一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜及其应用，网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜由网格状高反射层和透明胶膜组成，网格状高反射层的形状对应于光伏组件中非电池片覆盖的区域。本发明专利技术的网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜制备工艺简单，成本低，性能优异，可应用于封装晶硅电池组件，通过反射非电池片区域漏过的太阳光，增强太阳光的有效利用率，可提高单位面积组件的发电功率，降低发电成本。

【技术实现步骤摘要】
一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜及其应用
本专利技术属于光伏封装材料领域，尤其涉及一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜及其应用。
技术介绍
随着过度使用常规化石能源所引发的一系列严重的环境和社会问题，全世界范围内掀起了一股可再生能源研究和应用的热潮。太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，也受到了广泛的关注。太阳能发电是新兴的可再生能源，近来获得了大力的发展，但仍存在转换效率低、成本较高等问题，随着平价上网的到来，增效降本的技术需求日益迫切。光伏组件是利用太阳能发电的核心部件，从上到下依次为钢化玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、玻璃或聚合物背板。随着技术的进步，高效的电池组件形式不断涌现，包括双面电池、半片组件、叠片组件等。其中双面电池可以和其他高效组件形式叠加应用，功率增益更加明显，是未来光伏组件的主流发展方向。双面电池是双面都可以发电的电池片，背面可以提供10％以上的额外功率，这就要求背面的封装材料也具有良好的透光性能。由于光伏组件中电池片之间存在空隙，如果背层都采用全透光的封装材料，则电池片空隙处会损失约2％的太阳光。为解决这个问题，行业内采取了多种措施来增强太阳光在电池片空隙处的反射，例如白色胶膜、高反射背板、高反射镀膜玻璃、镀铝反光贴条等，但都存在一些问题，比如白色胶膜和高反射背板的存在使得组件背面不透光，无法应用于高效双面电池组件，高反射镀膜玻璃则存在反射率低、光线有效利用率低等问题，镀铝反光贴膜则存在绝缘性缺陷，铝表面容易被腐蚀导致反射率下降等问题。针对双面电池组件的封装损失，以上所述的解决方案都存在不同程度的局限，为了更好的解决这个问题，开发一种在电池片区域高透光、电池片空隙区域高反射的网格状复合封装材料是非常有必要的，同时还要求制备工艺简单、成本低，可有效降低光伏组件的发电成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜及其应用，本专利技术在透明胶膜上通过印刷方法复合一层网格状高反射材料，简单高效，材料和加工成本低，同时组件功率提升效果显著，具有较高的性价比。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，由网格状高反射层和透明胶膜组成；所述网格状高反射层为具有高反射率的网格状高分子材料层，复合在透明胶膜上；所述网格状高反射层厚度10-500μm，包含50～90wt％的第一主体树脂、1～49.7wt％的反光填料、0.1～25wt％的改性助剂、0～5wt％的交联助剂、0～10wt％的增塑助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂；所述的透明胶膜厚度为100～1000μm，包含60～95wt％的第二主体树脂、0.5～30wt％的改性助剂、0.1～5wt％的交联助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂；所述第一主体树脂由聚烯烃及其共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、聚砜中的一种或多种按任意比例混合组成。所述第二主体树脂以乙烯、丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种单体共聚而得。进一步地，所述网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜用于封装光伏组件，网格状高反射层的形状与光伏组件中非电池片区域的形状一致，透明胶膜的形状与电池片的形状一致。进一步地，所述网格状高反射层的形状包括四边形、六边形和八边形。进一步地，所述反光填料由中空玻璃微珠、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、锌钡白、二氧化硅、硫化锌、二氧化钛、氧化铝、氧化锑锡、三氧化二锑的一种或多种按任意配比混合组成。进一步地，所述改性助剂由3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和3-(2,2-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的一种或多种按任意配比混合组成；所述交联助剂由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的一种或多种按任意配比混合组成；所述抗热氧老化剂由四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、N,N'-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯、二辛酯基季戊四醇二亚磷酸酯、三苯基异癸基亚磷酸酯和三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯的一种或多种按任意配比混合组成。进一步地，所述增塑助剂包括邻苯二甲酸酯类增塑助剂、脂肪族二元酸酯类增塑助剂、磷酸酯类增塑助剂、环氧类增塑助剂。所述邻苯二甲酸酯类增塑助剂优选由邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯中的一种或多种按任意比例混合组成。所述脂肪族二元酸酯类增塑助剂优选由己二酸二(二-乙基己酯)、辛二酸二(二-乙基己酯)、壬二酸二(二-乙基己酯)、癸二酸二(二-乙基己酯)中的一种或多种按任意比例混合组成。所述磷酸酯类增塑助剂优选由磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯一辛酯中的的一种或多种按任意比例混合组成。所述环氧类增塑助剂优选由环氧化大豆油、环氧油酸辛酯、环氧化四氢邻苯二甲酸二辛酯、环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种按任意比例混合组成。进一步地，所述网格状高反射层通过喷墨打印、凹版印刷或3D打印方法复合在透明胶膜上。进一步地，复合时，透明胶膜作为印刷基材，高反射层材料作为印刷油墨进行印刷。本专利技术还提供一种上述网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜的应用，所述网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜可应用于封装晶硅电池组件，通过将非电池片区域漏过的太阳光反射回电池片表面，显著提高单位面积组件的功率。进一步地，所述晶硅电池组件包括单面电池组件、双面电池组件、叠片组件、半片电池组件和多主栅组件。本专利技术与现有技术相比，具有以下技术效果：1、当本专利技术应用于双面双波组件时，网格状高反射层覆盖非电池片区域，将该区域的入射光线反射回电池片的正面和反面，提高光线的有效利用率，从而提高光伏组件的发电功率。相比现有技术中采用全透明胶膜和网格状镀膜玻璃的封装方案，本专利技术的网格状高反射层反射率更高，入射光线反射路径更短，光线有效利用率更高，所应用的光伏组件功率增益更显著。2、当将本专利技术应用于常规单面电池组件时，相比现有技术中采用白色胶膜的封装方案，本专利技术大大降低了材料成本，具有较高的性价比。3、与镀铝反光贴膜相比，本专利技术采用柔性非导电聚合物材料作为高反射层，不仅具有优异的绝缘性能，同时兼具良好的柔韧性，在组件封装过程中不会对电池片造成潜在的损伤。4、所述的制备方法简单高效，网格状图案尺寸精确可控，原材料和加工成本低，合适工业化生产；本专利技术性能优异，应用广泛，成本低，可有效降低光伏组件的度电成本。附图说明图1为可应用于封装单面或双面电池组件的网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜示意图；图2为可应用于封装半片电池组件的网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜示意图；图3为可应用于封装叠片电池组件的网格状高反射双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，由网格状高反射层和透明胶膜组成；所述网格状高反射层为具有高反射率的网格状高分子材料层，复合在透明胶膜上。所述网格状高反射层厚度约为10‑500μm，包含50～90wt％的第一主体树脂、1～49.7wt％的反光填料、0.1～25wt％的改性助剂、0～5wt％的交联助剂、0～10wt％的增塑助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂。所述的透明胶膜厚度约为100～1000μm，包含60～95wt％的第二主体树脂、0.5～30wt％的改性助剂、0.1～5wt％的交联助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂。所述第一主体树脂由聚烯烃及其共聚物、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、聚砜中的一种或多种按任意比例混合组成。所述第二主体树脂以乙烯、丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种单体共聚而得。

【技术特征摘要】
1.一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，由网格状高反射层和透明胶膜组成；所述网格状高反射层为具有高反射率的网格状高分子材料层，复合在透明胶膜上。所述网格状高反射层厚度约为10-500μm，包含50～90wt％的第一主体树脂、1～49.7wt％的反光填料、0.1～25wt％的改性助剂、0～5wt％的交联助剂、0～10wt％的增塑助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂。所述的透明胶膜厚度约为100～1000μm，包含60～95wt％的第二主体树脂、0.5～30wt％的改性助剂、0.1～5wt％的交联助剂和0.1～5wt％的抗热氧老化剂。所述第一主体树脂由聚烯烃及其共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、聚砜中的一种或多种按任意比例混合组成。所述第二主体树脂以乙烯、丙烯、丁烯、庚烯、辛烯、降冰片烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种单体共聚而得。2.根据权利要求1所述的网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，所述网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜用于封装光伏组件，网格状高反射层的形状与光伏组件中非电池片区域的形状一致，透明胶膜的形状与电池片的形状一致。3.根据权利要求2所述的网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，所述网格状高反射层的形状包括四边形、六边形和八边形。4.根据权利要求1所述的一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，所述反光填料由中空玻璃微珠、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、锌钡白、二氧化硅、硫化锌、二氧化钛、氧化铝、氧化锑锡、三氧化二锑的一种或多种按任意配比混合组成。5.根据权利要求1所述的一种网格状高反射双层复合结构光伏封装胶膜，其特征在于，所述改性助剂由3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和3-(2,2-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的一种或多种按任意配比混合组成；所述交联助剂由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，崔炳洋，林维红，曹明杰，侯宏兵，项关源，周光大，林建华，
申请(专利权)人：杭州福斯特应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33