板材与模组结构体制造技术

本发明专利技术提供了模组结构体，包括：覆板；与覆板相对设置的背板；设于覆板与背板之间的太阳能电池；第一封装膜，设于太阳能电池与覆板之间；以及第二封装膜，设于太阳能电池与背板之间，其中覆板与背板中至少一个包括：支撑层；以及位于支撑层上的光转换层，其中光转换层包括荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂。板材中的光转换层位于支撑层与太阳能电池之间。

【技术实现步骤摘要】
板材与模组结构体
本专利技术涉及太阳能电池的模组结构体，特别是涉及作为覆板或背板的板材的结构体组成。
技术介绍
传统硅晶太阳电池模组采用单面受光电池进行模组封装，利用这种方式所得到的电池模组容易受到地形地物的限制导致发电量低、效率差及成本高等问题。近来因电池片的改善而有新的双面电池的新电池模组，这种电池片模组可提高发电效率与降低安装成本，因此是产业的需求产品。目前双面电池的封装模组主要仍采用传统的封装方式，其太阳能电池模组结构体，由上而下分别是覆板(frontsheet)如玻璃、封装膜(encapsulant)如乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylenevinylacetatecopolymers，EVA)、双面太阳能电池(bifacialsolarcell)、封装膜如EVA，最后是背板(backsheet)如玻璃。封装膜的作用是固定太阳能电池，连接电路导线，与提供电池绝缘保护。此外，封装膜经由长年的使用，要能维持电池的性能，不因环境考验而降低。背板提供电绝缘、阻水、及能够耐高温和高湿度，以增加太阳能电池模组的使用寿命。对于双面电池的模组而言，由于考虑到背面受光发电的问题，因此须采用透明的玻璃或透明背板才能符合实际的使用性，不过玻璃则因为重量问题会增加整体模组系统的成本并降低其应用性。若使用塑胶基材，则需同时具有高穿透性与高阻水阻气性与良好的耐候特性。此外，不论采用何种背板材料，在模组中需具有良好的附着与保护电池的功能。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的背板包括板材，包括：支撑层；以及位于支撑层上的光转换层，其中光转换层包括荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂。本专利技术一实施例提供的模组结构体包括：覆板；与覆板相对设置的背板；设于覆板与背板之间的太阳能电池；第一封装膜，设于太阳能电池与覆板之间；以及第二封装膜，设于太阳能电池与背板之间，其中覆板与背板中至少一个为上述的板材，且板材中的光转换层位于支撑层与太阳能电池之间。【附图说明】图1为本专利技术一实施例中，太阳能电池模组的示意图。图2为本专利技术一实施例中，板材的示意图。【附图标记说明】20模组结构体；21覆板；23、27封装膜；25太阳能电池；29背板；31支撑层；33光转换层。【具体实施方式】本专利技术一实施例提供的板材可应用于太阳能电池的模组结构体20中，如图1所示。模组结构体20包含覆板21、背板29和太阳能电池25。太阳能电池25设于覆板21与背板29之间，封装膜23设于太阳能电池25与覆板21之间，且封装膜27设于太阳能电池25与背板29之间。上述封装膜23与27可为乙烯-醋酸乙烯共聚物。在图1的模组结构体20中，覆板21与背板29中至少一个为本申请的板材。举例来说，当太阳能电池25为单面受光的太阳能电池时，光线仅由覆板21侧进入，因此覆板21为本申请的板材，而背板29可为玻璃、乙烯-四氟化乙烯聚酯物(ethylenetetrafluoroethylene,ETFE)、或聚丙烯酸酯等透明材质，或申请人早先申请的TW101143193的模组结构体中的背板结构体(聚烯层+氢化苯乙烯弹性体树脂)。当太阳能电池25为双面受光的太阳能电池时，光线由覆板21侧与背板29侧进入，因此覆板21与背板29均为本申请的板材。在一实施例中，用于覆板21或背板29的板材为支撑层31与光转换层33组成的双层结构，如图2所示。当覆板21(或背板29)为板材时，光转换层33位于支撑层31与太阳能电池25之间。支撑层31需具有高穿透度的特性。在一实施例中，支撑层31为玻璃或聚烯如直链型烯类聚合物、环状烯类聚合物或聚酰胺。直链型烯类聚合物可为聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物。环状烯类聚合物可为三元乙丙橡胶(EPDM)。为了使模组结构体20轻量化，支撑层31可采用聚烯。聚烯的分子量与熔融指数呈负相关，当其熔融指数越高，则分子量越小。若聚烯的熔融指数越低，则分子量越高。在本专利技术一实施例中，聚烯的熔融指数约介于1.0g/10min至8.0g/10min之间。若聚烯的熔融指数过低，则流动性差将无法形成均匀膜层。若聚烯的熔融指数过高，则流动性太好，容易造成膜层间的混层作用，无法形成各自独立的均匀膜层。光转换层33包含荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂。光转换层33需具备高穿透度、低吸水、与绝缘等特性。荧光分子能将入射光线中的紫外线转为可见光，以进一步增加太阳能电池的效率。在本专利技术一实施例中，荧光分子的结构如式1所示：在式1中，D为蒽基(anthranyl)、咔唑基(carbazolyl)、或芘基(pyrenyl)；R1为C1-4烷撑基；以及R2为C12-18烷基。若R1的碳数过高，则会影响反应性与收率。若R2的碳数过低，则荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂的极性差异过大而无法均匀混合，无法有效降低光转换层33的雾度。若R2的碳数过高，不但无法进一步降低光转换层33的雾度，且因其合成产率过低而增加光转换层33的制作成本。在一实施例中，上述氢化苯乙烯弹性体树脂可为氢化(苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-乙烯支化异戊二烯)二嵌段共聚物、或上述的组合。上述共聚物中的聚苯乙烯嵌段，占氢化苯乙烯弹性体树脂的约10wt％至35wt％。在本专利技术一实施例中，上述共聚物中的聚苯乙烯嵌段，占氢化苯乙烯弹性体树脂的约12wt％至20wt％。若共聚物中的聚苯乙烯嵌段比例过低，则硬度较低及机械拉伸强度变差。若共聚物中的聚苯乙烯嵌段比例过高，则虽然机械强度与硬度皆提升，但是流动性变差而不利于加工，且玻璃态转变温度(Tg)亦会变高而降低附着性质。上述氢化苯乙烯弹性体树脂的分子量与熔融指数呈负相关，当其熔融指数越高，则分子量越小。若氢化苯乙烯弹性体树脂的熔融指数越低，则分子量越高。在本专利技术一实施例中，氢化苯乙烯弹性体树脂的熔融指数约介于1.0g/10min至8.0g/10min之间，或约介于3.5g/10min至6.5g/10min之间。若氢化苯乙烯弹性体树脂的熔融指数过低，则代表流动性不佳将无法形成均匀膜层。若氢化苯乙烯弹性体树脂的熔融指数过高，流动性太好，则容易造成膜层间的混合，无法形成各自独立的均匀膜层。在光转换层33中，荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂的重量比介于1:199至1:4之间。适量添加的荧光分子可有效降低氢化苯乙烯弹性体的雾度。以市售的氢化苯乙烯弹性体树脂S1611(购自AsahichemicalCo.Ltd.)为例，经挤出成型的膜材的雾度为20，在添加荧光分子(合成例3)后其雾度可降至3。若荧光分子的比例过低，则无法有效降低光转换层33的雾度，且光转换层的紫外线转换为可见光的量不足。若荧光分子的比例过高，不但无法进一步增加紫外线转换为可见光的量，且会增加光转换层33的成本。在本专利技术一实施例中，板材的厚度约介于0.3mm至1mm之间。若板材厚度不足，则模组结构体20中的光电元件25易受水气影响而劣化。若板材的厚度过厚，则将增加成本与模组元件重量。在本专利技术一实施例中，光转换层33与支撑层31的厚度比例约介于1:1至1:10之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板材，包括：支撑层；以及光转换层，位于该支撑层上，其中该光转换层包括荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂。

【技术特征摘要】
2014.10.03 TW 103134516;2015.06.30 TW 1041210651.一种板材，包括：支撑层；以及光转换层，位于该支撑层上，其中该光转换层包括荧光分子与氢化苯乙烯弹性体树脂，其中该荧光分子的结构为：其中该荧光分子的结构如下：其中D为蒽基(anthranyl)、咔唑基(carbazolyl)、或芘基(pyrenyl)；R1为C1-4烷撑基；以及R2为C12-18烷基。2.如权利要求1所述的板材，其中该氢化苯乙烯弹性体树脂包括氢化(苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯)三嵌段共聚物、氢化(苯乙烯-乙烯支化异戊二烯)二嵌段共聚物、或上述共聚物的组合。3.如权利要求2所述的板材，其中该氢化苯乙烯弹性体树脂中的聚苯乙烯嵌段占该氢化苯乙烯弹性体树脂的10wt％至35wt％。4.如权利要求1所述的板材...

【专利技术属性】
技术研发人员：关旻宗，杨沛莹，王文献，周文贤，李文贵，刘汉章，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71