【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池组件反光膜及其制备方法、应用。
技术介绍
1、太阳能电池组件用于将太阳的光能直接转化为电能，由于不消耗石化能源，降低温室气体和污染物的排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。随着光伏组件的普及和行业的激烈竞争，太阳能电池组件单位面积的发电功率成为其性能重要的指标。太阳能电池组件具有多个光伏模块电池片，光伏模块电池片利用太阳光进行光伏发电，电池片的片间和串间有1-4mm的间隙空间，这些间隙大约占光伏组件2-4％的面积，入射到电池片间隙处的光线多发生正反射，被反射到组件外部，或透过组件达到地面，并不能进行光伏发电，这一部分面积所接收的太阳光被浪费，因此使得太阳能电池组件的有效面积减小，造成太阳能电池组件光电转换效率的降低。
2、为进一步开发与利用太阳能，充分利用太阳能电池组件中有效的使用面积，增加发电功率，人们开发了光伏组件用增效材料，即反光膜。反光膜可根据用途不同分为焊带反光膜和间隙反光膜，反光膜增效的机理是太阳光入射在反光膜的反射面上即可改变传播方向而反射至光伏玻璃上，并由光伏玻璃间接反射至光伏模块电池片处被加以利用，从而提升光伏组件的输出功率。例如，专利cn106461193a中公开了一种用于太阳能模块的光重定向膜，即反光膜，结构从上向下依次为铝层、棱镜型微结构、pet薄膜层和eva胶膜层。为提高反光膜对从光伏组件前板入射的光线的再利用率，在棱镜结构和其反光层上开展了大量研究，相关专利如cn108598184b、cn109273548a、cn116751527
3、然而，申请人在实际使用过程中发现，现有反光膜的使用寿命、反射效率依然有限。太阳能电池组件在长期使用的过程中，封装胶层会出现老化现象，同时太阳能电池组件在露天环境下不可避免地会渗入水汽和氧气，而太阳能电池组件的反射层多为金属材料如铝等，极易受到酸腐蚀，或者水和氧气共同作用导致的腐蚀作用，使得铝层容易脱落导致反光膜反射率大大衰减，失去原有的作用。此外，专利cn106461193a在制备反射层之前还需设置微观结构层，结构复杂，工艺技术要求较高。微观结构层多采用丙烯酸酯类树脂等有机材料制备，耐候性较差，在紫外线的常年照射下，也会发生氧化及降解，容易产生黄变、脆变，极大地降低了反光膜的寿命。
技术实现思路
1、针对现有技术中太阳能电池组件反光膜制备工艺复杂、耐候性较差、反射效率有限等不足，本专利技术提供了一种太阳能电池组件反光膜及其制备方法、应用。本专利技术反光膜具有优良的反射率和耐老化性，可提高太阳能电池组件对光能的利用率，并且本专利技术反光膜制备工艺简单，适于大规模生产。
2、本专利技术的具体技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种太阳能电池组件反光膜，包括上下叠合的功能层和粘结层，功能层包括由下至上依次叠合的下耐老化层，反射层和上耐老化层。
4、其中，反射层包括以下重量份的原料：聚酯70-90份，粒径300-500nm的金红石型中空二氧化钛微球10-30份，2-6份作为致孔剂的、玻璃化温度为110-140℃的降冰片烯-乙烯共聚物。
5、本专利技术的太阳能电池组件反光膜包括功能层和粘结层，其中粘结层用于将反光膜固定在太阳能电池板的焊带或者背板/玻璃上，适用于单玻或双玻太阳能电池组件。功能层的又包括下耐老化层，反射层和上耐老化层。上、下耐老化层的设置可显著提升薄膜的耐光热老化性，因此在常年照射下可延缓薄膜产生黄变、脆变，进而提升使用寿命。在反射层中，含有金红石型中空二氧化钛微球，其具有如下技术效果：
6、首先，本专利技术发现，与普通的实心金红石型二氧化钛粒子对比，具有空心结构的金红石型中空二氧化钛微球的反射率更高，特别是可以进一步提升在近红外波段的反射率。其原因在于：将二氧化钛设计为中空结构，加入到聚酯中后，因聚酯、中空二氧化钛微球、空气之间的折射率差异，可以在二氧化钛外表面和内表面发生多次散射，进而获得更高的反射率。
7、其次，作为附加效果，空心结构微球对光线的强反射作用还可以带来隔热效果，使得反光膜不会因吸收太多太阳光而温度过高，可减缓反光膜老化的速度。金红石型中空二氧化钛微球的粒径对于其自身反射率较为重要。最终，本专利技术发现将其粒径控制在300-500nm区间，反射率较佳。
8、此外，本专利技术在反射层原料中加入降冰片烯-乙烯共聚物作为致孔剂，由于降冰片烯-乙烯共聚物的玻璃化温度高于聚酯（70-75℃），因此在制备薄膜的受热拉伸过程中，聚酯呈高弹态（延展性好），而降冰片烯-乙烯共聚物仍呈玻璃态（延展性差），在薄膜拉伸过程中这种性质差异会在降冰片烯-乙烯共聚物所在位置形成以降冰片烯-乙烯共聚物作为核的泡孔，通过该泡孔界面引起光反射，可进一步提高薄膜的光反射率。一般来说，微细和均匀的泡孔数量越多，反光膜的反射率就越高，反射效果越好。但泡孔增加可能会由于空洞彼此的结合而使反射界面减少，还会使反射膜的强度减弱而导致对反射膜施加局部性的力量时泡孔容易被破坏，降低反射效果。并且，与中空二氧化钛微球合用时，中空二氧化钛微球也可能会阻碍泡孔的均匀生成。因此降冰片烯-乙烯共聚物的用量较为关键，最终本专利技术将其优化为2-6份。
9、所述金红石型中空二氧化钛微球的制备方法包括：按体积比（5-10）:（0.1-3）:（2-5）:（0.1-0.2）将乙醇、异丙醇或甲醇，丙酮依次加入至ticl4中搅拌，形成无色透明溶液；在200-240℃下水热反应10-14h；经冷却，分离，洗涤，干燥，在850-950℃下烧结1.5-2.5h，得到金红石型中空二氧化钛微球。
10、在现有技术中，制备中空二氧化钛微球通常需要可移动或牺牲的模板，例如硬性的纳米粒子如单分散聚合物乳胶、碳、硅球和金属纳米粒子，或软性纳米颗粒(如表面活性剂胶束/囊泡、微乳液、大分子、油滴、气泡)等，通过吸附或化学反应在其表面形成外壳，然后再通过煅烧或溶解去除模板，得到中空微球。这种方法不仅需要先合成或采购合适的模板，步骤繁琐，成本高；并且更为重要的是，本专利技术发现在煅烧或溶解去除模板的过程中，容易发生中空结构的坍塌，从而影响中空微球对光的反射性能。
11、为此，本专利技术采用上述更为便捷的无模板法来制备中空微球，其原理为：将ticl4与乙醇、异丙醇或甲醇混合，在反应初期，ticl4与水解生成二氧化钛纳米粒子，由于表面能较高，粒子会迅速聚集，形成结晶度较低的实心二氧化钛微球，在后续的熟化过程中，实心微球的内部逐渐溶解，并在微球的外壳上再结晶，最终形成高结晶度的中空微球。本专利技术方法不采用模板剂，因此无需要最终主动去除模板剂，从而可减小中空结构坍塌的风险，进而不会影响中空微球对光的反射性能；并且，该方法制备的中空微球壳层结构与模板法相比表面积更大，可以更好地实现对入射光线的反射。
12、此外，在上述方法的烧结过程中，本专利技术通过调整烧结工艺，从而可获得晶型为金红石型的中空二氧化钛微球，该晶型与锐钛矿型相比，光催化活性更低，因此可有效减轻紫外线对聚酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池组件反光膜，其特征在于：包括上下叠合的功能层和粘结层，功能层包括由下至上依次叠合的下耐老化层，反射层和上耐老化层；
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：所述降冰片烯-乙烯共聚物的合成单体中降冰片烯的占比为30-60wt%，降冰片烯-乙烯共聚物的分子量为10-40W。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
4.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
5.如权利要求4所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
6.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：所述粘结层的材质为醋酸乙烯共聚物热熔胶。
7.一种如权利要求1-6任一项所述太阳能电池组件反光膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述熔融共挤出的温度为265-275℃；所述冷辊激冷的温度为15-30℃。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，
10.如权利要求1-6任一项
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池组件反光膜，其特征在于：包括上下叠合的功能层和粘结层，功能层包括由下至上依次叠合的下耐老化层，反射层和上耐老化层；
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：所述降冰片烯-乙烯共聚物的合成单体中降冰片烯的占比为30-60wt%，降冰片烯-乙烯共聚物的分子量为10-40w。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
4.如权利要求1所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
5.如权利要求4所述的太阳能电池组件反光膜，其特征在于：
6.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴思瑶，杨承翰，张文浩，陈伟女，韩闫伟，
申请(专利权)人：宁波长阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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