CN108089249A - 一种热压成型的反射膜及其制备方法 - Google Patents

一种热压成型的反射膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

发明涉及太阳能电池,特别涉及一种热压成型的反射膜及其制备方法,为了有效利用太阳能光伏模组上浪费的阳光,使电池组模块输出功率提升,本发明提供一种热压成型的反射膜及其制备方法。所述反射膜包括基材层,所述基材层包含结构层和基底层,所述基底层上延伸出若干微观结构,所述微观结构形成结构层,所述结构层上设置有底涂层。该反射膜具有较好的光重定向效果,即反射效果。该反射膜用于太阳能光伏模组后,太阳能电池的输出功率提高了。

Description

一种热压成型的反射膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池,特别涉及一种热压成型的反射膜及其制备方法,及其在太阳能、以及相关需要全反射TIR利用的光学器件中的应用。
背景技术
如今,化石燃料等不可再生能源提供目前全球绝大部分的能源消耗,但由于这部分燃料存在不可再生性,另外,燃烧这部分燃料后续将会带来废弃物排放等相关的环境问题,人类对于可再生清洁能源的需求更为迫切。近段时间以来,中国一些大城市持续的雾霾天气,直接导致了人们的身体健康问题,对于发展可再生清洁能源迫在眉睫。可再生能源主要是指可补充、可再生的自然资源,主要包括阳光、风、雨、潮汐和地热等能源。在众多的可再生清洁能源中,太阳能由于其取之不尽、用之不竭,一直备受人类青睐。目前,在全球范围内,有数百万的家庭从光伏系统获得电力,各个国家每年的太阳能装机功率也逐年提升。但对于太阳能电力不断增长的需求以及单位面积内有效提高太阳能利用率的需求,已经转变为对于如何满足这些需求的装置和材料的需求,各国的研究者在这块领域上付出了自己的努力。
太阳光照射到地球上,我们能够直接利用其热能,但要得到我们所需的电能,必须对其进行光电转换,太阳能电池就是一种光电转换器件。光伏电池本身尺寸相对较小,以晶硅电池为例,通常会被组合到具有对应更大功率输出的物理集成光伏模块(或太阳能模块)中。光伏模块通常由两组或者多组光伏电池串联形成,其中每组由成排布置并使用镀锡扁平铜线(也俗称为电连接器、镀锡焊带或者汇流线)串联形成太阳能电池组。现在的多晶硅和单晶硅太阳能电池的最高转换效率分别为20.3%和24.7%。如何提高太阳能电池的输出能量,主要是分为两个方向,一者如何提高太阳能晶硅的转换效率;二者单位面积内有效利用照射到太阳能电池上的阳光。太阳能电池组组件内,例如镀锡焊带、电池间隙、电池倒角等组件内同样存在太阳光的照射,但这部分阳光无法利用,其面积高达15%。如何有效利用这部分浪费的阳光,是本专利—反射膜主要解决的问题。
为解决上述问题,PCT/US2006/041816(公开日:2009年1月28日)公开了一种光学结构,其包括聚合物基材层,包括具有多个光学特征的上表面的热塑性聚合物光学层,和在基材层和光学层之间的粘合层,该种光重定向膜主要应用于LCD领域。3M公司的中国专利申请CN 106571403A(公开日:2017年4月19日)也公开了一项专门应用于太阳能光伏领域的光重定向膜
相比于LCD领域的光重定向膜,应用于太阳能光伏模块的光重定向膜具有更加严苛的环境条件,同时,考虑到功能层和结构层的各自特点,我们需要将结构层更多地在使用过程中维持其结构的作用,而功能层能够更大程度上不受周边环境的影响,因此我们设计了符合以上要求的反射膜,应用于太阳能光伏模块以及一些需要信赖性高的领域上。
发明内容
为了有效利用太阳能光伏模组上浪费的阳光,使电池组模块输出功率提升,本发明提供一种热压成型的反射膜及其制备方法,该反射膜具有较好的光重定向效果,即反射效果。该反射膜用于太阳能光伏模组后,太阳能电池的输出功率提高了。
为了解决上述技术问题,本发明提供下述技术方案。
本发明提供一种反射膜,所述反射膜包括基材层,所述基材层包含结构层(简称结构)和基底层(简称基底),所述基底层上延伸出若干微观结构,所述微观结构形成结构层,所述结构层上设置有底涂层。
所述结构层和基底层为一体结构。
所述若干微观结构与基材层为一体结构。所述结构层包括平铺的棱镜结构。
进一步的,在所述反射膜中,所述底涂层上设置有反射层。
所述基材层的材料选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材料中的一种。
进一步的,所述反射膜依次包括粘结层、基材层和反射层;所述底涂层上设置所述反射层。
所述基底层上延伸的若干微观结构为有序排列。所述若干微观结构与基底层无缝连接。所以,由若干微观结构形成的结构层与基底层无缝连接。所述微观结构为棱镜结构。所述结构层包括若干个棱镜结构。
进一步的,所述棱镜结构的横截面是等腰三角形。
所述等腰三角形的底边长度是固定或不固定的。
所述棱镜结构是指单条的长条形棱镜,简称棱镜。
棱镜结构的等腰三角形的顶角,又称为棱镜的顶角,等腰三角形的侧边又称棱镜的侧边,等腰三角形的侧边沿纵深方向的连接称棱镜的侧面。单一棱镜的顶角沿纵深方向的连线称棱镜的波峰,两个相邻棱镜的侧边交叠处的连线称棱镜的波谷。
进一步的,所述的反射膜中,所述棱镜结构平行排列,形成阵列。棱镜结构与基材层成形于一体。棱镜结构的侧面处处有交叠。基材层不存在漏光平面。
进一步的,所述的反射膜中,所述棱镜的波峰的高度(或称棱镜的高度)相同,相邻棱镜波峰之间的距离,或称棱镜间距。
进一步的,所述底涂层紧贴于棱镜结构的上方。
进一步的,所述底涂层的材料选自丙烯酸聚合物。
进一步的,所述底涂层的厚度为2-10μm。底涂层作为结合反射层和结构层的链接,表面是平面结构。优选的,所述底涂层的厚度在2μm。
进一步的,所述反射膜还包括保护层,所述保护层位于反射层上。
所述保护层用于保护反射层材料,避免在使用过程中反射层材料被水氧所腐蚀,从而保持反射膜最优的反射率。
进一步的,所述反射膜中,所述反射层的材料包括无机材料或/和有机材料。
进一步的,所述反射层的材料为AL。所述反射层的厚度为50nm。
进一步的,所述反射膜中,所述保护层的材料包括无机材料或/和有机材料。
进一步的,所述保护层为SiO2层。所述保护层的厚度为15nm。
所述粘结层位于基材层的另一面,用于将反射膜粘贴到使用的材料上,从而保持合适的粘结力。所述粘结层的材料包括乙烯及其共聚物或聚烯烃类等。
进一步的,所述粘结层的材料为EVA热熔胶。所述粘结层的厚度为40μm。
进一步的,在所述反射膜中,所述微观结构为棱镜结构,所述棱镜波峰的高度相同,相邻棱镜波峰之间的距离为10-300μm。
进一步的,在所述反射膜中,所述微观结构为棱镜结构,所述棱镜结构的顶角角度为110°≤θ≤130°。
进一步的,所述反射膜中,棱镜结构的顶角为圆角,圆角的半径为R。0<R≤10μm。也可以称半径为R的圆角为R角。棱镜结构的顶角为尖角,可称为无R角,也可称为R角的半径R为0。
进一步的,在所述反射膜中,所述相邻棱镜波峰之间的距离(棱镜间距)为10-50μm。
进一步的,在所述反射膜中,所述棱镜的顶角为120度,R角的半径为2μm。
进一步的,在所述的反射膜中,所述的基底层和结构层为材质相同的聚合材料。
进一步的,所述反射层选自下述涂层:无机材料涂层或有机材料涂层中的一种或至少两种的组合。
进一步的,在所述的反射膜中,所述的底涂层为聚合物材料,
进一步的,所述的反射膜中,所述结构层包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度相等,棱镜间距为10-50μm,棱镜顶角的角度为110-130度,R角的半径为2μm,同时跟反射膜接触的底涂层厚度为2μm。
本发明还提供一种制备所述的反射膜的方法,所述方法包括下列步骤:
(1)在基材层的加工过程中,直接将基材层的表层压出微观结构;
(2)在步骤(1)得到的基材层的具有微观结构的表面预涂一层底涂液,底涂液固化后形成底涂层。
进一步的,底涂层上面设置反射层。底涂层能够增加基材层与反射层材料的附着力。
进一步的,所述方法包括下列步骤:
(1)在基材层拉伸后,基材层未完全固化时,通过热压成型的方式,直接将基材层的表层压出微观结构。
本发明还提供一种制备上述反射膜的方法,包括下列步骤:
(1)在基材拉伸的过程中,通过热压成型的方式将结构成型出来。
(2)在基材结构上预涂一层底涂液,从而增加跟反射层材料的附着力,制得具有特定结构的反射膜。
现有的光重定向膜,主要采用二道成型的工艺,也就是在透明基膜层表面涂布紫外光固化树脂,从而通过利用具有特定互补结构的模具碾压,光固后形成棱镜层的方式制备结构层,整体光固化树脂和基材层之间的匹配性并不是很理想,无法做到无缝连接,尤其在野外环境或者加压的环境中使用,容易造成龟裂等现象,反射效果并不理想。
与现有技术相比,本发明所提供的反射膜,具有下述特点:反射效果好,膜面外观较好,环境信赖性较好。本发明提供的反射膜整体反射率大于90%,用于传统太阳能光学领域—覆盖光伏模块镀锡焊带但不含光伏电池的区域部分,同时也应用于相关需要全内反射Total Internal Reflection(TIR)利用的荧光显微镜、汽车雨量传感器等器件中。本发明提供的制备方法制得的反射膜的反射效果及信赖性较好。
附图说明
图1为现有单片太阳能光伏电池组(斜线部分为覆盖光伏模块镀锡焊带但不含光伏电池的区域部分);
图2为热压成型的反射膜纯结构层示意图;
图3为热压成型的反射膜(无保护层和粘结层)示意图;
图4为热压成型的反射膜示意图。
其中:
10为带有结构层的基材层;
20为底涂层;
30为反射材料层;
40为防氧化层(即保护层);
50为粘结层。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点,下文将本发明的较佳的实施例,并配合图式做详细说明如下:
如图1和图4所示,图1中的斜线部分为光伏模块镀锡焊带,不含光伏电池的区域。图4中所示的反射膜的粘结层50贴到图1斜线的部位,朝向阳光的一面是反射层30,反射层30将斜线上方的阳光重新导向两边空白处的电池上方。本发明提供的反射膜裁成条形,覆盖在光伏模块镀锡焊带,不覆盖光伏电池的区域。
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,底涂层20,反射材料层30,防氧化层40以及粘结层50,其中基材层10包含结构和基底,而结构层很大程度上影响了反射膜材料未来的整体信赖性,因此,实施例1、2、3、4、5、6主要确定结构层的信息。
实施例1
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为10μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例2
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为24μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例3
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为40μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例4
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例5
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为80μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例6
如图2所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为300μm,棱镜顶角为120度,无R角。
实施例7
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,无R角,结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例8
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm,结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例9
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为5μm,结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例10
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为10μm,结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例11
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为5μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例12
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为10μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例13
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为110度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例14
如图3所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为130度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。
实施例15
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层(即保护层)40,该防氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
实施例16
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为10μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
实施例17
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为24μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。,为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
实施例18
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为40μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。,为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
实施例19
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为80μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。,为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
实施例20
如图4所示,本发明提供的反射膜包含带有结构的基材层10,其材质为聚碳酸酯,厚度为100μm,其中基材层10包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为300μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
对比例1
一种反射膜,包含基材层,在本对比例中,结构层和基材层属于独立分开,即通过紫外固化树脂将结构成型于透明的基材上,基材材质为PET,厚度为75μm。其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜结构的材质为紫外固化树脂,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm。基材与结构总体厚度为100μm。结构上涂布一层底涂层20,其材质为丙烯酸聚合物,厚度为2μm,在底涂层上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm。,为防止反射层材料被空气和水汽氧化,因此在反射层材料上制备一层防氧化层40,该氧化层材质为SiO2层,厚度为15nm。粘结层材质为EVA热熔胶,厚度为40μm。
对比例2
一种反射膜,包含带有结构的基材层,基材层材质为聚碳酸酯,厚度为100μm(基材层的厚度是基底与结构层的总厚度),其中基材层包含结构和基底,其中结构包含平铺的棱镜结构,棱镜的高度H相同,棱镜间距D为50μm,棱镜顶角为120度,R角半径为2μm,结构上蒸镀一层反射层30,其材质为金属Al,厚度为50nm,无底涂层。
按照下述方式评价本发明提供的反射膜的主要性能。
反射率:利用安捷伦的Cary5000紫外可见近红外分光光度计测量反射膜的反射率。
加压信赖性测试:温度120度,压力两个大气压,采用EVA热熔胶(模拟太阳能电池光学模组使用时候的环境)在反射膜上加压的方式进行测试,72小时,膜面采用通过台灯的反射光,中等视距下观察膜面纹理粗细、外观均匀性、是否有透光点或者材料裂纹等。性能通过电池组功率和反射率实测方式进行评价。
膜面外观:结构膜或反射膜——常规通过台灯的反射光,中等视距下观察膜面纹理粗细、外观均匀性、是否有透光点或者材料裂纹等。评价等级:优>良>中>劣>差,膜面外观对比是属于同条件进行对比,即同一表格中的实施例具有参考价值。
涂布工艺和加工难度使用下述评价标准。涂布工艺难易主要取决于底涂层涂布过程中是否会对结构破损等。评价标准:高>中>低。高代表涂布工艺较难,涂布不均匀或者无法长时间涂布;加工难易程度主要考量热压辊结构的加工工时和雕刻风险成本,评价为高,可以做出相关产品,但是涂布工艺实现难,涂布不均匀或者无法长时间涂布,加工工时和雕刻风险高。
涂布成本:以单位面积内,涂布的厚度作为涂布胶水用量的量化值,在能够达到预期目标的情况下,涂布胶水尽量使用少。
电池提升功率测试:测试太阳能电池组的功率,再将反射膜材料组装到太阳能电池的光伏电池模组上,测试该太阳能电池组在同一条件下的功率,从而得出电池提升功率。即,如图1所示,太阳能电池组使用这种反射膜贴条获得的功率整体数值减去不使用这种贴条获得的功率,就是提升的功率值。
附着力测试:百格法进行测试。
盐雾信赖性测试:按照国际标准ISO 3768-1976进行盐雾试验测试,测试时间96h。针对实施例8和15进行反射率测试。
表1实施例1-6提供的结构层膜面的对比
性能 膜面外观 加工难易程度
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
表2实施例7-10提供的反射膜的对比
性能 膜面外观 底涂层涂布工艺难易 反射率
实施例7 89.2%
实施例8 91.0%
实施例9 87.8%
实施例10 79.0%
表3实施例8,11-12、对比例2的提供的反射膜的对比
性能 附着力 膜面外观 反射率 涂布成本
对比例2 Ⅰ脱落 40.2%
实施例8 91.0%
实施例11 89.5%
实施例12 88.9%
表4实施例8,13,14提供的反射膜的对比
性能 膜面外观 反射率
实施例8 91.0%
实施例13 89.2%
实施例14 88.9%
表5实施例8,15提供的反射膜的对比
表6实施例15-20提供的反射膜的对比
表7实施例15,对比例1提供的反射膜的对比
由表1中实施例1-6对比结果可以发现,棱镜间距的变化会影响材料的膜面外观(中等视距)和加工难易程度。其他条件不变,当棱镜间距逐渐变小时,膜面外观会变得细腻,但加工难度会增加。反之亦然。
由表2中实施例7-10对比结果可以发现,棱镜顶角R角的半径变化,不仅影响了材料后续涂布反射层整体膜面外观(中等视距)和加工难度,同时也会影响反射膜的整体反射效率。当棱镜顶角没有R角时,即半径为0时,整个反射膜的膜面外观存在星星点点的透光点,存在尖端未覆盖到反射材料;当棱镜顶角R角半径逐渐增大时,整个膜面外观整体较为均匀,涂布加工难度逐渐容易,越来越不易造成棱镜的破坏,但是反射率随着R角半径的增大而逐渐降低,从而影响其未来组装太阳能电池带来的功率提升。
由表3中实施例8,11-12对比结果可以发现,当棱镜表面如果不预涂一层底涂层(底涂层可以是有机材料也可以是无机材料),后一道工序涂覆的反射层材料将会造成附着力不牢固的现象,从而影响膜面外观,反射率下降,继而影响其未来组装太阳能电池带来的功率提升。当底涂层的厚度逐渐增加的时候,附着力会随着底涂层的增加而有所下降,主要是因为膜层厚了之后,会造成膜内应力有所增大,从而导致开裂,附着力下降。同时,由于附着力的下降,将会导致反射膜的反射率有所下降。
由表4中实施例8,13和14对比结果可以发现,棱镜顶角θ在110°,120°和130°之间,虽然膜面上细腻度差距不大,肉眼不可辨,但是反射率方面,实施例8表现出最佳的反射率,即棱镜的顶角θ最优值在120°。
由表5中实施例8和15对比结果可以发现,反射层材料上有一层防氧化层材料,可以是有机材料或者无机材料(如二氧化硅等),能够有效的保持材料反射率经过盐雾实验信赖性测试之后,依旧能够保持原有的94.73%。相反,如果没有那层防氧化层材料,则信赖性之后反射率迅速降到原来的37.5%,基本被腐蚀殆尽。
由表6中实施例15-20对比结果可以同样发现,棱镜间距的变化不仅影响材料的膜面外观(中等视距)和加工难易程度,同时也会影响反射膜后续反射率以及组装太阳能电池所带来的功率提升的差异。其他条件不变,当棱镜间距逐渐变小时,膜面外观会变得细腻,但加工难度会增加。反射率和组装太阳能电池的功率提升会随着棱镜间距的逐渐增大,先增大后减小,在实施例15的附近达到一个最佳值。
由表7实施例15和对比例1对比的结果可以发现,采用热压成型结构的实施例15在加压信赖性后,依旧能够保持原有反射率的98.8%,提升的功率能够保持原有的94.17%,整体膜面没有出现龟裂、掉粉的现象;采用两道工序制备结构层的对比例1在加压信赖性后,由于其结构层与基材层材料存在硬度上的差异,匹配性远达不到实施例15,因此,它的反射率降为原来的93.8%,提升的功率只能保持原有的79.0%,低于之前的正片太阳能电池提升5W功率的要求,不符合目前市面上的规定要求。
本发明中,实施例8,13-18膜面外观较好,实施例15具有相对易加工的特性,同时具有底涂层涂布的成本相对适中,制备成最终成品后反射率为最佳值,对于太阳能电池模组整体功率提升方面相对较高,加压信赖性后整体电池功率和反射率较优。
应当注意,以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰,均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种反射膜,其特征在于,所述反射膜包括基材层,所述基材层包含结构层和基底层,所述基底层上延伸出若干微观结构,所述微观结构形成结构层,所述结构层上设置有底涂层。
2.根据权利要求1所述的反射膜,其特征在于,所述底涂层上设置有反射层。
3.根据权利要求1所述的反射膜,其特征在于,所述反射膜依次包括粘结层、基材层和反射层;所述底涂层上设置所述反射层。
4.根据权利要求书1所述的反射膜,其特征在于,所述反射膜还包括保护层,所述保护层位于反射层上。
5.根据权利要求书1所述的反射膜,其特征在于,所述微观结构为棱镜结构,所述棱镜波峰的高度相同,相邻棱镜波峰之间的距离为10-300μm。
6.根据权利要求书1所述的反射膜,其特征在于,所述微观结构为棱镜结构,所述棱镜结构的顶角角度为110°≤θ≤130°。
7.根据权利要求书5所述的反射膜,其特征在于,所述相邻棱镜波峰之间的距离为10-50μm。
8.根据权利要求书6所述的反射膜,其特征在于,所述棱镜的顶角为120度,R角的半径为2μm。
9.一种制备权利要求1-8中任一项所述的反射膜的方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:
(1)在基材层的加工过程中,直接将基材层的表层压出微观结构;
(2)在步骤(1)得到的基材层的具有微观结构的表面预涂一层底涂液,底涂液固化后形成底涂层。
10.根据权利要求9所述的反射膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:
(1)在基材层拉伸后,基材层未完全固化时,通过热压成型的方式,直接将基材层的表层压出微观结构。
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