光重新定向膜制造技术

本发明专利技术提供了一种光重新定向膜，所述光重新定向膜包括第一层，所述第一层设置在第二层上，其中所述第一层和所述第二层的结构化主表面彼此面对。光学反射层或金属层设置在所述第一层与所述第二层之间。所述第一层可以是热熔融粘合剂层，并且所述第二层可以是聚合物层。所述第一层和所述第二层可以是一体层。所述第一层可以是具有软化温度T1的第一聚合物层，并且所述第二层可以是具有大于T1的软化温度T2的第二聚合物层。对所述膜加热和/或施加压力使所述膜的光学特性改变小于约5％。使所述膜的光学特性改变小于约5％。使所述膜的光学特性改变小于约5％。

Optical reorientation film

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光重新定向膜

技术介绍

[0001]光伏电池单元可以布置成行并且使用接片条带串联地电连接。光重新定向膜可以施加在接片条带上。

技术实现思路

[0002]本说明书涉及光重新定向膜。光重新定向膜可以用于光伏电池单元(例如，太阳能电池单元)的组件中。在一些实施方案中，光重新定向膜包括第一层，该第一层设置在第二层上，其中第一层和第二层的结构化主表面彼此面对。在一些实施方案中，光学反射层和/或金属层设置在第一层与第二层之间。第一层可以是粘合剂层(诸如热熔融粘合剂层)，并且第二层可以是聚合物层。第一层可以是一体层(例如，一体热熔融粘合剂层)。第二层可以是一体层(例如，一体聚合物层)。光学反射层和/或金属层可以是一体层。第一层可以是具有软化温度T1的第一聚合物层，并且第二层可以是具有大于T1的软化温度T2的第二聚合物层。在一些实施方案中，对膜加热和/或施加压力使膜的光学特性(例如，漫反射率或表面粗糙度或棱柱夹角)改变小于约5％。这些和其他方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
[0003]图1是根据一些实施方案的光重新定向膜的示意性剖视图；
[0004]图2是结构化主表面的示意性平面图；
[0005]图3是粘结到表面上的光重新定向膜的示意性剖视图；
[0006]图4是温度范围内的温度的示意图；
[0007]图5是入射在层的一部分上的光的示意图；
[0008]图6是表面的示意性剖视图；
[0009]图7是光学反射层的示意性剖视图；并且
[0010]图8至图10是光伏组件的示意性剖视图。
具体实施方式
[0011]在以下说明中参考附图，该附图形成本专利技术的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
[0012]光重新定向膜(LRF)诸如美国专利9,972,734(Chen等人)中描述的那些可层压到(例如，硅)光伏电池单元(例如，太阳能电池单元)的导电接片条带(例如，镀锌铜接片条带)上。该膜可以重新定向/反射原本将被接片条带吸收或散射的光线，以增加电池单元的捕获功率(例如，增加大约2％)。此类膜通常包括在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上形成的镀铝的120度微复制型的棱柱，在PET基底上与棱柱相反地具有粘合剂，以用于将膜附接到接片条带。传统LRF膜的一个缺点是，其加剧了热循环时电池单元破裂/开裂的问题，因为接
片条带的存在可在光伏电池单元上产生应力，并且设置在接片条带上的接片上的LRF可增加应力。这个问题可以通过增加包封材料(通常是乙烯
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乙酸乙烯酯)的厚度以抵消应力来解决。将LRF附接到接片条带以进一步增加应力，并且因此将需要进一步增加包封材料的厚度以抵消应力。对于传统的LRF来说，需要增加包封材料的厚度是一个问题，因为行业正朝着越来越薄的太阳能电池单元发展，以使材料成本最小化。
[0013]根据本说明书的一些实施方案，提供薄的(例如，小于约55微米厚，不包括可能存在的任何载体层或剥离层)LRF。薄LRF可以包括设置在聚合物层上的粘合剂层(例如，热熔融粘合剂层)，其中光学反射(例如，金属)层设置在聚合物层和粘合剂层之间。在一些实施方案中，LRF是机械稳定的(例如，即使LRF可以较薄)。例如，在一些实施方案中，通过将粘合剂层施加到预先确定的表面以及升高粘合剂层的至少一部分的温度(例如，升高到至少粘结温度和/或升高到粘合剂层的至少软化温度)以及/或者将压力(例如，至少约1个大气压或至少约100kPa)施加到光重新定向膜的至少一部分来将LRF粘结到预先确定的表面，这使光学反射层的光学特性(例如，漫反射率或表面粗糙度或棱柱夹角)改变小于约5％。
[0014]图1是根据一些实施方案的光重新定向膜的示意性剖视图，该光重新定向膜包括层200、300、400和任选的层500。在一些实施方案中，层200是粘合剂层(诸如热熔融粘合剂层)，并且层300是聚合物层。在一些实施方案中，层200和300均为聚合物层(例如，分别为第一聚合物层和第二聚合物层)，其中层200具有比层300更低的软化温度。层200和/或层300和/或层400可以是一体层。层200具有结构化主表面201和在一些实施方案中基本上平坦的相反的主表面202。层300具有基本上平坦的主表面303和相反的结构化主表面304。如果表面是平坦的，或标称平坦的(例如，在最多出现正常制造过程中可能出现的微小的表面变化的程度下为平坦的)，或在最多出现与相对结构化主表面的结构所提供的表面变化相比较小或可忽略不计的微小表面变化的程度下为平坦的，则表面可被描述为基本上平坦的。用于层200的合适材料包括热熔融粘合剂和本文其他地方描述的其他粘合剂。例如，用于层300的合适材料包括热塑性烯烃(TPO)聚合物和共聚物(包括例如线性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE))、含氟聚合物(例如，聚偏二氟乙烯(PVDF))或含氟聚合物共混物、环烯烃共聚物或它们的共混物。此类聚合物具有与太阳能电池单元应用中使用的密封剂类似的折射率，并且对太阳能电池单元应用中经历的波长是光化学稳定的。用于层300的其他合适材料包括聚碳酸酯、(共)聚酯(聚酯或共聚酯)或它们的组合，这些材料任选地与其他地方所述的用于层300的一种或多种其他聚合物或共聚物共混以降低例如折射率。合适的TPO树脂包括：TPX DX310级，其是4
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甲基戊烯
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基烯烃共聚物(也称为聚甲基戊烯)，可从美国纽约州瑞布克的美国三井化学公司获得(Mitsui Chemicals America,Inc.,Rye Brook,NY 10573USA)；以及HD6719，其是高密度聚乙烯共聚物，可从美国德克萨斯州贝敦的埃克森美孚化工(Exxon Mobil Chemical,Baytown,TX 77520USA)获得。
[0015]层400设置在结构化主表面201和304之间。层400可以是一个或多个光学反射层、金属层或电介质反射体。在一些实施方案中，层400是光学反射层。在一些实施方案中，光学反射层是导电的。在一些实施方案中，光学反射层是金属层或包括金属层。金属层可以包括银、金和铝中的一种或多种。例如，金属层可以是铝层。
[0016]层500可以是载体层和/或剥离层，并且可以在将光重新定向膜粘结到表面之前存在，然后可以随后被除去。当包括层500时，其可由提供与层300的期望剥离力的任何聚合物
形成。例如，用于层500的材料可以选择为与层300的材料不相容的聚合物，使得层500可以容易地与层300分离。在一些实施方案中，层500是或包括聚碳酸酯或(共)聚酯基树脂。用于层500的合适材料包括MARKROLON 2407，其是可从美国宾夕法尼亚州匹兹堡的科思创北美公司(Covestro North Am本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光重新定向膜，所述光重新定向膜包括：热熔融粘合剂层，所述热熔融粘合剂层包括结构化第一主表面和相反的基本上平坦的第二主表面，所述结构化第一主表面包括沿着第一方向延伸并沿正交的第二方向布置的多个基本上平行的微结构；聚合物层，所述聚合物层设置在所述热熔融粘合剂层上并且包括基本上平坦的第三主表面和相反的结构化第四主表面，所述结构化第一主表面和所述结构化第四主表面彼此面对；以及光学反射层，所述光学反射层设置在所述结构化第一主表面和所述结构化第四主表面之间并适形于所述结构化第一主表面和所述结构化第四主表面，所述热熔融粘合剂层、所述聚合物层和所述光学反射层彼此基本上共同延伸，使得通过将所述第二主表面施加到预先确定的表面并将所述热熔融粘合剂层的至少部分的温度升高到所述热熔融粘合剂层的至少粘结温度来将所述光重新定向膜粘结到所述预先确定的表面，这使所述光学反射层的光学特性改变小于约5％。2.根据权利要求1所述的光重新定向膜，其中所述粘结温度为至少约50℃。3.根据权利要求1或2所述的光重新定向膜，其中所述光学反射层是导电的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光重新定向膜，其中所述光学反射层的所述光学特性是所述光学反射层的平均表面粗糙度或所述光学反射层的平均漫反射率。5.根据权利要求1至3中任一项所述的光重新定向膜，其中所述多个基本上平行的微结构中的每个微结构包括相对的小平面，所述相对的小平面在其间限定第一夹角，并且其中所述光学反射层的所述光学特性是所述第一夹角。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光重新定向膜，还包括设置在所述聚合物层的所述基本上平坦的第三主表面上并与所述基本上平坦的第三主表面接触的载体层，使得所述热熔融粘合剂层和所述光学反射层之间的粘结强度大于所述载体层和所述聚合物层之间的粘结强度。7.根据权利要求1至5中任一项所述的光重新定向膜，还包括设置在所述聚合物层的所述基本上平坦的第三主表面上并与所述基本上平坦的第三主表面接触的剥离层，使得当通过将所述第二主表面施加到所述预先确定的表面并将所述热熔融粘合剂层的所述至少部分的所述温度升高到所述热熔融粘合剂层的至少所述粘结温度而将所述光重新定向膜粘结到所述预先确定的表面时，从所述聚合物层除去所述剥离层不会导致或极少导致对所述光学反射层的损坏。8.一种光伏组件，所述光伏组件包括：至少一个光伏电池单元；至少一个导电接片条带，所述至少一个导电接片条带设置在所述至少一个光伏电池单元上，其中对于每个接片条带，根据权利要求1至7中任一项所述的光重新定向膜设置在所述接片条带上，使得所述热熔融粘合剂层将所述光重新定向膜粘结到所述接片条带。9.一种光重新定向膜，所述光重新定向膜包括：一体热熔融粘合剂层，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：维维安，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：