CN101740649A

CN101740649A - 太阳能电池板及其制备方法

Info

Publication number: CN101740649A
Application number: CN 200810181650
Authority: CN
Inventors: 尹广军; 朱红军; 孟鸿; 赵若斐; 王颖娟; 尚修勇
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-06-16

Abstract

公开了一种太阳能电池板，它包括背板、前板、封装材料和在所述封装材料中的太阳能电池电路，所述封装材料中混合有波长转移剂，所述波长转移剂能有效地将无效或低效的太阳光波长迁移至有效波长。

Description

太阳能电池板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高性能太阳能电池板，它具有高的光电转换效率，从而具有高的输出功率。本发明还涉及这种新型太阳能电池板的制造方法。

背景技术

随着全球气候的变暖以及碳化燃料价格的居高不下，各国政府对节能减排的要求越来越高。因此寻找新能源替代石化燃料成为迫切需要解决的问题。

太阳能是一种干净无污染并且取之不尽的能源。目前太阳能的利用主要通过太阳能电池板将其转化成电能，随后用于驱动例如电热水炉、电动汽车、卫星部件等。

太阳能电池板是指从光，尤其是太阳光，直接产生电流的光电元件。现有的晶体硅太阳能电池板主要包括背板、太阳能电池电路、封装材料和前板。

太阳能电池板中封装材料(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜)的作用是将前板和背板结合在一起。在约150℃的层压操作中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物熔体会流入太阳能电池的间隙中，将太阳能电池封装。也可采用导电粘合剂将太阳能电池各部件相互连接。

众所周知，太阳能电池是一种光电转换设备，对光的利用效率在很大程度上决定该太阳能电池的输出功率。太阳光波长范围通常包括紫外(100nm-400nm)，可见光(400nm-700nm)和红外光(700nm-1mm)，而现有的太阳能电池仅仅利用了太阳光光谱中的一小部分(约400-1100nm波长部分的光线)来有效产生电能，因此，如果能对余下部分的太阳光线加以利用，则可极大地提高太阳能电池的光电转换效率，进而提高该太阳能电池的输出功率。

专利号为US4,367,367的美国专利公开了一种在前板玻璃中添加荧光材料从而将入射的太阳光转移到更长波长的方法。这种方法虽然能提高太阳光的利用效率，但是将荧光材料均匀掺杂在玻璃中形成玻璃转光层的方法极为复杂，需要特别的制造和抛光设备，结果制得的掺杂玻璃的价格昂贵。

为了克服美国专利US4,367,367的上述缺陷，申请号为200810089003.1的中国专利申请提到了一种太阳能电池用的发光转换层，该转换层是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合有一种组成为Y_3-x-y-z-pGd_xCe_yLu_pNd₂Al₅O₁₂的荧光粉，在组装成太阳能电池时将其置于前板和电池电路的封装层之间。虽然采用这种发光转换层克服了美国专利US4,367,367的缺陷，降低了制造成本，但是它仍然存在许多缺点。例如其采用的荧光粉成分较为复杂，其在紫色，蓝色和绿色光谱区域有吸收，在黄色，橙黄和红外区域发光，从而导致其总体的光学透过率只有80-88％，而且颜色发黄；另外，荧光粉所在的发光转换层并不是标准太阳能电池板结构的一部分，从而给太阳能电池板的组装带来额外的一层，这样，造成太阳能电池板加工的工序较为复杂，成本较高；再者，附加的发光转换层本身不能做到具有100％的透光率，结果虽然该层载带的荧光粉能将一部分低效或无效的太阳光线转化成有效的光线，但是发光转换层本身又阻挡滤去了一部分有效的太阳光线，结果两者部分抵消，限制了最终电池性能的提高。

公开号为WO 2008/048190的PCT专利公开了一种上转换的纳米结构的荧光材料，该材料是由含有稀土金属的无机化合物混合在聚醚酰亚胺(PEI)，多聚赖氨酸(PLL)，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)，聚4乙烯基嘧啶(P4VP)，油酸，硬脂酸，或者壳聚糖中形成的。但是，如同申请号为200810089003.1的中国专利申请那样，该种材料也不是封装材料，无法直接用在太阳能电池中，具有制造成本高，太阳能电池性能提高有限的缺陷。

因此，本发明的一个发明目的是提供一种新型的太阳能电池板，它具有改进的光线俘获效率，因此具有改进的输出功率，与现有的太阳能电池板相比，它具有制造成本低、性能提高明显的优点。

本发明的另一个目的是提供一种所述新型太阳能电池板的制造方法。

发明内容

本发明的第一方面提供一种太阳能电池板，它包括背板、前板、封装材料和在所述封装材料中的太阳能电池电路，所述封装材料中混合有波长转移剂，所述波长转移剂能有效地将无效或低效的太阳光波长迁移至有效波长。

本发明的第二方面提供一种太阳能电池板的制造方法，它包括：

提供前板和背板；

提供混合有波长转移剂的聚合物片材；

提供太阳能电池电路；和

依照前板、混合有波长转移剂的聚合物片材；太阳能电池电路、混合有波长转移剂的聚合物片材和背板的次序将其叠合在一起并压制，所述波长转移剂能有效地将无效或低效的太阳光波长迁移至有效波长。

附图说明

下面结合附图更详细地说明本发明。附图中：

图1是结晶硅太阳能电池板的示意图；

图2是本发明一个实例波长转移剂的吸收-发射光谱图；

图3是本发明一个实例波长转移剂的吸收-发射光谱图；

图4是本发明一个实例波长转移剂的吸收-发射光谱图；

图5是本发明一个实例波长转移剂的吸收-发射光谱图；

图6是本发明一个实例波长转移剂的吸收-发射光谱图。

具体实施方式

本发明的基本原理是利用光波长转移剂使部分太阳光波长发生迁移，从而使部分在太阳能电池电路有效波长响应区范围之外的太阳光波长变成能使太阳能电池电路有效响应的波长，结果提高了太阳能电池的光电转换效率。

在本发明中，术语“太阳能电池板”包括受光照能产生电流的各种电池或电池模块，可根据具体用途的要求对多块所述太阳能电池模块进行组合以获得所需的电功率、电压、电流等。本发明太阳能电池板的非限定性例子有例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、纳米硅太阳能电池、非晶体硅薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟稼硒薄膜太阳能电池等。

在本发明中，术语“标准太阳能电池板”是指目前工业界大规模生产的包含72片电池片的太阳能电池板。这种电池板中，电池片一般以6×12的方式排列。如果是所用电池为单晶硅电池片，这种电池板的标准输出功率一般为175瓦左右。

在本发明中，术语“太阳能电池电路有效波长响应区”对不同的太阳能电池具有不同的含义，对单晶硅和多晶硅太阳能电池而言，是指波长约为400nm-1100nm的太阳光波长范围；对单结非晶硅薄膜太阳能电池而言，是指波长约为350-800纳米的太阳光波长范围；对碲化镉薄膜太阳能电池而言，是指波长约为340-900纳米的太阳光波长范围；对铜铟稼硒薄膜太阳能电池而言，是指波长约为350-1300纳米的太阳光波长范围。

在本发明中，术语“太阳能电池的光电转换效率”是指单位时间内单位面积的太阳能电池板产生的总电量与照射在该面积上的太阳光含有的能量的比值。

在本发明中，术语太阳能电池板的“背板”是指在位于太阳能电池非受光一侧的表面上的外层表面板；与之相对应，术语太阳能电池板的“前板”是指在位于太阳能电池受光一侧的表面上的外层表面板。

本发明太阳能电池板包括背板、前板，封装材料和在所述封装材料中的太阳能电池电路。

1.背板

太阳能电池板的背板用于保护太阳能电池和封装材料或导电粘合剂隔绝水蒸气和氧气。在组装太阳能电池板的过程中也利用背板作为防止划痕等的机械保护和起绝缘作用。适合于本发明太阳能电池板的背板无特别的限制，它可以是本领域任何常规的背板。用于制造所述背板的材料可以是玻璃、塑料、金属等材料。背板的一个主要作用是向太阳能电池板提供结构强度，在本发明的一个较好的实例中，使用聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氟乙烯作为太阳能电池的背板，其中的聚氟乙烯可以是购自美国杜邦公司名为

的产品(因此，这种聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氟乙烯有时也简称TPT)。

背板的厚度无特别的限制，只要能向太阳能电池板提供结构支持即可。本领域的普通技术人员可根据具体的用途容易地确定所需的背板的厚度。在本发明的一个实例中，所述太阳能电池板是单晶硅太阳能电池板，背板由玻璃制成，其厚度为3.2mm。

为了提高太阳能电池板的光线利用效率，从而提高其整体输出功率，可对背板的面向太阳光的表面进行表面处理以提高其光反射率。

适合的背板表面处理方法无特别的限制，只要能提高背板的光反射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸即可。

在本发明的一个实例中，所述太阳能电池板是单晶硅太阳能电池板，其背板由塑料制成，塑料背板的厚度为20微米-4毫米。

在本发明的一个实例中，所述背板的表面处理包括对背板靠近太阳能电池电路一侧的主表面进行压纹，形成凸起微结构。所述凸起微结构包括连续的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球等。

所述凸起微结构的高度一般为500nm-2mm，较好为2-500μm；高宽比一般为4∶1-1∶10，较好为1∶1-1∶4。

在本发明中术语“凸起微结构的高度”是指一个微结构的底面中心至该微结构的顶点(棱锥或圆锥的情形)、上表面(棱台或圆台的情形)或者最高点(半球的情形)之间的距离。

如上所述，本发明塑料背板可包括连续的或者离散的微结构。在本发明的一个较好的实例中，所述塑料背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

在本发明的一个较好的实例中，所述塑料背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是连续分布的。

在本发明的一个较好的实例中，所述塑料背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是均匀地离散分布的，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

当用塑料材料形成所述背板时，所述凸起微结构可采用任何常规的方法制得。例如，可采用带有所需阴纹理的模板(例如压辊)在聚合物片上用压纹的方法压制微结构，或者直接用模具将微结构模制在聚合物片上。在本发明的一个实例中将空心的玻璃微球涂覆在聚合物片的表面上形成凸起的微结构。

为了进一步提高光线的俘获性能，在本发明的一个实例中，在所述塑料或玻璃背板的外层表面(即远离所述太阳能电池电路的背板外表面上)施加一层反射层，用于将从背板出射的光线反射回太阳能电池板的内部。所述反射层无特别的限制，它可以是本领域任何常规的反射膜，例如它可以是铝箔、或者是由纳米技术形成的薄膜。

当背板由玻璃制成时，为了提高光线俘获性能，也可对玻璃背板靠近太阳能电池电路的表面(即玻璃的第二表面)进行表面处理使之表面粗糙，有利于漫反射。适合的玻璃背板表面处理方法无特别的限制，只要能提高背板的光反射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸即可。

在本发明的一个实例中，所述玻璃背板的表面处理包括将玻璃背板加热软化，随后用模板对靠近太阳能电池电路一侧的主表面(第二表面)进行压纹，形成凸起微结构。所述凸起微结构包括连续的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球、或者规则或不规则的沟槽或上面两种或多种的组合。

在本发明的另一个实例中，可将熔融的玻璃直接浇注在模具中，形成一个主表面(第二表面)带有表面纹理的玻璃板，所述表面纹理包括连续的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球、或者规则或不规则的沟槽或上面两种或多种的组合。

在本发明的另一个实例中，使用化学蚀刻方法形成所述表面纹理。合适的化学蚀刻玻璃的方法是本领域普通技术人员已知的。

在本发明的另一个实例中，使用光刻腐蚀方法形成所述表面纹理。合适的光刻腐蚀玻璃的方法是本领域普通技术人员已知的。

如上所述，本发明玻璃背板可包括连续的或者离散的微结构。在本发明的一个较好的实例中，所述玻璃背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

在本发明的一个较好的实例中，所述玻璃背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是连续分布的。

在本发明的一个较好的实例中，所述玻璃背板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是均匀地离散分布的，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

2.前板

前板的主要作用是让太阳光透过太阳能电池板的同时保护太阳能电池电路免遭例如冰雹的冲击。适用于本发明的前板材料无特别的限制，可以是本领域已知的任何合适的前板，包括玻璃和透明的塑料薄膜或塑料板。在一个实例中，为了提高太阳能电池板的抗冲击性并增加其挠性，采用聚合物材料作为太阳能电池板的前板。

前板的厚度无特别的限制，只要能最大限度地透过太阳光并且保护太阳能电池电路免遭例如冰雹的冲击即可。在本发明的一个实例中，所述前板是由塑料材料制成的，其厚度为20μm-2mm。适合作为本发明太阳能电池板前板的塑料材料可选自具有高透光度的材料。它对350-1150nm波长范围内光线的透射率一般大于88％，较好大于92％，更好大于96％。这种塑料材料的非限定性例子有例如含氟聚合物如聚全氟乙丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚三氟氯乙烯等；液晶聚合物；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙烯酸甲酯；乙烯-乙烯醇共聚物；聚碳酸酯；聚氨酯等；或者它们中的两种或多种形成的层压物。

为了提高太阳能电池板的光线入射率，可在前板的第一表面上增加减反射膜或者叫增透膜，增加太阳光线的入射。

适合的增透膜没有特别的限制。如果前板材料是塑料，适合的增透膜材料可以是比前板材料的折射率更低的高透光率材料。在本发明的一个实例中，前板材料用聚偏氟乙烯，增透膜材料用聚全氟乙丙烯共聚物。如果前板材料是玻璃，适合的增透膜材料可以是比玻璃的折射率更低的高透光率材料。

为了提高太阳能电池板的光线俘获效率，从而提高其整体输出功率，可对前板靠近太阳能电池电路的表面进行表面处理以提高其光反射率，减少光线从太阳能电池板内部出射的量。

在本发明中，术语“光俘获性能”是指提高单位面积内光子向太阳能电池板内入射的量和/或减少入射的光子从太阳能电池板內逃逸的量的性能。

适合的前板表面处理方法无特别的限制，只要能提高前板的光反射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸即可。

在本发明的一个实例中，所述前板的表面处理包括对前板靠近太阳能电池电路一侧的主表面进行压纹，形成凸起或凹陷的微结构。所述凸起微结构包括连续的或者离散的沟槽、棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球或其两种或多种的组合等。

如上所述，本发明前板可包括连续的或者离散的微结构。在本发明的一个较好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

在本发明的一个较好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是连续分布的。

在本发明的一个较好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结构是均匀地离散分布的，其密度为1-10⁸个/cm²，较好为10⁴-10⁷个/cm²。

所述凸起微结构可采用任何常规的方法制得。例如，可采用带有所需阴纹理的模板(例如压辊)在聚合物片上用压纹的方法压制微结构，或者直接用模具将微结构模制在聚合物片上。在本发明的一个实例中将中空的玻璃微球涂覆在聚合物片的表面上形成凸起的微结构。

在本发明太阳能电池板中，前板的第二表面和背板的第二表面上的表面纹理可相同或不同。本领域的普通技术人员根据其专业知识结合电池的具体要求，例如压纹的工艺要求、电池板的厚度等，可容易地确定合适的表面纹理。

3.聚合物包封层

除了波长转移剂以外，本发明太阳能电池板使用聚合物包封层包封太阳能电池电路并将所述前板和背板粘附在太阳能电池电路上。合适的聚合物包封层材料本身是已知的，它的例子有例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物(surlyn)，或者是聚氨酯和有机硅树脂等。聚合物包封层的厚度一般为100-800微米，较好为200-750微米，更好为300-650微米。

用于形成聚合物包封层的聚合物材料可从市场上购得。例如，它可以是以

的商品名购自美国杜邦公司的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、以

的商品名购自美国杜邦公司的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、以

Plus的商品名购自美国杜邦公司的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物(surlyn)。

在本发明的一个实例中，所述封装材料是乙酸乙烯酯含量为22％-35％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，该封装材料中还含有选自交联固化剂、抗氧剂、光稳定剂、增粘剂等一种或者多种添加剂。

合适的交联固化剂的例子有，例如2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷、1，1-(双过氧化叔丁基)3，3，5-三甲基环己烷或者3，5-二异丙苯过氧化氢。

合适的抗氧剂的例子有，例如三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基-3，5二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N，N′-1，6-己二基二(3，5-二(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酰)或亚磷酸三(单壬基苯和二壬基苯混合酯)。

合适的光稳定剂的例子有，例如为双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或者双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍；

合适的增粘剂的例子有例如γ-氨基酸三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或者异丁基异丙基二甲氧基硅烷。本发明在聚合物封装材料中混合波长转移剂以将部分“无效”或者“低效”波长的太阳光线转变成“有效”波长的太阳光线。在本发明中术语“无效或低效的太阳光波长”是指不足以使太阳能电池产生明显电动势的太阳光线波长。所述“明显电动势”是指在现有的测试条件下可测定的电动势。因此，在本发明中术语“有效波长的太阳光线”与所述“无效”或者“低效”波长的太阳光线相对应，指足以使太阳能电池产生明显电动势的太阳光线波长。

适用于本发明的波长转移剂无特别的限制，只要能使波长在太阳能电池电路有效波长响应区外的太阳光线迁移至太阳能电池电路有效波长响应区内即可。所以，这样的波长转移可以是把短波长的光线(通常是指波长小于400nm的紫外线和波长在400-500nm的可见光)转移到波长较长的可见光部分(这种波长转移形式一般称为光致发光)，也可以是把波长较长的光线(这里指波长在1100nm以上的红外线)转移为波长较短的光线(可以是可见光或者波长较1100nm更短的红外线，这种波长转移形式一般称为上转换)。

所以，本发明公开一种具有波长转移作用的聚合物封装材料，该封装材料与太阳能电池板常用的封装材料类似，可以交联固化，保护太阳能电池板；但是与普通的封装材料相比，混合有波长转移剂，从而可以提高太阳能电池的输出功率。该聚合物封装材料与普通的聚合物封装材料相比，加工工艺没有发生改变，只是配方中使用的添加剂有所调整(增加了波长转移剂)，结果，本发明太阳能电池板不仅避免了将波长转移剂混入前板玻璃所需的复杂步骤，而且还避免了采用单独一层光转换层带来的成本和光屏蔽问题，在降低制造成本的同时提高了太阳能电池的输出电量。

在本发明中，术语“混合”波长转移剂包括聚合物封装材料中混入波长转移剂和/或在聚合物封装材料的表面涂覆由波长转移剂形成的涂层。

适用于本发明的波长转移剂的非限定性例子有，例如下列各组化合物：

1.有机化合物，包括双(2-苯并噁唑基)化合物、取代的联苯基化合物或其它芳族有机化合物等。

所述双(2-苯并噁唑基)化合物非限定性例子有，例如：

具有以下通式的双(2-苯并噁唑基)光致发光化合物：

其中，R基团选自芳基，例如苯基、萘基、蒽基；

杂芳基，例如噻吩、吡啶、吡嗪、噻唑、噁唑；

未取代的1，2-二苯基乙烯或者苯基被一个或多个C_1-4烷基取代的1，2-二苯基乙烯，例如1，2-二(2-甲基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(3-甲基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(2-正丙基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(3-正丙基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(2，3-二甲基-1，4-亚苯基)乙烯等；

R¹是氢、具有1-6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基等。

在本发明的一个具体实例中，所述双(2-苯并噁唑基)化合物是具有下列化学式的1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基](CAS 1533-45-5)：

具有下列化学式的1，4-二(2-苯并噁唑基)萘(CAS 5089-22-5)：

或者

具有下列化学式的2，5-二(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩：

所述取代的联苯基化合物的非限定例子有，例如作为光致发光波长转移剂的4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]联苯(CAS 47470-68-6)：

所述其它芳族有机化合物包括，例如：

所述其它芳族有机化合物还包括下列用作上转换的波长转移剂，例如具有下列化学式的1，3，1’，3’-四甲基-2，2’-二氧基嘧啶-6，6’-羰花青的硫酸氢盐(PYC)：

4-[N-(2-羟乙基)-N-(甲基)氨基苯基]-4’-(6-羟己基磺酰基)芪(APSS)等。

2.过渡金属或稀土金属的有机配合物。所述稀土金属包括Eu、Gd、Tb、D y、Sm等，所述过渡金属选自Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd或Pb。这类配合物的配体可以是多种有机配体，其中芳香族有机羧酸是比较常用的一种，例如，它可以是氨基苯甲酸、邻苯二甲酸、水杨酸等。

在本发明的一个实例中，使用8-羟基喹啉醇作为有机配体的配合物，与之配合的金属可以选自过渡金属，例如，Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd或Pb，或者稀土金属，例如La、Gd、Er等；

稀土金属或过渡金属的有机配合物的非限定性例子还包括三(邻氨基苯甲酸)合铽：

三(8-羟基喹啉醇)合铝(CAS 2085-33-8)：

二(8-羟基喹啉醇)合锌(CAS 13978-85-3)：

3.通式为(M₁)_a(M₂)_bX_c:(M₃)_d(M₄)_e的金属无机化合物。其中，

M₁选自碱金属Li，Na，K，Rb，Cs，Fr，碱土金属Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra和O，NH₄等；

M₂选自金属元素，包括稀土金属的Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu等；

M₃和M₄选自金属元素，包括稀土金属的Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu等，还有过渡金属Cu等；

X选自卤素，O，S，Se，Te，N，P，As和磷酸根。

0≤a≤10，较好为0≤a≤5，更好为1≤a≤3；

1≤b≤10，较好为0≤b≤5，更好为1≤b≤3；

1≤c≤10，较好为0≤c≤5，更好为1≤c≤3；

0≤d+e≤10，较好为0≤d+e≤5。

在本发明的一个实例中，使用掺杂稀土金属Eu或者过渡金属Cu的碱土金属硫化物作为光致发光材料，包括CaS:Cu和CaS:Eu等；

在本发明的一个实例中，使用掺杂Er³⁺的稀土金属或者过渡金属的卤化物作为上转换发光材料，其中，载体材料包括YF₃，SrF₂，CaF₂，LiYF₄，BaYF₅，Cs₃ErBr₉，Cs₃Er₂I₉等；

在本发明的一个实例中，使用稀土金属或者过渡金属离子掺杂的氧化物，硫化物，卤化物和磷酸盐等作为上转换发光材料。可以选择的金属离子包括Eu³⁺，Yb³⁺，Tm³⁺，Dy³⁺，Pr³⁺，Ho³⁺，Ti³⁺，Os⁴⁺，Re⁴⁺，Cr⁴⁺等基本上所有的稀土金属和过渡金属的离子。载体氧化物，硫化物，硫氧化物，卤化物和磷酸盐等可以是NaYF₄，Y₂O₃，Y₂O₃S，Ga₂S₃-La₂O₃，YF₃，YVO，BaCl₂，ThBr₄，LaCl₃，SrCl₂，CsCdBr₃，YAG，LiYF₄，MgCl₂，NaCl，Cs₂ZrCl₆，YAlO₃，Y₃Ga₅O₁₂，Y₂O₃，ZrO₂，LuPO₄，YbPO₄等；

该类金属无机化合物可以在市场上购买到，也可以合成，其合成方法是本领域的普通技术人员已知的。例如，合成方法包括高温烧结、微波合成、共沉淀等常用的方法。

4.量子点，又称为纳米晶，是一种由元素周期表第II-VI族或III-V族元素组成的半导体材料，其颗粒直径一般为几个纳米到几十个纳米。由于量子点的电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，从而在受激后可以发射荧光。量子点的非限定性例子包括CdTe，CdSe，CdS，PbS等。

在聚合物封装材料中混合的波长转移剂的量无特别的限制，只要能使波长在太阳能电池电路有效波长响应区外的太阳光线迁移至太阳能电池电路有效波长响应区内即可。在阅读了本发明公开的内容后，本领域的普通技术人员可以理解任何量的波长转移剂均有助于迁移无效或低效太阳光光线，只是现有的探测设备还不足以探测痕量波长转移剂造成的电池功率的上升。另外，如果不计成本的话，波长转移剂的加入量是无上限的。

在本发明的一个实例中，考虑到成本因素和现有的探测设备的探测极限，按聚合物封装材料的重量计，所述波长转移剂的混合量至少为20ppm，例如至少为50ppm、至少为80ppm、为100-10000ppm，较好为150-5000ppm，更好为200-2000ppm，最好为300-1200ppm。

在本发明的一个实例中，使用导电粘合剂代替聚合物封装材料。所述导电粘合剂可以是太阳能电池领域中常用的任何导电粘合剂。同样，可将上述波长转移剂混合在导电粘合剂中，混合的量无特别的限制，可以是能提高最终太阳能电池输出功率的任何量。在本发明的一个实例中，考虑到成本因素和现有的探测设备的探测极限，按导电粘合剂的重量计，所述波长转移剂的混合量为至少为20ppm，例如至少为50ppm、至少为80ppm、为100-10000ppm，较好为150-5000ppm，更好为200-2000ppm，最好为300-1000ppm。

图1是本发明一个实例的太阳能电池板的示意图，如附图1所示，太阳能电池板包括背板1、混合有波长转移剂的封装材料层2和4、太阳能电池电路3和前板5。

图2是混合在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(EVA)内的1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基]的吸收-发射光谱图，由图2可见，1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基]能使小于400nm的太阳光有效地红移至约450nm，使之进入太阳能电池电路有效波长响应区。

图3是混合在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(EVA)内的1，4-二(2-苯并噁唑基)萘的吸收-发射光谱，由图3可见，1，4-二(2-苯并噁唑基)萘能使小于400nm的太阳光有效地红移至约450nm，使之进入太阳能电池电路有效波长响应区。

图4是混合在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(EVA)内的4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]联苯的吸收-发射光谱，由图4可见，4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]联苯能使小于400nm的太阳光有效地红移至约450nm，使之进入太阳能电池电路有效波长响应区。

图5是混合在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(EVA)内的三(8-羟基喹啉醇)合铝的吸收-发射光谱，由图5可见，三(8-羟基喹啉醇)合铝能使小于400nm的太阳光有效地红移至约450nm，使之进入太阳能电池电路有效波长响应区。

图6是混合在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(EVA)内的二(8-羟基喹啉醇)合锌的吸收-发射光谱，由图6可见，二(8-羟基喹啉醇)合锌能使小于400nm的太阳光有效地红移至约450nm，使之进入太阳能电池电路有效波长响应区。

本发明利用波长转移剂，将无效或低效的太阳光线迁移成有效的太阳光线(例如在单晶硅或多晶硅太阳能电池的情况，将小于400nm的近紫外光线红移至超过400nm)，从而提高了能在太阳能电池中发生光电转移的有效光子数，结果提高了整个太阳能电池的输出功率，在很少提高太阳能电池成本的基础上明显提高整个电池的输出功率。

在本发明的一个实例中，通过混合波长转移剂可使太阳能电池的输出功率提高0.3％-1.5％。

本发明还提供一种太阳能电池板的制造方法，它包括：

提供前板和背板；

提供混合有波长转移剂的聚合物片材；

提供太阳能电池电路；和

依照前板、混合有波长转移剂的聚合物片材；太阳能电池电路、混合有波长转移剂的聚合物片材和背板的次序将其叠合在一起并压制。

本发明太阳能电池板的制造方法可以是本领域任何常规的制造方法。在本发明的一个实例中，使用中国专利CN02143582.0(该中国专利以引用的方式插入本文作为本发明的一部分)公开的太阳能电池板的制造方法，但是用混合有波长转移剂的聚合物片材代替现有的聚合片材作为聚合物封装材料。

用于将波长转移剂混合在聚合物片材中的方法无特别的限制，可以是本领域任何适用的的方法。在本发明的一个实例中，将所述波长转移剂与形成包封层的聚合物材料混合挤出，从而使波长转移剂匀地分散在形成包封层的聚合物片材中。

为了提高上述聚合物片材的例如抗紫外光老化、抗氧化等性能，通常在上述聚合物片材加入各种已知的添加剂，例如抗紫外光老化剂、抗氧剂、交联剂、增粘剂等。合适的添加剂及其加入量是本领域已知的。在本发明的一个实例中，使用申请号为200510034750.1的中国专利申请(该文献以引用的方式插入本文作为本发明的一部分)公开的各种添加剂来调节所述聚合物片材的性能。

在本发明的另一个实例中，将波长转移剂溶解在合适的有机溶剂中形成溶液，随后将其涂覆在包封层的任何一个或两个表面上形成涂层。可将上述涂覆步骤重复多次以在聚合物材料表面上形成所需厚度的波长转移剂涂层。所述厚度较好为1nm-200μm，更好为5nm-50μm。适用的有机溶剂可以是本领域的常规溶剂，例如烷烃如1，2-二氯乙烷或己烷、芳香烃如苯、甲苯、二甲苯等等。

用于制备聚合物包封层的方法是本领域众所周知的，例如申请号为200510034750.1的中国专利申请(该专利文献的内容以引用的方式插入本文作为本发明的一部分)提到了采用流延、冷却、牵引、收卷工序，制得聚合物包封层。

当使用溶剂溶解涂覆的方法时，也可以将波长转移剂涂覆在太阳能电池的其它部分，例如前板的任何一个或两个表面上，背板的面向太阳的前表面，电池片的面向太阳的前表面上等。

下面结合实施例进一步说明本发明。在本文中，除非另有说明，否则所有的百分数、份数均是以重量为基的。

实施例

试验方法

1.太阳能电池板的制作

用本发明描述的方法制备用于形成包封层的聚合物片材，并按照图1所示的结构封装成为电池。太阳能电池组件封装所采用的流程包括电池片分选，单焊，串焊，叠层，层压，装框和清洗。

2.太阳能电池板的输出功率测试方法

用上述方法制作的太阳能电池板，由3500SLP组件测试仪(购自美国Spire公司)测试，得到输出功率值。

比较例1

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷、1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯和500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

使用3.2毫米厚的低铁超白钢化玻璃(购自南玻太阳能玻璃有限公司)作为前板，奥地利Isovolta公司的TPT作为背板，并使用72片单晶硅电池片(购自晶澳太阳能有限公司)，依照图1所示的结构将玻璃前板、厚度为0.5mm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、太阳能电池电路片、厚度为0.5mm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜和TPT背板叠合在一起，制成标准太阳能电池板。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.0瓦。

实施例1

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和200ppm的具有下列化学式的1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基](CAS 1533-45-5)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.7瓦。

比较例2

同实施例1，只是参照申请号为200810089003.1的中国专利申请的方法，在太阳能电池结构中另外增加一层厚度为0.5微米并且不添加任何波长转移剂的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)薄膜，该薄膜位于玻璃前板的上方。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为171.0瓦。

比较本发明实施例1和比较例2可见，当采用现有技术方法(例如申请号为200810089003.1的中国专利申请公开的方法)来提高太阳能电池板对无效或低效太阳光的利用效率时，发现这种方法的输出功率甚至比标准电池还低，这可能是因为增加的一层乙烯-乙酸乙烯酯薄会阻挡部分有效太阳能光线的缘故。

事实上，如本领域的普通技术人员已知的那样，一层乙烯-乙酸乙烯酯聚合物层的有效透光率通常不超过90％，而利用常规的波长转移剂有效转移的无效或低效的太阳能光线的量通常不会超过或者接近10％。两者相抵消，一般难以使太阳能电池板的输出功率有明显的可察觉的提高。

实施例2

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和800ppm具有下列化学式的1，4-二(2-苯并噁唑基)萘(CAS 5089-22-5)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.9瓦。

实施例3

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和500ppm具有下列化学式的4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]联苯(CAS 47470-68-6)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为176.2瓦。

实施例4

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和300ppm具有下列化学式的8-苯胺-1-萘磺酸(CAS 82-76-8)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

使用3.2毫米厚的低铁超白钢化玻璃(购自南玻太阳能玻璃有限公司)作为前板，奥地利Isovolta公司的TPT作为背板，并使用72片单晶硅电池片(购自晶澳太阳能有限公司)，依照图1所示的结构将玻璃前板、厚度为0.5mm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、太阳能电池电路片、厚度为0.5mm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜和TPT背板叠合在一起，制成标准太阳能电池板。采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.9瓦。

实施例5

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和600ppm具有下列化学式的4，4-双(2-甲氧基苯乙烯基)联苯(CAS 40470-68-6)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为176.0瓦。

实施例6

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和400ppm具有下列化学式的1，4-双(2-氰基苯乙烯基)苯(CAS 13001-39-3)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例7

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和50ppm具有下列化学式的6-(环己基氨基)-3-N-甲基蒽吡啶酮(CAS 21295-57-8)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.8瓦。

实施例8

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和80ppm具有下列化学式的溶剂红196(CAS 52372-36-8)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例9

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和40ppm的具有下列化学式的还原红41(CAS 522-75-8)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.6瓦。

实施例10

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和160ppm具有下列化学式的14H-蒽并[2.1.9-MNA]噻吨-14-酮(CAS 16294-75-0)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例11

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和100ppm的具有下列化学式的苝二甲酸二异丁酯(CAS 79869-59-3)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.5瓦。

实施例12

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和300ppm的具有下列化学式的1，2-二苯并噁唑乙烷(CAS 2008-09-5)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例13

将下式1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基](CAS 1533-45-5)溶解在甲苯溶剂中，形成浓度为0.1mM的溶液。用与比较例1相同的方法制得太阳能电池，只是在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包封层靠近前板的表面上带有将该溶液涂覆形成的涂层，厚度为5nm。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为175.4瓦。

实施例14

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和300ppm具有下列化学式的二(8-羟基喹啉醇)合锌(CAS 13978-85-3)的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定该电池的输出功率，结果为15.9瓦。

实施例15

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和300ppm具有下列化学式的二(8-羟基喹啉醇)合铝的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例16

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(杜邦公司，乙酸乙烯酯含量为33％)和按该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的重量计，5000ppm的交联固化剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)乙烷，1000ppm的抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1000ppm的受阻胺类光稳定剂双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、500ppm的增粘剂γ-氨基酸三乙氧基硅烷和300ppm具有下列化学式的三(邻氨基苯甲酸)合铽的混合物用挤出机共混挤出，再经过申请号为200510034750.1的中国专利申请所述的流延、冷却、牵引、收卷工序，即制得厚度为0.5毫米的聚合物包封层。

实施例17-21

同实施例17，只是使用的波长转换剂分别为300ppm的CaS:Eu²⁺Cu⁺，500ppm的CaS:Eu²⁺，250ppm的掺杂Er³⁺的Cs₃Er₂I₉，90ppm的掺杂Eu³⁺的LiYF₄和750ppm的CdTe量子点。采用上述“太阳能电池板的输出功率测试方法”测定这些电池板的输出功率，结果相对于比较例1，都有0.5％-1.5％的提高。

由上面的实施例可见，当在聚合物包封层添加波长转移剂以后，制得的太阳能电池板的功率均有不同程度的提高，从而在很少提高电池制造成本的前提下提高了电池的光电转换效率，取得巨大的经济效益和社会效益。

Claims

1.一种太阳能电池板，它包括背板、前板、封装材料和在所述封装材料中的太阳能电池电路，按封装材料的聚合物重量计，所述封装材料中混合有含量至少为20ppm的波长转移剂，所述波长转移剂能有效地将无效或低效的太阳光波长迁移至有效波长。

2.如权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，按封装材料的聚合物重量计，所述波长转移剂的含量至少为40ppm。

3.如权利要求2所述的太阳能电池板，其特征在于，按封装材料的聚合物重量计，所述波长转移剂的含量为100-10000ppm。

4.如权利要求3所述的太阳能电池板，其特征在于，按封装材料的聚合物重量计，所述波长转移剂的含量为100-5000ppm。

5.如权利要求4所述的太阳能电池板，其特征在于，按封装材料的聚合物重量计，所述波长转移剂的含量为200-2000ppm。

6.如权利要求5所述的太阳能电池板，其特征在于，按封装材料的聚合物重量计，所述波长转移剂的含量为300-1200ppm。

7.如权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池板，其特征在于所述波长转移剂选自具有以下通式的双(2-苯并噁唑基)化合物：

其中，R基团选自芳基、杂芳基、取代或未取代的1，2-二苯基乙烯；

R¹是氢、具有1-6个碳原子的烷基；

4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]联苯：

具有下列化学式的1，3，1’，3’-四甲基-2，2’-二氧基嘧啶-6，6’-羰花青的硫酸氢盐(PYC)：

4-[N-(2-羟乙基)-N-(甲基)氨基苯基]-4’-(6-羟己基磺酰基)芪(APSS)；

过渡金属或稀土金属的有机配合物，所述稀土金属选自Eu、Gd、Tb、Dy、Sm；所述过渡金属选自Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd或Pb；所述配合物的配体选自芳香族有机羧酸或者羟基取代的氮杂萘环化合物；

通式为(M₁)_a(M₂)_bX_c:(M₃)_d(M₄)_e的金属无机化合物，其中，

M₁选自Li、Na、K、Rb、Cs、F、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、O或者NH₄；

M₂选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或者Lu；

M₃和M₄各自选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或者Cu；

X选自卤素、O、S、Se、Te、N、P、As或者磷酸根；

0≤a≤10；

1≤b≤10；

1≤c≤10；

0≤d+e≤10；

或其两种或多种的混合物。

8.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述金属无机化合物中M₃是Eu，M₁是Ca，X是S。

9.如权利要求8所述的太阳能电池板，其特征在于所述金属无机化合物选自CaS:Cu或者CaS:Eu。

10.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述金属无机化合物选自YF₃，SrF₂，CaF₂，LiYF₄，BaYF₅，Cs₃ErBr₉或者Cs₃Er₂I₉。

11.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述金属无机化合物是半导体纳米材料，它选自由CdTe、CdSe、CdS或者PbS组成的纳米颗粒。

12.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述过渡金属和稀土金属的有机配合物是8-羟基喹啉醇的金属螯合物，其中的金属选自Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb或稀土元素中的一种。

13.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于过渡金属和稀土金属的有机配合物中所述芳香族有机羧酸选自邻氨基苯甲酸或邻苯二甲酸。

14.如权利要求13所述的太阳能电池板，其特征在于所述稀土金属的有机配合物是下式的三(邻氨基苯甲酸)合铽：

15.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述M₂、M₃和M₄各自选自La、Gd、Er中的一种。

16.如权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于所述波长转移剂能有效地将波长小于400nm的太阳光红移至波长超过400nm。

17.如权利要求12所述的太阳能电池板，其特征在于所述8-羟基喹啉醇的金属螯合物选自：

18.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述双(2-苯并噁唑基)化合物中所述芳基选自苯基、萘基或蒽基。

19.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述双(2-苯并噁唑基)化合物中所述杂芳基选自噻吩、吡啶、吡嗪、噻唑或噁唑。

20.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述双(2-苯并噁唑基)化合物中所述R是未取代的1，2-二苯基乙烯。

21.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述双(2-苯并噁唑基)化合物中所述R是苯基被一个或多个C_1-4烷基取代的1，2-二苯基乙烯。

22.如权利要求21所述的太阳能电池板，其特征在于所述R选自1，2-二(2-甲基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(3-甲基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(2-正丙基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(3-正丙基-1，4-亚苯基)乙烯、1，2-二(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)乙烯或者1，2-二(2，3-二甲基-1，4-亚苯基)乙烯。

23.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述R¹选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基。

24.如权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于所述波长转移剂选自：

1，2-二[4-(2-苯并噁唑基)苯基](WS-103，CAS 1533-45-5)：

1，4-二(2-苯并噁唑基)萘(WS-108，CAS 5089-22-5)：

2，5-二(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩：

或其两种或多种的混合物。

25.如权利要求1所述的的太阳能电池板，其特征在于所述封装材料选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物、聚氨酯或者有机硅树脂。

26.如权利要求25所述的太阳能电池板，其特征在于所述封装材料是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，该封装材料中还含有交联固化剂、抗氧剂、光稳定剂、增粘剂等一种或者多种添加剂。

27.如权利要求26所述的太阳能电池板，其特征在于所述交联固化剂为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷、1，1-(双过氧化叔丁基)3，3，5-三甲基环己烷或者3，5-二异丙苯过氧化氢。

28.如权利要求26所述的太阳能电池板，其特征在于所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基-3，5二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N，N′-1，6-己二基二(3，5-二(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酰)或亚磷酸三(单壬基苯和二壬基苯混合酯)。

29.如权利要求26所述的太阳能电池板，其特征在于所述光稳定剂为双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或者双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍。

30.如权利要求26所述的太阳能电池板，其特征在于所述增粘剂为γ-氨基酸三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或者异丁基异丙基二甲氧基硅烷。

31.如权利要求26所述的太阳能电池板，其特征在于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物具有22％-35％的乙酸乙烯含量。

32.一种如权利要求1-31中任一项所述的太阳能电池板的制造方法，它包括：

提供前板和背板；

提供混合有波长转移剂的聚合物包封层；

提供太阳能电池电路；和

依照前板、混合有波长转移剂的聚合物包封层；太阳能电池电路、混合有波长转移剂的聚合物包封层和背板的次序将其叠合在一起并压制。

33.一种如权利要求1-31中任一项所述的太阳能电池板的制造方法，它包括：

提供前板和背板；

提供聚合物包封层；

将波长转移剂溶解在有机溶剂中的溶液涂覆在该聚合物包封层的一个表面上；

提供太阳能电池电路；和

依照前板、聚合物包封层；太阳能电池电路、聚合物包封层和背板的次序将其叠合在一起并压制；其中聚合物包封层涂覆有波长转移剂的一面靠近太阳能电池电路放置。