率提升。 CN108410340B公開了一種黑色耐候涂料在紅外區有30％以上的反射率，應用于光伏背板制作60片265W組件能提升2.5W的功率，也可達到1%功率提升。然而，外觀、光線利用率、散熱集于一體綜合考慮的方案還未有相關報道。

因此，開發出一種黑色光伏背板，滿足BIPV應用中封裝材料與電池片顏色匹配性問題，達到美觀的效果，同時還能具有功率增益的效果，具有長期穩定的耐候性，是晶硅光伏組件背板行業最迫切需要解決的課題。

發明內容