[发明专利]太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳能电池模块，尤其涉及一种提高了电绝缘性能的太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物制造的太阳能电池模块，通过防止太阳能电池有可能发生的泄漏电流及单元的老化，可以防止太阳能发电模块在高温潮湿环境下有可能发生的效率下降(PID现象)，在高温潮湿环境下长期使用时，也能够防止模块的发电效率下降。

背景技术

直到今天，作为主要能源使用的石化能源及核能等，由于其资源的有限性，使用期限受到限制，并且还有持续被指出的环境污染等问题。因此，急需开发能够代替这些能源的新能源。石化能源由于排放二氧化碳等温室气体及各种有害气体，人们越来越担心其危害。尤其，由于埋藏量有限，面临着很难持续使用下去的现实问题。而最近成为其替代方案考虑的核能，同样无法忽视资源枯竭的问题，原料及生成物质排放的放射能，在使用后的处理剂保管方面存在很大的困难。

由于存在这些能源问题，一直存在对替代能源的需求，最近风力、地热、太阳能等能源的前景得到了普遍认可。特别是，太阳光能及太阳热能在安装位置上比较自由，供应无限制，发展前景最被看好。在世界各国的大力支持下，太阳能发电呈现出迅猛的增长势头，其中，使用简便的太阳光发电模块(module)的产业每年持续高速增长。

太阳能电池是把太阳光能转换成电能的电元件，包括利用硅材料的多晶及单晶单元(cell)，也存在利用其他无机及有机物的多种形式。这种太阳能电池单元连接数张乃至数十张，由长期使用过程中防止破损的封装材料(Encapsulant)、表面保护玻璃、背板(Backsheet、背面保护膜)叠放构成太阳能电池模块。具有这种结构的太阳能电池模块由利用光电效应把光能转化成电能的太阳能电池单元及其保护部件构成。尤其，硅系列太阳能电池的普通模块化过程中，使单元位于透光且起保护作用的表面玻璃与里侧保护部件背板之间。这里，为了保护单元并粘接玻璃与背面保护膜，使用封装材料。更详细地，以表面玻璃、封装材料薄片、太阳能电池单元、封装材料薄片、背面保护膜的顺序叠放，通过高温使封装材料薄片完全熔化，在具有充分流动性的状态下，通过层压(lamination)工序，从上下方向加压并排气，进行模块化。这种太阳能电池模块，例如，韩国特许公开公报第2009-0035971号公开了一种太阳能电池模块结构，其结构为依次叠放表面玻璃、EVA封装材料、单元、EVA封装材料、背板。

但是，现有技术中，包括所述太阳能电池模块在内的普通结构太阳能电池模块，由于长期使用于室外环境，受到各种室外条件影响，会发生性能下降等问题。尤其，为了获得高功率，对于连接很多太阳能电池模块以获得约1000V或更高的系统电压的大功率发电模块阵列(array)来说，当太阳能电池模块长期持续暴露在高温潮湿的环境时，在模块之间存在电位差的状况下，发生漏电，而引发急剧的发电效率下降现象。为了解决这一问题，现有技术提出了多种方案，主要有对单元表面的绝缘膜进行改质或变更结构以最大限度地降低对单元的影响以及通过提高封装材料的体积电阻以抑制漏电等方法，需要提出比这些方案更实际的方案。

尤其，所述现有各方法中，提高封装材料体积电阻的方法由于受到使用的原料及添加剂的限制，很难实现。市场上使用最多的乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate;EVA)共聚物封装材料，由于原料本身所含的醋酸乙烯酯(Vinyl acetate;VA)起降低体积电阻的作用，由于制模工序的局限及光学特征原因，其含量定在26～33%范围内，改进的余地很小，使用的添加剂也同样降低一部分体积电阻。为了得到满意的封装材料物性，有过一些调节配比的尝试，但结果都并不理想。作为一例，韩国特许公开公报第2013-007681号公开了一种通过添加无机物颗粒强化电绝缘性能的方法，但这会引发光学物性下降的问题，不能用于出现PID现象的单元正面，很难实际适用。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：韩国特许公开公报第2009-0035971号

专利文献2：韩国特许公开公报第2009-0007681号

发明内容

发明的课题

本发明是为了解决上述问题而提出的发明，其目的在于提供一种强化电绝缘性能的新封装材料组合物，在外部极限环境、特别是高温潮湿环境条件下，防止太阳能电池的老化，防止输出功率急剧下降。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池模块，其包括使用具有所述特征的封装材料组合物制造的封装材料。