專利名稱：一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶硅光伏電池領(lǐng)域，特別是涉及一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法。
背景技術(shù)：
目前所廣泛使用的晶硅太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率理論最大值約30 %，實際轉(zhuǎn)換效率約20%。通常情況下，到達(dá)地面的太陽能光譜(AMI. 5)其能量約1000W/m2，波長覆蓋200-2500nm。然而晶硅電池因擴(kuò)散制備PN后其表面缺陷增多，表面載流子復(fù)合嚴(yán)重，對近紫外光區(qū)域吸收利用很低，導(dǎo)致藍(lán)光響應(yīng)很低。如何更充分、更合理的吸收太陽光，提高晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是當(dāng)前廣泛關(guān)注的焦點問題之一。為了能夠更充分、更合理的吸收太陽光，提高晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，較多研究所與高校研究人員做了大量研究，澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究小組在理論上提出，利用理想附加下轉(zhuǎn)換發(fā)光層，硅基太陽能電池的最大光電轉(zhuǎn)換效率有望高達(dá)38. 6 %。但由于應(yīng)用工藝十分復(fù)雜，導(dǎo)致一直無法應(yīng)用。該光譜下轉(zhuǎn)換材料可以以溶膠形式涂覆在太陽能電池組件封裝用超白玻璃表面，但由于該下轉(zhuǎn)換材料成分復(fù)雜，要求苛刻，很難以薄膜的形式涂覆于玻璃表面，另外在玻璃表面的附著力與抗老化性能更是關(guān)鍵的技術(shù)難點，熱處理過程可能將會大大降低下轉(zhuǎn)換效率；目前國內(nèi)高校與研究所的研究人員通過研究制備大塊下轉(zhuǎn)換光譜功能的電池組件封裝玻璃，利用特種玻璃的光譜轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn)近紫外光的下轉(zhuǎn)換，從而提高硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率，玻璃的高溫熔融制備很難保證其光譜轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定；另外在玻璃的后道表面鋼化加工過程中，因其溫度的影響，更難保證其光譜效率的可靠性；還有一些研究人員將下轉(zhuǎn)換層以噴涂或者沉積的方式涂覆在晶硅電池表面的抗反射層氮化硅表面，因工藝相當(dāng)復(fù)雜，不具有大批量生產(chǎn)的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法， 該方法工藝簡單，成本低，簡化了復(fù)雜的下轉(zhuǎn)換光譜材料的應(yīng)用工藝，加入下轉(zhuǎn)換材料后有效增加了晶硅光伏電池光的吸收，從而提高晶硅光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法，包括將下轉(zhuǎn)換材料(市售)在電池組件封裝用的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物或聚乙烯醇縮丁醛材料合成和成型工藝過程中進(jìn)行共混摻雜，摻雜量為聚合物材料總重量的0-20%。所述下轉(zhuǎn)換材料為無機(jī)含氟化合物、稀土金屬鹵化物、稀土金屬氧化物、稀土金屬硫化物之中的一種或幾種，粉體狀。所述下轉(zhuǎn)換材料摻雜時在聚合物材料中均勻分散，無氣泡、團(tuán)聚。在太陽能電池組件封裝用的乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)材料中摻雜下轉(zhuǎn)換光譜材料，在組件制造過程中，因熱工藝過程不會導(dǎo)致下轉(zhuǎn)換材料的功能缺失或大幅降低。而該乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)或聚乙烯醇縮丁醛 (PVB)材料摻雜含有光譜下轉(zhuǎn)換無機(jī)粒子，當(dāng)太陽光從表層超白玻璃透過進(jìn)入乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)材料時，能夠?qū)⒔t外光轉(zhuǎn)換成可見光，以增加太陽能光伏電池光的吸收，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率，而且將會大大簡化復(fù)雜的下轉(zhuǎn)換光譜材料的應(yīng)用工藝。有益效果本發(fā)明工藝簡單，成本低，簡化了復(fù)雜的下轉(zhuǎn)換光譜材料的應(yīng)用工藝，加入下轉(zhuǎn)換材料后有效增加了晶硅光伏電池光的吸收，從而提高晶硅光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，具有良好的應(yīng)用前景。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1本實施例中的下轉(zhuǎn)換材料采用含氟化合物，將該化合物應(yīng)用于晶硅電池中的方法，具體為將重量比為的含氟化合物摻雜于乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)材料中， 均勻分散，無氣泡。實施例2本實施例中的下轉(zhuǎn)換材料采用稀土金屬鹵化物，將該化合物應(yīng)用于晶硅電池中的方法，具體為將重量比為6%的稀土金屬鹵化物摻雜于乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)材料中，均勻分散，無氣泡。實施例3本實施例中的下轉(zhuǎn)換材料采用稀土金屬氧化物，將該化合物應(yīng)用于晶硅電池中的方法，具體為將重量比為15%的稀土金屬氧化物摻雜于乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)材料中，均勻分散，無氣泡。實施例4本實施例中的下轉(zhuǎn)換材料采用稀土金屬硫化物，將該化合物應(yīng)用于晶硅電池中的方法，具體為將重量比為20%的稀土金屬硫化物摻雜于乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)材料中，均勻分散，無氣泡。
權(quán)利要求
1.一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法，包括將下轉(zhuǎn)換材料在電池組件封裝用的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物或聚乙烯醇縮丁醛材料合成和成型工藝過程中進(jìn)行共混摻雜，摻雜量為聚合物材料總重量的0-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法，其特征在于 所述下轉(zhuǎn)換材料為無機(jī)含氟化合物、稀土金屬商化物、稀土金屬氧化物、稀土金屬硫化物之中的一種或幾種，粉體狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法，其特征在于 所述下轉(zhuǎn)換材料摻雜時在聚合物材料中均勻分散，無氣泡、團(tuán)聚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種下轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于晶硅光伏電池的方法，包括(1)制備下轉(zhuǎn)換材料；(2)將上述下轉(zhuǎn)換材料在電池組件封裝用的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物或聚乙烯醇縮丁醛材料合成和成型工藝過程中進(jìn)行摻雜，摻雜量為聚合物材料總重量的0-20％。本發(fā)明工藝簡單，成本低，簡化了復(fù)雜的下轉(zhuǎn)換光譜材料的應(yīng)用工藝，加入下轉(zhuǎn)換材料后有效增加了晶硅光伏電池光的吸收，從而提高晶硅光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號H01L31/18GK102185019SQ20111007719
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者張青紅, 李耀剛, 王宏志, 王海風(fēng), 郭明星 申請人:東華大學(xué)