CN107026210A - 一种反射膜、其制造方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种反射膜，包括基材、反射层，所述反射层覆盖在所述基材上表面。反射层由UV固化树脂、反光粉末预混后直接UV紫外固化而成，生产工艺简单，反射层不易脱落，稳定性强，能有效提高光伏组件发电功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种反射膜，特别是一种应用于光伏组件的反射膜。
背景技术
光伏焊带应用于光伏组件电池片之间的连接，发挥导电聚电的重要作用。为了保证焊带与电池片的焊接牢靠和防止焊带腐蚀，焊带表面涂布有锡层，当太阳光直射到焊带表面时，锡层会将太阳光直接反射出去，此部分太阳光不能被电池板所利用，造成了光能的浪费。
有部分焊带本体上设有条纹结构用来反射光线，但是焊带基材为铜材，在加工时条纹结构难以做到微型结构，反射效果并不理想，而且会导致表面锡层厚度不均匀，易造成电池片的碎片，影响生产效率。
为了提升反射效果，市场出现了贴付在焊带表面的反射膜，反射膜将入射光线反射到电池片表面吸收利用。反射膜一般先采用UV固化技术在基材上制造出反射结构，然后在表面镀铝膜。该制造工艺较为复杂，镀膜成本高，而且铝层容易脱落。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种结构简单、成本低的反射膜。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种反射膜，包括基材、反射层，所述反射层覆盖在所述基材上表面，所述反射层为树脂、反光粉末混合固化而成。所述树脂为UV固化树脂，所述反光粉末为金属粉末、合金粉末或具有反光特性的高分子材料粉末，所述金属粉末、合金粉末为铝粉、锡粉、铜粉、银粉或其金属基合金粉末，所述反光粉末也可为上述粉末中几种粉末的混合粉末，粉末颗粒度优选为纳米级。
本发明相较于现有技术，反射层由UV固化树脂、反光粉末预混后直接UV紫外固化而成，生产工艺简单，反射层不易脱落，稳定性强。
进一步地，所述反射层内还含有储能夜光粉和微玻璃球颗粒。
采用上述优选的方案，反射膜白天将少部分光能吸收到储能夜光粉中，夜晚再将其释放出产生弱光，微玻璃球颗粒可以增强光照的发散性，可以作为弱照明使用，增加光伏组件美观效果。
进一步地，所述反射层为复数个环状棱镜单组阵列结构，所述环状棱镜单组由多道同心环状棱镜构成；所述环状棱镜单组外形成圆形、方形、正六边形的一种，所述反射层优选为正六边形环状棱镜单组交错阵列结构。
采用上述优选的方案，反射层优选为正六边形环状棱镜单组交错阵列结构，结构更稳定，能将入射光线向周向均匀反射到电池片表面，交错阵列结构能够将反射到焊带表面的光线再次反射到电池片表面，提高光线利用率。
进一步地，所述基材上表面为斜面结构，所述反射层为分布在所述斜面结构的三棱柱阵列而成，所述三棱柱的截面为不等边三角形，所述不等边三角形下底角为30°，所述不等边三角形上底角为60°。
采用上述优选的方案，反射面逐渐升高，外侧的反射面不会阻挡光线，减少光线反射次数，减小光线损耗，提升光伏组件的发电功率。
进一步地，所述反射层为复数个金字塔微四棱锥阵列结构。
采用上述优选的方案，金字塔结构，使入射光线向四个方向均匀反射至电池片表面，光线利用率高，同时结构也最具稳定性。
进一步地，所述金字塔微四棱锥底边与所述基材长度方向成45°角度设置。
采用上述优选的方案，光伏组件的焊带长度方向与电池片主栅线方向一致，金字塔四棱锥底边与之成45°角度设置，可以使反射光线向四个方向发散，而不再反射到焊带表面的反射膜上。
进一步地，所述金字塔微四棱锥为多斜度结构，棱线的倾斜角由下往上依次变小。
采用上述优选的方案，降低了金字塔微四棱锥的高度，节省空间，也增加了反射面积，提高光伏组件效率。
进一步地，所述反射层为复数个微三棱柱阵列结构，所述微三棱柱一侧面设于所述基材上表面，所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向平行。
采用上述优选的方案，微结构层为三棱柱平躺状态设置，可以有效增加反射面的面积，也使反射出的光线到达更大面积的电池片表面进行再利用，提高光能利用率，增加光伏组件的输出功率。
进一步地，所述微三棱柱顶部切割成凹凸相间的多尖角结构。
采用上述优选的方案，微结构高度得到减小，节省了空间，垂直向的反射面也得到有力增大，小入射角的入射光线得到更好的利用。
进一步地，所述微三棱柱的棱线方向与所述基材长度方向成15°-65°角度设置，优选为45°设置。
采用上述优选的方案，所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向成角度设置，可以增加反射面的面积，也使反射出的光线到达更大面积的电池片表面进行再利用，提高光能利用率，增加光伏组件的输出功率，结合主要光伏使用集中地的地理和光照特点，优选45°，提高反射膜的通用性。
进一步地，所述微三棱柱的一侧面上具有多个W状尖角结构。
采用上述优选的方案，在太阳光照集中的一侧面上设有多个W状尖角结构，有效增加了反射面积，使反射光线到达更大区域的电池片表面，提高光能利用率。
进一步地，所述基材的下表面还设置有EVA热熔胶层。
采用上述优选的方案，EVA热熔胶层可以方便反射膜与焊带的结合。
一种反射膜的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：将一定比例的UV固化树脂、反光粉末充分搅拌混合，所述反光粉末重量占比为25％-40％；
步骤2：对搅拌混合物进行反光性测试，若反光性差异值超过10％，则继续搅拌；若反光性整体不足，则再添加3％重量比的所述反光粉末，返回步骤1操作；
步骤3：在基材上表面涂布一层UV固化树脂、反光粉末混合物；
步骤4：将带有与反射结构相应形状的模板压贴在涂布有上述混合物的基材上表面，对模板进行加热，加热温度为70-120℃，使混合物填满模板的反射结构间隙；
步骤5：在贴合状态下，通过UV光源照射，混合物迅速固化成型；
步骤6：固化成型的反射膜及模板同步冷却，冷却温度为0-30℃，最后取出反射膜，该反射膜即为具有反射层结构的反射膜。
采用上述优选的方案，反射层由UV固化树脂、反光粉末预混后直接UV紫外固化而成，生产工艺简单，反射层不易脱落，稳定性强。
一种反射膜的应用，用以提升光伏组件功率，所述光伏组件包括多个电池片、连接电池片的焊带，所述反射膜设置在所述焊带上表面或所述电池片之间的间隙区域，所述反射膜也可同时设置在所述焊带上表面和所述电池片之间的间隙区域，所述反射膜的长度方向与所述焊带长度方向、所述间隙区域长度方向平行设置。
采用上述优选的方案，反射膜设置到光伏组件中光照没有被利用的空间位置，将光照反射到电池片的表面转化为电能，提高了光伏组件的发电功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式的结构示意图；
图3是本发明图2中环状棱镜单组的沿圆心截面示意图；
图4是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图5是本发明的金字塔四棱锥成多斜度结构的结构示意图；
图6是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图7是本发明的微三棱柱多尖角结构的结构示意图；
图8是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图9是本发明的微三棱柱W尖角结构的结构示意图；
图10是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图11是光伏组件的结构示意图；
图12是本发明在光伏组件中反射光线原理示意图；
图13本发明另一种实施方式的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
1-基材；2-反射层；21-UV固化树脂；22-反光粉末；3-EVA热熔胶层；4-光伏组件；41-电池片；42-焊带；43-反射膜；44-玻璃片；51-入射光线；52-反射光线；53-全反射光线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的一种实施方式为：一种反射膜，包括基材1、反射层2，反射层2覆盖在基材1上表面，反射层2为UV固化树脂21、反光粉末22混合固化而成，反光粉末22为金属粉末、合金粉末或具有反光特性的高分子材料粉末，所述金属粉末、合金粉末为铝粉、锡粉、铜粉、银粉或其金属基合金粉末，所述反光粉末也可为上述粉末中几种粉末的混合粉末，粉末颗粒度优选为纳米级。
采用上述技术方案的有益效果是：反射层由UV固化树脂、反光粉末预混后直接UV紫外固化而成，生产工艺简单，反射层不易脱落，稳定性强。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到作为弱照明的目的，所述反射层内还含有储能夜光粉和微玻璃球颗粒。采用上述技术方案的有益效果是：反射膜白天将少部分光能吸收到储能夜光粉中，夜晚再将其释放出产生弱光，微玻璃球颗粒可以增强光照的发散性，可以作为弱照明使用，也可增加光伏组件美观效果。
如图2-3所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到更好提高光线利用率的目的，图2中，反射层2为复数个环状棱镜单组阵列结构，所述环状棱镜单组由多道同心环状棱镜构成；所述环状棱镜单组外形成圆形、方形、正六边形的一种，所述反射层优选为正六边形环状棱镜单组交错阵列结构，图3是图2中环状棱镜单组的沿圆心截面示意图。采用上述技术方案的有益效果是：反射层优选为正六边形环状棱镜单组交错阵列结构，结构更稳定，能将入射光线向周向均匀反射到电池片表面，交错阵列结构能够将反射到焊带表面的光线再次反射到电池片表面，提高光线利用率。
如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到更好提高光线利用率的目的，反射层2为复数个金字塔微四棱锥阵列结构。采用上述技术方案的有益效果是：金字塔结构，使入射光线向四个方向均匀反射至电池片表面，光线利用率高，同时结构也最具稳定性。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到改善光线反射路径的目的，所述金字塔微四棱锥底边与所述基材长度方向成45°角度设置。采用上述技术方案的有益效果是：光伏组件的焊带长度方向与电池片主栅线方向一致，金字塔微四棱锥底边与之成45°角度设置，可以使反射光线向四个方向发散，而不再反射到焊带表面的反射膜上。
如图5所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到节省空间的目的，所述金字塔微四棱锥为多斜度结构，棱线的倾斜角由下往上依次变小，图中棱线的倾斜角α＞β＞γ。采用上述技术方案的有益效果是：降低了金字塔微四棱锥的高度，节省空间，也增加了反射面积，提高光伏组件效率。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到提高微结构稳定性的目的，所述金字塔微四棱锥顶角角度为50°-75°。采用上述技术方案的有益效果是：在提高反射膜面积的同时保证结构稳定性。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到细化微结构的目的，所述金字塔微四棱锥底面边长为50μm。采用上述技术方案的有益效果是：在模具制作能力的保证下，细化微结构，能更好地将反射光线再利用。
如图6所示，在本发明的一种实施方式为：反射层2为复数个微三棱柱阵列结构，所述微三棱柱一侧面设于所述基材上表面，所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向平行。
采用上述技术方案的有益效果是：微结构层为微三棱柱平躺状态设置，可以有效增加反射面的面积，也使反射出的光线到达更大面积的电池片表面进行再利用，提高光能利用率，增加光伏组件的输出功率。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到提高反射结构稳定性的目的，所述微三棱柱顶角角度为60°-150°，优选为120°。采用上述技术方案的有益效果是：在提高反射膜面积的同时保证结构稳定性。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到细化微结构的目的，所述微三棱柱的底面宽度为50μm。采用上述技术方案的有益效果是：在模具制作能力的保证下，细化微结构，能更好地将反射光线再利用。
如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到节省空间，增大有效反射面积的目的，所述微三棱柱顶部切割成凹凸相间的多尖角结构，垂直向的反射面也得到有力增大。采用上述技术方案的有益效果是：微结构高度得到减小，节省了空间，光照强度大的小入射角的入射光线得到更好的利用。
如图8所示，在本发明的一种实施方式为：所述微三棱柱的棱线方向与所述基材长度方向成θ角设置，θ角度为15°-65°，优选为45°设置。
采用上述技术方案的有益效果是：所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向成角度设置，可以增加反射面的面积，也使反射出的光线到达更大面积的电池片表面进行再利用，提高光能利用率，增加光伏组件的输出功率。
由于不同纬度的地区，太阳光的角度不同，例如新疆地区和江苏地区最佳的微三棱柱的棱线方向与基材长度方向所成角度θ是不相同的，我们可以根据阳光的角度来相应作出对应的调整。在本发明的另一些实施方式中，为了达到反射膜制作通用性的目的，所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向所成角度优选为45°。采用上述技术方案的有益效果是：结合主要光伏使用集中地的地理和光照特点，优选45°，提高反射膜的通用性。
如图9所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到更大地增加反射膜面积的目的，在太阳光照集中的微三棱柱的一侧面上设有多个W状尖角结构。采用上述技术方案的有益效果是：有效增加了反射膜面积，使反射光线到达更大区域的电池片表面，提高光能利用率。
如图10所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到反射膜方便与焊带结合的目的，基材1的下表面还设置有EVA热熔胶层3。采用上述技术方案的有益效果是：EVA热熔胶层可以方便反射膜与焊带的结合。
一种反射膜的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：将一定比例的UV固化树脂、反光粉末充分搅拌混合，所述反光粉末重量占比为25％-40％；
步骤2：对搅拌混合物进行反光性测试，若反光性差异值超过10％，则继续搅拌；若反光性整体不足，则再添加3％重量比的所述反光粉末，返回步骤1操作；
步骤3：在基材上表面涂布一层UV固化树脂、反光粉末混合物；
步骤4：将带有与反射结构相应形状的模板压贴在涂布有上述混合物的基材上表面，对模板进行加热，加热温度为70-120℃，使混合物填满模板的反射结构间隙；
步骤5：在贴合状态下，通过UV光源照射，混合物迅速固化成型；
步骤6：固化成型的反射膜及模板同步冷却，冷却温度为0-30℃，最后取出反射膜，该反射膜即为具有反射层结构的反射膜。
采用上述技术方案的有益效果是：反射层由UV固化树脂、反光粉末预混后直接UV紫外固化而成，生产工艺简单，反射层不易脱落，稳定性强。
如图11所示，一种反射膜的应用，反射膜应用于光伏组件4中，用以提升光伏组件功率；光伏组件4包括多个电池片41、连接电池片的焊带42，所述反射膜设置在焊带42上表面或电池片41之间的间隙区域45，或同时设置在上述两区域；所述反射膜的长度方向与焊带42长度方向、间隙区域45长度方向平行设置。采用上述技术方案的有益效果是：反射膜设置到光伏组件中光照没有被利用的空间位置，将光照反射到电池片的表面转化为电能，提高了光伏组件的发电功率。
下面结合图12阐述本发明在光伏组件中反射光线的原理，本发明反射膜43贴付于焊带42表面，入射光线51(阳光)经玻璃片44入射到反射膜43的反射层上反射改变路径成反射光线52，再经玻璃片44表面全反射改变路径成全反射光线53，最终到达电池片41，光能被吸收转化为电能。
如图13所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到优化反射路径的目的，基材1上表面为斜面结构，反射层2为分布在所述斜面结构的三棱柱阵列而成，所述三棱柱的截面为不等边三角形，所述不等边三角形下底角为30°，所述不等边三角形上底角为60°。
采用上述优选的方案，反射面逐渐升高，外侧的反射面不会阻挡光线，减少光线反射次数，减小光线损耗，提升光伏组件的发电功率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种反射膜，包括基材、反射层，所述反射层覆盖在所述基材上表面，其特征在于，所述反射层为树脂、反光粉末混合固化而成。
2.根据权利要求1所述的一种反射膜，其特征在于，所述树脂为UV固化树脂，所述反光粉末为金属粉末、合金粉末或具有反光特性的高分子材料粉末，所述金属粉末、合金粉末为铝粉、锡粉、铜粉、银粉或其金属基合金粉末，所述反光粉末也可为上述粉末中几种粉末的混合粉末，粉末颗粒度优选为纳米级。
3.根据权利要求2所述的一种反射膜，其特征在于，所述反射层内还含有储能夜光粉和微玻璃球颗粒。
4.根据权利要求2所述的一种反射膜，其特征在于，所述反射层为复数个环状棱镜单组阵列结构，所述环状棱镜单组由多道同心环状棱镜构成，所述环状棱镜单组外形成圆形、方形或正六边形。
5.根据权利要求2所述的一种反射膜，其特征在于，所述基材上表面为斜面结构，所述反射层为分布在所述斜面结构的三棱柱阵列而成，所述三棱柱的截面为不等边三角形，所述不等边三角形下底角为30°，所述不等边三角形上底角为60°。
6.根据权利要求2所述的一种反射膜，其特征在于，所述反射层为复数个金字塔微四棱锥阵列结构，所述金字塔微四棱锥底边与所述基材长度方向成45°角度设置，所述金字塔微四棱锥为多斜度结构，棱线的倾斜角由下往上依次变小。
7.根据权利要求2所述的一种反射膜，其特征在于，所述反射层为复数个微三棱柱阵列结构，所述微三棱柱一侧面设于所述基材上表面，所述微三棱柱的棱线方向与基材长度方向平行，所述微三棱柱顶部切割成凹凸相间的多尖角结构。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种反射膜，其特征在于，所述基材的下表面还设置有EVA热熔胶层。
9.一种反射膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将一定比例的UV固化树脂、反光粉末充分搅拌混合，所述反光粉末重量占比为25％-40％；
步骤2：对搅拌混合物进行反光性测试，若反光性差异值超过10％，则继续搅拌；若反光性整体不足，则再添加3％重量比的所述反光粉末，返回步骤1操作；
步骤3：在基材上表面涂布一层UV固化树脂、反光粉末混合物；
步骤4：将带有与反射结构相应形状的模板压贴在涂布有上述混合物的基材上表面，对模板进行加热，加热温度为70-120℃，使混合物填满模板的反射结构间隙；
步骤5：在贴合状态下，通过UV光源照射，混合物迅速固化成型；
步骤6：固化成型的反射膜及模板同步冷却，冷却温度为0-30℃，最后取出反射膜，该反射膜即为具有反射层结构的反射膜。
10.一种反射膜的应用，其特征在于，权利要求1-8任一所述的反射膜应用于光伏组件中，用以提升光伏组件功率，所述光伏组件包括多个电池片、连接电池片的焊带，所述反射膜设置在所述焊带上表面或所述电池片之间的间隙区域，所述反射膜也可同时设置在所述焊带上表面和所述电池片之间的间隙区域，所述反射膜的长度方向与所述焊带长度方向、所述间隙区域长度方向平行设置。
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