一种太阳能电池用抗pid光伏玻璃及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种根本上的组件抗PID问题的抗PID光伏玻璃。在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水层，粘结层，所述疏水层为含氟硅烷偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层为非含氟偶联剂水解后固化所形成的涂层。该产品通过疏水层可实现阻隔水汽在玻璃表面的富集，从而防止玻璃表面钠离子的形成和迁移所导致的影响电池光伏效应的问题。同时通过在疏水层上覆盖粘结层，使光伏玻璃和封装EVA材料之间保持良好的粘结性。本发明还提供了该抗PID光伏玻璃的制备方法。
【专利说明】-种太阳能电池用抗PID光伏玻璃及其制备方法
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及太阳能电池组件的封装，特别涉及一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃及其 制备方法。
[0002]
【背景技术】： 随着光伏组件大规模使用一段时间后，特别是越来越多的投入运营的大型光伏 电厂运营H四年后，业界对光伏组件的电位诱发衰减效应（PID，化tential In化ced Degradation)的关注越来越多。尽管尚无明确的由PID原因引发光伏电站在工作H、四年 后发生大幅衰减的报道，但对一些电站工作几年后就发生明显衰减现象的原因的种种猜测 使光伏行业对PID的原因和预防方法的讨论越来越多。一些国家和地区已逐步开始把抗 PID作为组件的关键要求之一。
[0003] PID的真正原因到目前为止没有明确的定论，但各个光伏电池组件厂和研究机构 的数据表明，PID与电池、玻璃、胶膜、温度、湿度和电压有关，尤其是和目前广泛使用的光伏 玻璃关系最大。有文献报道，在高温高湿情况下光伏玻璃表面会大量吸附水汽，表面析碱形 成的化+在电压下从玻璃向电池片移动，正离子移动的速度受胶膜、温度、湿度和电压的影 响，轴离子扩散进入电池起到供应原子的作用，在发射极化离子富集，p-n结被中和，从而 影响电池的光伏效应。而当把玻璃更换成石英玻璃后，在同样的测试条件下，没有PID现 象被发现。但要降低玻璃中轴离子的含量，成本非常高，可行性不大。目前主要依靠对EVA (己帰-醋酸己帰共聚物）胶膜提高体积电阻率来解决组件的PID问题，但是EVA在长期使 用中的老化和降解最终还是会降低体积电阻率，无法根本解决组件的PID效应。
[0004]
【发明内容】
： 鉴于上述现有技术之缺陷，本发明提供一种根本上的组件抗PID问题的抗PID光伏玻 璃。该产品通过疏水层可实现阻隔水汽在玻璃表面的富集，从而防止玻璃表面轴离子的形 成和迁移所导致的影响电池光伏效应的问题。同时通过在疏水层上覆盖粘结层，使光伏玻 璃和封装EVA材料之间保持良好的粘结性。
[0005] 在该方案中，使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在85°C，85%湿度，外加 1000V负向电压，测试9化后，组件前后功率衰减不超过1% (测试标准为《5%)。
[0006] 具体技术方案如下： 一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，在超白浮法玻璃的上表面依次涂覆有疏水层，粘 结层，所述疏水层为含氣娃焼偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层为非含氣偶联 剂水解后固化所形成的涂层。
[0007] 上述方案中，所述含氣娃焼偶联剂成分为H氣丙基娃氧焼、H氣丙基聚二甲基娃 氧焼、全氣羊基己基二娃氧焼、二氣丙基环五娃氧焼、甲基二氣丙基娃氧焼二氣丙基聚二 甲基娃氧焼、十二氣庚基丙基甲基二甲氧基娃焼、H氣丙基甲基环H娃氧焼、y-H氣丙 基甲基聚娃氧焼中的一种或多种的混合。
[0008] 上述方案中，所述非含氣娃焼偶联剂成分为3-化3-环氧丙氧）丙基H甲氧基娃 焼、Y-氨丙基H甲氧基娃焼、己帰基H己氧基娃焼、Y-甲基丙帰醜氧基丙基H甲氧基 娃焼、H异硬脂酸铁酸异丙醋、异丙基H(二辛基磯酸醜氧基）铁酸醋、H异丙氧基铅、 异丙氧基二硬脂酸醜氧基铅酸醋中的一种或多种的混合。
[0009] 上述方案中，所述疏水层厚度在0. 1-3 y m。
[0010] 上述方案中，所述粘结层厚度在0. 1-2 ym。
[0011] 另外，本发明还提供了上述抗PID光伏玻璃的制备方法，具体方案为：分别将含氣 娃焼偶联剂和非含氣偶联剂溶解在溶剂中，用0. 1M盐酸调PH至1-6,30-8(TC熟化1-5天， 分别得到溶胶1和溶胶2 ;将溶胶1涂覆于光伏玻璃毛面，随后放置在空气湿度为10%-90% 的鼓风烘箱中30-8(TC干燥0. 5-化；再将溶胶2涂覆在光伏玻璃毛面，然后放置于空气湿度 为10%-90%的鼓风烘箱中30-150°C中干燥12-9化。
[0012] 上述方案中，所述含氣娃焼偶联剂的成分为H氣丙基娃氧焼、H氣丙基聚二甲基 娃氧焼、全氣羊基己基二娃氧焼、二氣丙基环五娃氧焼、甲基二氣丙基娃氧焼二氣丙基聚 二甲基娃氧焼、十二氣庚基丙基甲基二甲氧基娃焼、H氣丙基甲基环H娃氧焼、y-H氣 丙基甲基聚娃氧焼中的一种或多种的混合。
[0013] 上述方案中，所述非含氣娃焼偶联剂的成分为3-化3-环氧丙氧）丙基H甲氧基 娃焼、Y-氨丙基二甲氧基娃焼、己帰基二己氧基娃焼、y-甲基丙帰醜氧基丙基二甲氧 基娃焼、H异硬脂酸铁酸异丙醋、异丙基H(二辛基磯酸醜氧基）铁酸醋、H异丙氧基铅 、异丙氧基二硬脂酸醜氧基铅酸醋中的一种或多种的混合。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 氣化有机娃层作为疏水层阻隔了水汽在玻璃表面的富集，从而防止了玻璃表面轴离子 的形成和迁移。从根本上解决了组件PID问题。同时粘结层的存在使玻璃和封装胶膜之 间保持了良好的粘结性。使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在85°C，85%湿度，外加 1000V负向电压，测试9化后，组件前后功率衰减不超过1% (测试标准为《5%)。
[0015]
【专利附图】
【附图说明】： W下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0016] 图1是本发明在实施例中提供的一种抗PID光伏玻璃的结构示意图。
[0017]
【具体实施方式】： 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具 体图示，进一步阐述本发明。
[0018] 参见图1，本发明所述的一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其具体方案是；在超 白浮法玻璃10的上表面依次涂覆有含氣娃焼偶联剂水解固化后形成的疏水层20 (含氣 娃焼偶联剂的成分为二氣丙基娃氧焼、二氣丙基聚二甲基娃氧焼、全氣羊基己基二娃氧焼、 H氣丙基环五娃氧焼、甲基H氣丙基娃氧焼H氣丙基聚二甲基娃氧焼、十二氣庚基丙基 甲基二甲氧基娃焼、二氣丙基甲基环二娃氧焼、y-二氣丙基甲基聚娃氧焼中的一种或多 种的混合)，W及含非含氣偶联剂水解固化后形成的粘结层30 (非含氣娃焼偶联剂的成分为 3-(2,3-环氧丙氧）丙基H甲氧基娃焼、y-氨丙基H甲氧基娃焼、己帰基H己氧基娃焼 、Y-甲基丙帰醜氧基丙基H甲氧基娃焼、H异硬脂酸铁酸异丙醋、异丙基H (二辛基磯 酸醜氧基）铁酸醋、H异丙氧基铅、异丙氧基二硬脂酸醜氧基铅酸醋中的一种或多种的 混合)。
[0019] 另外，超白浮法玻璃1厚度一般在2-5mm。疏水层2厚度在0. 1-3 y m，该样能达到 最佳的疏水效果。粘结层3厚度在0. 1-2 y m，该样能达到最佳的粘结效果。
[0020] 该光伏玻璃与常规光伏玻璃相比，使用该光伏玻璃封装的太阳能电池组件在 85°C，85%湿度，外加1000V负向电压，测试9化后，组件前后功率衰减最大不超过1% (测 试标准为《5%)，常规光伏玻璃封装的组件功率前后衰减最大超过80%。
[0021] 当然，在制备上述抗PID光伏玻璃过程中，先分别将含氣娃焼偶联剂和非含氣偶 联剂溶解在溶剂中，用0. 1M盐酸调PH至1-6,30-8(TC熟化1-5天，分别得到溶胶1和溶 胶2 ;然后将溶胶1涂覆于光伏玻璃毛面，随后放置在空气湿度为10%-90%的鼓风烘箱中 30-8(TC干燥0. 5-化；再将溶胶2涂覆在光伏玻璃毛面，然后放置于空气湿度为10%-90%的 鼓风烘箱中30-15(TC中干燥12-9化。
[0022] W上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，该些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【权利要求】
1. 一种太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，在超白浮法玻璃的上表面依次涂 覆有疏水层，粘结层，所述疏水层为含氟硅烷偶联剂水解后固化所形成的涂层，所述粘结层 为非含氟偶联剂水解后固化所形成的涂层。
2. 根据权利要求1的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述含氟硅烷偶联剂 成分为三氟丙基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙基环五 硅氧烷、甲基三氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基 硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一种或多种的混合。
3. 根据权利要求1的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述非含氟硅烷偶 联剂成分为3-(2,3-环氧丙氧）丙基二甲氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、乙烯基二 乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三 (二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、三异丙氧基铝、异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯中的一种 或多种的混合。
4. 根据权利要求1或2的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述疏水层厚度 在 0? l-3um。
5. 根据权利要求1或3的太阳能电池用抗PID光伏玻璃，其特征在于，所述粘结层厚度 在 0? l-2um。
6. 根据权利要求1所述的太阳能电池用抗PID光伏玻璃的制备方法，过程为分别将 含氟硅烷偶联剂和非含氟偶联剂溶解在溶剂中，用0. 1M盐酸调PH至l-6,30-80°C熟化 1-5天，分别得到溶胶1和溶胶2 ;将溶胶1涂覆于光伏玻璃毛面，随后放置在空气湿度为 10%-90%的鼓风烘箱中30-80°C干燥0. 5-3h ;再将溶胶2涂覆在光伏玻璃毛面，然后放置于 空气湿度为10%_90%的鼓风烘箱中30-150°C中干燥12-96h。
7. 根据权利要求6的制备方法，其特征在于，所述含氟硅烷偶联剂的成分为三氟丙基 硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、三氟丙基环五硅氧烷、甲基三 氟丙基硅氧烷三氟丙基聚二甲基硅氧烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基 甲基环三硅氧烷、三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一种或多种的混合。
8. 根据权利要求6的制备方法，其特征在于，所述非含氟硅烷偶联剂的成分为 3-(2,3-环氧丙氧）丙基二甲氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、乙烯基二乙氧基娃烧 、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三（二辛基磷 酸酰氧基）钛酸酯、三异丙氧基铝、异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯中的一种或多种的 混合。
【文档编号】H01L31/048GK104485376SQ201410826453
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】陈坤, 王同心, 蒋贤明, 王强 申请人:中天光伏材料有限公司