CN219513119U - 一种光伏封装材料及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光伏技术领域。本申请公开了一种光伏封装材料，光伏封装材料包括基膜及氧化物沉积膜，基膜设于氧化物沉积膜的至少一侧，氧化物沉积膜的面积与基膜的面积的比值为0.5‑1；光伏封装材料的水汽透过率小于等于5g/(m2·day)。本申请还公开了一种光伏组件。本申请中的光伏封装材料提高了水汽阻隔性，解决现有光伏封装材料水汽阻隔性较低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，尤其是指一种光伏封装材料及光伏组件。
背景技术
常见的光伏电池，在潮湿、光照条件下，稳定性较差，易分解，从而降低器件使用效率，而且影响电池使用寿命。人们通常使用不同的封装材料来提升光伏电池的水汽阻隔性。
但是申请人在实现本申请实施例中发现上述技术至少存在有如下问题：现有的光伏封装材料对水汽的阻隔效果一般。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本申请实施例通过在基膜表面设置由化学气相沉积至基膜表面的氧化物沉积膜，来提高光伏封装材料的水汽阻隔性。
本申请实施例的一方面提供了一种光伏封装材料，其包括基膜及氧化物沉积膜，基膜设于氧化物沉积膜的至少一侧，氧化物沉积膜的面积与基膜的面积的比值为0.5-1；光伏封装材料的水汽透过率小于等于5g/(m2·day)。
进一步地，氧化物沉积膜的面积与基膜的面积的比值为0.6-0.9。
进一步地，氧化物沉积膜的厚度为50-100nm。
进一步地，氧化物沉积膜的至少一侧的表面还设有微结构，微结构为凸起结构或凹槽结构。
进一步地，沿垂直于氧化物沉积膜的方向，微结构在氧化物沉积膜上具有投影，投影的形状为三角形、圆形、菱形、正方形或不规则形状中的至少一种。
进一步地，微结构为凸起结构，微结构的高度为1-10nm。
进一步地，氧化物沉积膜的两侧均设有基膜。
进一步地，氧化物沉积膜为氧化硅沉积膜或氧化铝沉积膜。
进一步地，基膜为EVA膜、POE膜、PVB膜、PE膜、有机硅膜、离子聚合物膜或环状聚烯烃膜中的至少一种。
进一步地，基膜为PET膜、PA膜或PP膜中的至少一种。
本申请实施例的另一方面还提供了一种光伏组件，其包括电池片及设于电池片两侧的如前述的光伏封装材料。
进一步地，电池片为钙钛矿电池片或含钙钛矿的叠层电池片。
本申请在基膜上通过设置氧化物沉积膜，提升光伏封装材料的水汽阻隔性，减少因水汽进入光伏组件导致电池片发生降解的概率，增强光伏组件的稳定性，提升光伏组件的使用寿命。
附图说明
图1为本申请一种实施方式中光伏组件的一种结构示意图。
图2为本申请一种实施方式中光伏封装材料的一种结构示意图。
图3为本申请一种实施方式中氧化物沉积膜的一种结构示意图。
图4为本申请另一种实施方式中氧化物沉积膜的一种结构示意图。
图5为本申请另一种实施方式中氧化物沉积膜的一种结构示意图。
图6为对比例1中光伏封装材料的一种结构示意图。
图中：光伏组件100，电池片11，光伏封装材料12，基膜121，氧化物沉积膜122，微结构1221，光伏基板13。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为了解决现有光伏封装材料对水汽的阻隔性较差的问题，本申请实施例通过在基膜上设置氧化物沉积膜来提升光伏封装材料对水汽的阻隔性，解决现有光伏封装材料对水汽阻隔性较低的问题。
如图1所示，本申请实施例提供了一种光伏组件100。光伏组件100包括电池片11、光伏封装材料12和光伏基板13，光伏基板13设于电池片11的两侧了，光伏基板13起到保护电池片11的作用。光伏封装材料12设于电池片11与光伏基板13之间，光伏封装材料12将电池片11和光伏基板13粘结在一起。电池片11可以选用钙钛矿电池片或含钙钛矿的叠层电池片。
如图2所示，本申请实施例提供了一种光伏封装材料12。光伏封装材料12包括基膜121及氧化物沉积膜122，基膜121设于氧化物沉积膜122的至少一侧，氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值为0.5-1；光伏封装材料12的水汽透过率小于等于5g/(m2·day)。氧化物沉积膜122水汽阻隔性能优异，在基膜121表面至少一侧沉积氧化物沉积膜122，极大地提高了光伏封装材料12的水汽阻隔性能。
作为一种具体实施方式，氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为0.5-1，确保氧化物沉积膜122既具有足够的面积且氧化物沉积膜122的面积不会超过基膜121的面积。为了保证封装材料与电池片或基板之间具有更好的界面粘结性，氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值优选设置为0.6-0.9。光伏封装材料12中的氧化物沉积膜122和基膜121都具有水汽阻隔作用，在氧化物沉积膜122和基膜121的共同作用下，光伏封装材料12水汽透过率小于等于5g/(m2·day)，确保光伏封装材料12能对电池片11具有足够的水汽阻隔保护作用，保障光伏组件100的性能及使用寿命。特别地，钙钛矿电池片或含钙钛矿的叠层电池片对水汽非常敏感，在水汽存在的条件下含钙钛矿的电池片稳定性差且极易发生分解。因此，使用包含氧化物沉积膜122的光伏封装材料12，能够更好地起到阻隔水汽对钙钛矿电池片或含钙钛矿的叠层电池片的侵蚀的作用，提升光伏组件100地使用寿命。
作为一种具体实施方式，氧化物沉积膜122的厚度为50-100nm。当氧化物沉积膜122厚度低于50nm时会导致水汽阻隔性不足，影响光伏封装材料12的水汽阻隔性。当氧化物沉积膜122的厚度大于100nm时，氧化物沉积膜122会因所受应力过大出现裂纹，影响光伏封装材料12的使用寿命。将氧化物沉积膜厚度设置在50-100nm，既保证了光伏封装材料12的水汽阻隔性，也延长了光伏封装材料12的使用寿命。
作为一种具体实施方式，如图3所示，氧化物沉积膜122的至少一侧的表面还设有微结构1221，微结构1221为凸起结构或凹槽结构。本申请实施例中氧化物沉积膜122表面有微结构1221能够增大氧化物沉积膜122与基膜121的接触面积，进一步增强氧化物沉积膜122与基膜121的连接效果。同时微结构1221可以提高调节光的传播路径，提高光在氧化物沉积膜122表面的反射率，进一步提高组件的光利用率。
作为一种具体实施方式，如图3、图4和图5所示，沿垂直于氧化物沉积膜122的方向，微结构1221在氧化物沉积膜122上具有投影，投影的形状为三角形(如图3所示)、六边形(如图4所示)、正方形(如图5所示)、菱形、或不规则形状中的至少一种。微结构1221呈现出不同的形状，增强基膜121与氧化物沉积膜122的接触面积和连接效果。上述微结构1221使氧化物沉积膜122与基膜121之间的黏合力更强，结合更加牢固，防止光伏封装材料12使用时氧化物沉积膜122发生剥离或松动，影响光伏组件100的稳定性。
作为一种具体实施方式，如图3、图4和图5所示，在本申请实施例中，微结构1221为凸起结构，微结构1221的高度为1-10nm。当微结构1221高度低于1nm时基膜121和氧化物沉积膜122之间的接触面积过少，当微结构1221的高度大于10nm时基膜121与氧化物沉积膜122之间的距离过大而形成空隙从而降低接触面积。即微结构111当高度小于1nm或大于10nm时，氧化物沉积膜122与基膜121之间接触面积都要小于微结构111高度1-10nm时的接触面积。接触面积的多少影响基膜121与氧化物沉积膜122的粘接能力，在微结构1221高度为1-10nm时能够保持较高水平的粘接强度，避免氧化物沉积膜122与基膜121发生松动或脱落，保证光伏组件100的稳定性。
作为一种实施方式，本申请实施例中氧化物沉积膜122的两侧均设有基膜121。基膜121具有较强的粘结性能，能够将光伏组件100两侧的电池片11和光伏基板13良好的粘结在一起。在氧化物沉积膜122的两侧都设置基膜121，能够保证光伏封装材料12与电池片11在光伏组件100上的粘结效果，防止光伏封装材料12在光伏组件100的使用过程中出现剥离和脱落。另一方面，通过在氧化物沉积膜122两侧都设有基膜121的方式，使氧化物沉积膜122被基膜121包裹，减少外界环境对氧化物沉积膜122的侵蚀，提升氧化物沉积膜122的使用寿命，从而延长光伏封装材料12的使用寿命。
作为一种实施方式，本申请实施例中氧化物沉积膜122为氧化硅沉积膜或氧化铝沉积膜。相对于其他氧化物，使用氧化硅或氧化铝来制备的氧化物沉积膜122对氧和水蒸气的阻隔效果更好，具有优异的水汽阻隔性等优点。使用氧化硅或氧化铝来制备的氧化物沉积膜122，增强了光伏封装材料12的水汽阻隔性，能够提升光伏组件100的使用寿命和光电转换效率。
作为一种实施方式，在本申请实施例中，基膜121为EVA膜、POE膜、PVB膜、PE膜、有机硅膜、离子聚合物膜或环状聚烯烃膜中的至少一种。上述材料易加工且与光伏组件100两侧的电池片11或光伏基板13的粘结性好，使用上述材料的至少一种作为基膜121，能够使基膜121更紧密地粘结到光伏组件100的电池片11上，进而防止光伏封装材料12在光伏组件100使用时出现剥离或脱落，增加光伏组件的稳定性。
作为一种实施方式，在本申请实施例中，基膜121为PET膜、PA膜或PP膜中的至少一种。上述材料具有可塑性强、防潮、吸水率低、耐化学腐蚀性强、抗冲击强度强、电绝缘性等优点。使用上述的至少一种材料作为基膜121，使得基膜121便于加工，加工成型后为光伏封装材料12提供结构支撑，增强光伏封装材料12的强度，为光伏封装材料12起到物理隔绝和物理防护作用及提供电气绝缘和水汽阻隔。上述材料也可为光伏组件100提供优异的耐腐蚀性等。使用上述材料作为基膜121，提高了光伏封装材料12的机械强度、水汽阻隔性和耐腐蚀性等，提升了光伏组件100的稳定性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为1。
实施例2
一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为0.6。
实施例3
一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为0.9。
实施例4
一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为0.5。
实施例5
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度100nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为10nm。
实施例6
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度75nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为5.5nm。
实施例7
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凹陷的三角形微结构1221，微结构1221高度为1nm。
实施例8
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图4所示的凸起的六边形形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。
实施例9
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为POE膜，氧化硅沉积膜表面光滑没有微结构1221。
实施例10
如图1所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图5所示的凹陷的正方形微结构1221，微结构1221高度为1nm。
对比例1
如图6所示的一种光伏封装材料12，光伏封装材料12只有基膜121，基膜121为POE膜。
对比例2
一种光伏封装材料12，光伏封装材料12包括氧化物沉积膜122及两侧的基膜121。氧化硅沉积膜的厚度50nm，基膜121为PE膜，氧化硅沉积膜上设有如图3所示的凸起的三角形微结构1221，微结构1221的高度为1nm。氧化物沉积膜122的面积与基膜121的面积的比值设置为0.3。
一、性能测试及方法
1.水汽透过率：采用GB/T30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定湿度传感器法》中的方法测试实施例1～10及对比例1～2中封装材料的水汽透过率。
2.封装材料与电池片的剥离强度样品制作：取3mm厚玻璃、单片晶硅电池、封装材料、背板，按玻璃/F406PS/电池/隔离小条/封装材料背板次序放入真空层压机内，在145℃，层压固化18min。在拉力机上进行测试，剥离速度为100mm/min，记录剥离强度数值，用来表征封装材料与电池片的界面粘结力。
二、测试结果
性能测试结果如下表1所示
表1实施例1-10和对比例1～2中光伏封装材料12的性能测试结果
由上表1中数据可知：
实施例1-10中水汽透过率在3.0(g/m2·24h)左右，相对于对比例1中的水汽透过率8.5(g/m2·24h)要小得多只有对比例1的三分之一左右。使用在基膜上设置氧化物沉积膜的方法可以大幅度降低光伏封装材料的水汽透过率，提高光伏封装材料的水汽阻隔性。封装材料的氧化物沉积膜的面积与基膜的面积的比值设置为0.5～1，封装材料同时具有较好的水汽阻隔性和界面粘结力。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏封装材料，其特征在于：
所述光伏封装材料包括基膜及氧化物沉积膜，所述基膜设于所述氧化物沉积膜的至少一侧，所述氧化物沉积膜的面积与所述基膜的面积的比值为0.5-1；所述光伏封装材料的水汽透过率小于等于5g/(m2·day)。
2.根据权利要求1所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述氧化物沉积膜的至少一侧的表面还设有微结构，所述微结构为凸起结构或凹槽结构。
3.根据权利要求2所述的光伏封装材料，其特征在于：
沿垂直于所述氧化物沉积膜的方向，所述微结构在氧化物沉积膜上具有投影，所述投影的形状为三角形、圆形、菱形、正方形或不规则形状中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述微结构为凸起结构，所述微结构的高度为1-10nm。
5.根据权利要求1所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述氧化物沉积膜的厚度为50-100nm。
6.根据权利要求1所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述氧化物沉积膜为氧化硅沉积膜或氧化铝沉积膜。
7.根据权利要求1所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述基膜为EVA膜、POE膜、PVB膜、PE膜、有机硅膜、离子聚合物膜或环状聚烯烃膜中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的光伏封装材料，其特征在于：
所述基膜为PET膜、PA膜或PP膜中的至少一种。
9.一种光伏组件，其特征在于：
所述光伏组件包括电池片及设于电池片两侧的如权利要求1-8任一所述的光伏封装材料。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于：
所述电池片为钙钛矿电池片或含钙钛矿的叠层电池片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202320584385.5U CN219513119U (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种光伏封装材料及光伏组件 |
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| CN202320584385.5U Active CN219513119U (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种光伏封装材料及光伏组件 |
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