CN108116017A - 一种太阳能发电用反射板 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能发电用反射板,至少具有由折光指数不同的树脂层积层形成的可见光反射性薄膜层,所述可见光反射性薄膜层的至少一面上具有至少1层的紫外光遮蔽层,具有反射率高、反射波长选择性、耐久性好等特点,能够有效的提高太阳能发电效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能发电领域,涉及一种太阳能发电用反射板。
背景技术
以石油、煤炭为代表的化石燃料蕴藏量有限,具有不可再生性,且燃烧会产生二氧化碳,导致温室效应,恶化地球环境。随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,有效利用以太阳能、风能、地热能为代表的安全、干净的新能源成为研究的热点。其中,尤以安全、稳定、不受地域限制的供给为特点的太阳能发电最受瞩目。
太阳能发电有两大类型:一类是太阳光发电、另一类是太阳热发电。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电等形式。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。目前太阳能发电以太阳能光伏发电为主。
太阳能光伏发电存在能量密度低、光电变换效率低等问题。为了提高发电的效率,有使用反射板(反射镜)将阳光反射到发电元件上的方法。
反射板多以金属层、涂敷金属的薄膜层作为反射层。诸如,申请号201380022828.0的中国专利公开了一种耐久太阳能镜面反射膜,使用金属层作为反射层,金属包含银、金、铝、铜、镍和钛中的至少一者;公开号2014-194465的日本专利公开了一种薄膜型反射镜,以金属银作为反射层。金属作为反射层,至少有以下缺点:
①虽然能够反射对太阳能发电有作用的可见光,但同时也反射对发电无作用或作用小的紫外光和红外光。由于紫外光会造成太阳能发电元件的劣化,红外光会造成太阳能发电元件不必要的升温,所以这种反射板不利于太阳能发电设备的长期使用,影响运营成本。
②金属层易受腐蚀、氧化作用,甚至出现与其他层的分层,降低反射率、影响使用寿命。
发明内容
本发明人为了解决上述课题而进行深入研究,结果发现如下反射板可以解决上述课题,即一种太阳能发电用反射板,至少具有由折光指数不同的树脂层积层形成的可见光反射性薄膜层,所述可见光反射性薄膜层的至少一面上具有至少1层的紫外光遮蔽层。
本发明所述的树脂是指以聚合物或聚合物的共混物为主要成分的,可含有包括引发剂、催化剂、紫外光吸收剂、脱模剂、润滑剂、增塑剂、抗冲击改性剂、交联剂、扩链剂、封端剂、稳定剂、抗静电剂、成核剂、颜料、染料、和/或填料等添加剂的物质。
所述的可见光反射性薄膜层,通过具有由折光指数不同的树脂层积层而成。光在折光指数不同的树脂层的界面会发生反射,反射率和反射光的波长与折光指数不同的树脂层的折光指数及其差异、层的厚度、层数有关,通过调节树脂、各层厚度和层数,可以实现对不同波长的光线具有不同反射率。
所述的可见光反射性薄膜层,具体可以是,至少含有折光指数不同的包含树脂A的层和包含树脂B的层的层数为200以上的积层薄膜。
作为本发明中的树脂A或者树脂B,可以是热塑性树脂、或者热固性树脂的任一者。此外,也可以是均聚树脂、共聚树脂或者两种类以上的共混物。由于成形性良好,故更优选为热塑性树脂。此外,可以在各树脂中添加各种添加剂,例如,抗氧化剂、抗静电剂、结晶成核剂、无机粒子、有机粒子、减粘剂、热稳定剂、润滑剂、红外吸收剂、紫外吸收剂、或者用于调整折射率的掺杂剂等。
作为热塑性树脂的例子,可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、或聚甲基戊烯等聚烯烃树脂,脂环族聚烯烃树脂,尼龙6、或尼龙66等聚酰胺树脂,芳族聚酰胺树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚琥珀酸丁酯、或聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂,聚碳酸酯树脂,聚芳酯树脂,聚缩醛树脂,聚苯硫醚树脂,四氟乙烯树脂、三氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、或偏氟乙烯树脂等氟树脂,丙烯酸树脂,甲基丙烯酸树脂,聚缩醛树脂,聚乙醇酸树脂,或聚乳酸树脂等中的一种或多种。其中,从强度、耐热性、透明性的观点出发,特别更优选聚酯树脂。
作为本发明中所说的聚酯树脂,是指二羧酸成分骨架和二醇成分骨架的缩聚物,即均聚聚酯树脂或共聚聚酯树脂。此处,作为均聚聚酯树脂,代表性的是例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯、聚乙烯二苯醚(polyethylene diphenylate)等。特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯,由于价格便宜,所以可以用于非常多的用途中,是最优选的。
此外,本发明中的共聚聚酯树脂定义为,由从下面列举的具有二羧酸骨架的成分和具有二醇骨架的成分中选择的至少3个以上成分形成的缩聚物。作为具有二羧酸骨架的成分,可以列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、环己烷二甲酸或它们的酯衍生物等。作为具有二醇骨架的成分,可以列举乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、聚亚烷基二醇、2,2-双(4’-β-羟基乙氧基苯基)丙烷、异山梨酸酯、1,4-环己烷二甲醇、或螺环二醇等。
并且,本发明的可见光反射性薄膜层中,优选树脂A是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,且树脂B是含有螺环二醇而成的聚酯。作为含有螺环二醇而成的聚酯,是指将螺环二醇共聚而得的共聚聚酯、均聚聚酯、或将它们共混而得的聚酯。含有螺环二醇而成的聚酯,由于与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度之差小,所以在成形时难以过度拉伸,并且难以层间剥离,故优选。更优选树脂A是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,且树脂B是含有螺环二醇和环己烷二甲酸而成的聚酯。树脂B是含有螺环二醇和环己烷二甲酸而成的聚酯时,由于与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的面内折射率之差变大,所以容易获得高反射率。此外,由于与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度之差小,粘合性也优异,因此在成形时不容易过度拉伸,并且不容易出现层间剥离。
此外,本发明的可见光反射性薄膜层中,还优选树脂A是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,且树脂B是含有环己烷二甲醇而成的聚酯。含有环己烷二甲醇而成的聚酯是指将环己烷二甲醇共聚而得的共聚聚酯、均聚聚酯、或将它们共混而得的聚酯。含有环己烷二甲醇而成的聚酯,由于与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度之差小,因此在成形时不容易过度拉伸,并且不容易出现层间剥离,故优选。更优选树脂B是环己烷二甲醇的共聚量为15mol%以上60mol%以下的对苯二甲酸乙二醇酯缩聚物。通过如此设定,可具有高反射性能,同时特别是因加热、经时导致的光学特性的变化小,而且在层间不容易产生剥离。环己烷二甲醇的共聚量为15mol%以上60mol%以下的对苯二甲酸乙二醇酯缩聚物与聚对苯二甲酸乙二醇酯非常牢固地粘合。此外,该环己烷二甲醇基团作为几何异构体有顺式或反式,而作为构象异构体有椅式或船式,所以即使与聚对苯二甲酸乙二醇酯共拉伸也不容易发生取向晶化,由于反射率高,所以因热经历导致的光学特性的变化更少,也不容易产生制膜时的破裂。
本发明的可见光反射性薄膜层优选是至少含有包含树脂A的层和包含树脂B的层的层叠数为200以上的积层薄膜。此处,作为积层数,更优选为400以上、进一步优选为700以上。层数多有利于提高反射率。
举例而言,本发明的可见光反射性薄膜层,可以选用东丽株式会社生产的其为选用至少含有折光指数不同的包含树脂A的层和包含树脂B的层的层叠数为700以上的积层薄膜。
所述的紫外光遮蔽层具有阻隔紫外光的能力,即根据JIS K 7375:2008规定的方法测试,涂敷有紫外光遮蔽层后的可见光反射性薄膜层在波长350nm处的透过率为5%以下。
紫外光遮蔽层的阻隔紫外光的能力可以通过在基体树脂中添加紫外吸收剂来实现。
紫外光遮蔽层的基体树脂,以耐紫外光性能有益的树脂为佳,可以举出丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、或有机硅树脂中的一种或多种。对于丙烯酸树脂,可以举出单官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯等。
紫外吸收剂,可以使用无机和/或有机类紫外吸收剂。无机类紫外吸收剂可以举出二氧化钛、氧化锌、炭黑等;有机类紫外吸收剂可以举出水杨酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类、或无机类等紫外吸收剂中的一种或多种。具体而言,例如可以举出水杨酸类的水杨酸对叔丁基苯基酯、水杨酸对辛基苯基酯;二苯甲酮类的2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-含硫二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、或双(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰苯基)甲烷;苯并三唑类的2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、或2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H苯并三唑-2-基)苯酚];氰基丙烯酸酯类的2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸乙酯;无机类的氧化铈、氧化锌、或氧化钛等;作为其他紫外吸收剂,还可以举出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚等;及它们的改性物、聚合物、或衍生物等。
相对于基体树脂100重量份,紫外吸收剂的含量没有特别的限制,一般为1~50重量份。
除了基体树脂和紫外吸收剂,紫外光遮蔽层还可以含有交联剂、光稳定剂、颜料、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂、强化剂、防劣化剂、耐气候剂、阻燃剂、脱模剂、或润滑剂等。
本发明中的紫外光遮蔽层的厚度优选为0.2-5μm,更优选为1-4μm,特别优选为2μ-4μm。利用涂布方法形成上述紫外光遮蔽层时,紫外光遮蔽层的厚度小于0.2μm时,涂布时易产生凹陷及膜断裂之类现象,难以形成均匀的涂膜,因此有时不能呈现足够的紫外光阻隔性能。另一方面,紫外光遮蔽层的厚度超过5μm时,虽然可以充分地呈现紫外光阻隔性能,但在下述方面令人担心:涂布方式受到限制、生产成本升高,涂膜粘合到输送辊上及随着上述情况易产生涂膜剥离等。
对于可见光反射性薄膜层上形成紫外光遮蔽层的方法,没有特别限制,可以使用公知的涂布方法。作为涂布方法,可以使用多种方法,例如可以使用辊涂法、浸渍涂布、棒涂法、模涂法或凹版辊涂法等或将它们组合使用的方法。其中,凹版辊涂法能够增加涂层形成组合物的稳定性故为优选的方法。
所述的可见光反射性薄膜层的镜面反射特性具有波长依赖性,即根据JIS K7375:2008规定的方法进行测定,波长500nm处反射率大于40%,且波长1500nm处反射率小于20%。优选波长500nm处反射率大于55%,且波长1500nm处反射率小于10%。
具有上述波长依赖性的可见光反射性薄膜层,可见光的反射率高,而红外光的反射率低,有利于提高太阳能发电量,同时不易造成太阳能发电元件的升温(高温影响发电效率)和老化。
优选所述的可见光反射性薄膜层的至少1面具有由玻璃片或者树脂片形成的表面保护层。
表面保护层用于保护设置于其下方的可见光反射性薄膜层等层。
所述的玻璃片或者树脂片,以透明性好、耐磨损、耐风沙、耐雨水为佳。考虑到降低重量、成本,以树脂片为佳。
用于表面保护层的树脂片,其主要成分,可以举出聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、含氟树脂、聚甲醛树脂、或环氧树脂等中的一种或多种。考虑到透明性好、耐磨损性和原料的易得性,优选主要由聚碳酸酯树脂或聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成。
聚碳酸酯树脂,简称PC树脂。聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。常见的聚碳酸酯,包括基于双酚A的聚碳酸酯、基于三甲基环己烷双酚的聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、基于脂肪族二羧酸的聚碳酸脂、聚二苯碳酸酯等。
聚甲基丙烯酸甲酯树脂,简称PMMA树脂,俗称有机玻璃、亚克力,主要成分甲基丙烯酸甲酯的均聚物或共聚物,一般由浇注或挤出方法制备板材、片材、薄膜。
所述的用于表面保护层的玻璃片或者树脂片表面,可以再设有涂层或保护层,以提高刚性、耐候性、耐热性、耐磨性、耐刮性、耐水性等。所述的用于表面保护层的玻璃片或者树脂片,厚度在0.5mm以上,优选1-10mm。
进一步的,所述的表面保护层具有阻隔紫外光的能力,即根据JIS K7375:2008规定的方法测试,形成表面保护层的玻璃片和/或树脂片于波长350nm处的紫外光透过率为5%以下。
优选所述的表面保护层与所述的可见光反射性薄膜层之间具有胶黏剂层,用于贴合所述的表面保护层与所述的可见光反射性薄膜层。
所述的胶黏剂层应选择透明性(可见光透过率)高的材料,以提高本发明的太阳能发电用反射板的可见光反射率。
所述的胶黏剂,按成分分类,可以举出酚醛树脂类、脲醛树脂类、聚醋酸乙烯酯类、环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅树脂类、不饱和聚酯类、丙烯酸类、蛋白质类、碳水化合物类、或合成橡胶类胶黏剂。对于胶黏剂的类型,没有特别要求,可以是热熔胶、压敏胶,也可以是干法复合胶;可以是溶液型、乳液型、粉末型、薄膜型,也可以是固体型;可以是反应型的,也可以是非反应型的;可以是热固化的、湿固化的、光固化的,也可以是采用多种固化方式的。可以是单组份型的、也可以是双组分型的。
优选的,所述的胶黏剂是热熔胶。热熔胶是一种常温呈固体状态,没有粘结性,加热融化后能快速粘接的胶黏剂。涂布、润湿被粘物后,经过热压合,冷却至室温后,在几秒钟内便完成粘结的胶黏剂,并且具有很强的黏结作用。使用热熔胶的优点在于,复合速度快,不需要长时间的固化处理,且由于常温下热熔胶没有粘性,所以在暂时存放热熔胶层在表面的多层复合材料时(这在反射板的加工过程中常见)不需要对热熔胶层进行额外的保护(比如使用保护膜等)。一般来说,热熔胶是由聚合物基体、增粘剂(增粘树脂)、黏度调节剂、抗氧化剂、增塑剂和/或填充剂等混合配置而成。
常见的热熔胶的聚合物基体,按化学组成分类,有乙烯共聚物、聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、苯乙烯及其共聚物、有机硅、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、或聚丙烯酸等,也可以是其共混物。
具体而言,作为热熔胶聚合物基体的乙烯共聚物有乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
作为热熔胶基体的聚烯烃类包括聚乙烯、或聚丙烯等。
作为热熔胶基体的聚酰胺主要由二元酸、二聚酸、二元胺、氨基酸、内酰胺聚合而成。包括,尼龙6、尼龙12、尼龙11、尼龙66、尼龙69、尼龙612、尼龙1010的均聚物、共聚物,或植物脂肪酸(酯)的二聚体或三聚体与有机胺缩合而成。
作为热熔胶基体的聚酯按化学结构区分,有脂肪族聚酯、芳香族聚酯、脂肪族-芳香族共聚酯、聚醚型聚酯、或聚酰胺型聚酯等。主要是二元羧酸和二元醇的聚合物。常见的二元酸如:对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、或六氢化间苯二甲酸。常见的二元醇如:1,4-丁二醇、乙二醇、1,6-己二醇、四亚甲基二醇、或1,4-环己烷二甲醇。也可使用聚醚多元醇、或羟基羧酸等参与聚合。聚酯型热熔胶的聚合物基体可以是一种聚酯,也可以是两种或两种以上的聚酯的共混物。
作为热熔胶基体的聚氨酯可以分为热塑性聚氨酯或反应型聚氨酯,前者加热液化冷却固化,后者加热液化后发生交联固化。后者又可分为湿固化型和封闭型。按化学结构,又可以分为聚醚型聚氨酯、或聚酯型聚氨酯等。
作为热熔胶基体的苯乙烯及其共聚物一般包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物等。
进一步的,所述的表面保护层与所述的胶黏剂层邻接,且表面保护层和/或胶黏剂层在波长350nm处的紫外光透过率小于5%。紫外光透过率低有利于保护表面保护层和胶黏剂层下部的层,减少其受紫外光老化的影响。
进一步的,为了更好的达成本发明的目的,本发明的太阳能发电用反射板以表面保护层、胶黏剂层、可见光反射性薄膜层、紫外光遮蔽层的顺序积层。
进一步的,光散射主要发生在表面保护层一侧,不主要发生在可见光反射性薄膜层中。光散射能将点光源、线光源转换成线光源、面光源。在表面保护层一侧发生光散射,当反射板和发电元件相互之间的位置固定时,太阳角度(入射光角度)对发电效率的影响较小。光散射的能力可以通过测试材料的雾度来确定。雾度大的材料,其光散射的能力强。所以,在不影响透明性(可见光透过率)的前提下,要选择比可见光反射性薄膜层的雾度大的材料作为表面保护层、以及表面保护层和可见光反射性薄膜层之间的胶黏剂层。
本发明的太阳能发电用反射板,根据需要,可以是平面的,也可以是曲面的。进一步的,本发明的太阳能发电用反射板,以表面保护层、胶黏剂层、可见光反射性薄膜层、紫外光遮蔽层的顺序积层,所述太阳能发电用反射板具有曲面形状。在某些场合,曲面形状可以更有效的将太阳光反射到发电元件上。
本发明的太阳能发电用反射板,具有反射率高、反射波长选择性、耐久性好等特点,能够有效的提高太阳能发电效率。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明做更详细的描述,但所述实施例不构成对本发明的限制。
实施例与对比例中使用的测试方法如下。
表面保护层、可见光反射性薄膜层的厚度:由三洋仪器公司7050型厚度计测定,取9个数据的平均值。
胶黏剂层、紫外光遮蔽层的厚度:用超薄切片机制备样品断面后,用扫面电子显微镜放大、观察断面,测定胶黏剂层、紫外光遮蔽层的厚度。
反射率和透过率:基于JIS K 7375:2008,使用日本分光株式会社制紫外可见近红外分光光度计V-670进行分光光谱测定,测定规定波长处的反射率和透过率。
紫外光阻隔性能的评价:基于JIS K 7375:2008,使用日本分光株式会社制紫外可见近红外分光光度计V-670进行分光光谱测定,波长350nm处的透过率为5%以下时,为合格。
雾度和可见光透过率:使用Suga公司的雾度测试仪测定分别测试表面保护层和可见光反射性薄膜层的雾度的可见光透过率。
耐候性:40℃、50%RH时,对样品照射300-400nm的紫外光,辐射强度为180W/m2,时间为480h。测试耐候性实验前后样品的b值,计算其差值Δb。
发电效率提升效果:将一片太阳能发电板(长85mm×宽85mm)以同水平面的夹角为45°的状态倾斜的放置在水平面上,正面(受光面)向上。将实施例和对比例中所述的太阳能发电用反射板(长85mm×宽85mm)以同水平面的夹角为45°的状态倾斜的放置在水平面上,正面(受光面)向上,两板的底部相邻接。分别使用一定强度的光(入射光)以与水平方向夹角为70°(光源位于反射板一侧)、90°、110°(光源位于发电板一侧)的入射角度照射太阳能发电板和太阳能发电用反射板,测量发电板电流,计算使用太阳能发电用反射板与否的太阳能发电板电流变化率,即,
发电效率提升率=使用太阳能发电用反射板时的电流/不使用太阳能发电用反射板时的电流×100%。
实施例和对比例中使用的原料:
薄膜,东丽株式会社生产,型号:100GH,厚度:100μm。波长500nm处反射率>60%,波长1500nm处反射率<10%,波长350nm处的紫外光透过率>5%,雾度为1%。
聚碳酸酯树脂板,他喜隆株式会社生产。厚度为0.5mm时,波长350nm处的紫外光透过率为6%,可见光透过率90%,雾度为1%。厚度为6mm时,波长350nm处的紫外光透过率<5%,可见光透过率90%,雾度为4%。
聚甲基丙烯酸甲酯树脂板,上海瑞昌亚克力工业有限公司公司生产。厚度为6mm时,波长350nm处的紫外线透过率<5%,可见光透过率90%,雾度为3%。
实施例1
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其单面涂敷一层紫外光遮蔽层后得到太阳能发电用反射板。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例1中记载的涂料1,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。涂敷有紫外光遮蔽层后的可见光反射性薄膜层在波长350nm处的透过率为5%以下。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为5。发电效率提升率见表1。
实施例2
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其两面各涂敷一层紫外光遮蔽层后得到太阳能发电用反射板。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例2中记载的涂料2,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,单面的涂层厚度为5μm。经检测,单面涂敷有该紫外光遮蔽层后的可见光反射性薄膜层在波长350nm处的透过率为5%以下。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为3。发电效率提升率见表1。相对于实施例1,由于在可见光反射性薄膜层两侧都涂敷有紫外光遮蔽层,有效阻隔了由薄膜两侧射入的紫外光,所以该太阳能发电用反射板相对于实施例1,耐久性较佳。
实施例3
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其单面涂敷一层紫外光遮蔽层。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例1中记载的涂料1,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。再在薄膜的另一面上铺设一层厚度为20μm的乙烯-醋酸乙烯酯树脂热熔胶作为胶黏剂层,与其上层积厚度为3mm的玻璃片。再用真空成型机于100℃、30s时热压5分钟后得到太阳能发电用反射板。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为4。发电效率提升率见表1。
实施例4
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其单面涂敷一层紫外光遮蔽层。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例2中记载的涂料2,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。再在薄膜的另一面上铺设一层厚度为20μm的乙烯-醋酸乙烯酯树脂热熔胶作为胶黏剂层,与其上层积厚度为1mm的玻璃片。再用真空成型机于100℃、真空条件下热压5分钟。最后在玻璃片的外表面涂敷一层紫外光遮蔽层后得到太阳能发电用反射板。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例2中记载的涂料2,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为3μm。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为4。发电效率提升率见表1。
相对于实施例1、2,实施例3、4设置了表面保护层,可以有效地提高了耐磨损、耐风沙、耐雨水的性能。
实施例5
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其单面涂敷一层紫外光遮蔽层。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例1中记载的涂料1,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。再在薄膜的另一面上涂敷浙江台州密得邦粘合材料有限公司产单组份湿固化聚氨酯胶黏剂M2501(溶剂乙酸乙酯),80℃干燥后,得到厚度为20μm的胶黏剂层,与其上层积厚度为0.4mm的聚碳酸酯树脂板。再用真空成型机于100℃、真空条件下热压5分钟后得到太阳能发电用反射板。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为4。发电效率提升率见表1。相对于实施例3、4,实施例5使用树脂片作为表面保护层,在保持耐磨损、耐风沙、耐雨水的性能的同时,降低了太阳能发电用反射板的重量和成本。
实施例6
除使用厚度为6mm的聚碳酸酯树脂板以外,同实施例5一致。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为1。发电效率提升率见表1。相对于实施例5,实施例6使用了较厚的聚碳酸酯树脂板,提高了太阳能发电用反射板耐磨损、耐风沙、耐雨水的性能,并提高了紫外线阻隔性。同时,由于在聚碳酸酯树脂板光线透过率没有明显变化的前提下,雾度提高,增强了光散射,各入射光角度下的发电效率提升率都有所增大,入射光角度依存性小。
实施例7
以薄膜作为可见光反射性薄膜层,在其单面涂敷一层紫外光遮蔽层。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例2中记载的涂料2,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。再在薄膜的另一面上涂敷东亚合成株式会社生产共聚酯型热熔胶PPET-1505SG(溶剂为甲苯、环己烷、甲乙酮混合溶剂)、110℃干燥后,得到厚度为20μm的胶黏剂层,与其上层积厚度为6mm的聚碳酸酯树脂板。再用真空成型机于150℃、真空条件下热压5分钟后得到太阳能发电用反射板。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为1。发电效率提升率见表1。
实施例8
除使用厚度为6mm的聚甲基丙烯酸甲酯树脂板以外,同实施例6一致。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为1。发电效率提升率见表1。
实施例9
除使用厚度为6mm的聚甲基丙烯酸甲酯树脂板以外,同实施例7一致。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为1。发电效率提升率见表1。
实施例3-9中,表面保护层(及其上的胶黏剂层)的雾度大于可见光反射性薄膜层,光散射都主要发生在表面保护层一侧,不主要发生在可见光反射性薄膜层中。
对比例1
以薄膜作为太阳能发电用反射板。
该太阳能发电用反射板在耐久性测试前后的Δb为8。发电效率提升率见表1。老化较严重,不适合长期使用。
对比例2
将厚度为5mm的铝板作为太阳能发电用反射板。发电效率提升率见表1。
对比例3
在厚度为5mm的聚碳酸酯树脂板的单面上蒸气沉积厚度为100nm的银后作为太阳能发电用反射板。发电效率提升率见表1。
对比例2、3所述的太阳能发电用反射板,其反射特性不具有波长依赖性,既反射对太阳能发电有作用的可见光,也反射加剧太阳能发电元件的劣化和升温的紫外光和红外光。这种反射板不利于太阳能发电设备的长期使用,影响运营成本。
对比例4
在东丽株式会社生产的厚度为100μm的PET薄膜的单面蒸气沉积厚度为100nm的银,作为可见光反射性薄膜层,在没有沉积银的一面涂敷一层紫外光遮蔽层。涂敷液为国际公开号WO2011/090023的实施例1中记载的涂料1,该涂料的制备方法以及涂敷方法记载在该申请文件中,涂层厚度为5μm。再在另一面上涂敷东亚合成株式会社生产共聚酯型热熔胶PPET-1505SG(溶剂为甲苯、环己烷、甲乙酮混合溶剂)、110℃干燥后,得到厚度为20μm的胶黏剂层,与其上层积厚度为6mm的聚碳酸酯树脂板。再用真空成型机于150℃、真空条件下热压5分钟后得到太阳能发电用反射板。
发电效率提升率见表1。除了有对比例2、3记载的缺点以外,在耐久性测试后,还出现了银层与设置于其上方的胶黏剂层分层的现象。表1发电效率提升率(%)
Claims (10)
1.一种太阳能发电用反射板,其特征在于:至少具有由折光指数不同的树脂层积层形成的可见光反射性薄膜层,所述可见光反射性薄膜层的至少一面上具有至少1层的紫外光遮蔽层。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的可见光反射性薄膜层的镜面反射特性具有波长依赖性,即根据JIS K 7375:2008规定的方法进行测定,波长500nm处反射率大于40%,且波长1500nm处反射率小于20%。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的可见光反射性薄膜层的至少1面具有由玻璃片或者树脂片形成的表面保护层。
4.根据权利要求3所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的表面保护层与所述的可见光反射性薄膜层之间具有胶黏剂层。
5.根据权利要求4所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的表面保护层与所述的胶黏剂层邻接,且根据JIS K 7375:2008规定的方法测试,表面保护层和/或胶黏剂层在波长350nm处的紫外光透过率小于30%。
6.根据权利要求3所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的树脂片主要由聚碳酸酯树脂或聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成,所述树脂片的厚度在0.5mm以上,根据JIS K7375:2008规定的方法测试,波长350nm处的紫外光透过率在5%以下。
7.根据权利要求4所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:所述的胶黏剂层是热熔胶层,即在常温下没有粘结性,加热融化后能快速粘接的胶黏剂。
8.根据权利要求4所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:以表面保护层、胶黏剂层、可见光反射性薄膜层、紫外光遮蔽层的顺序积层。
9.根据权利要求3所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:光散射主要发生在表面保护层一侧,不主要发生在可见光反射性薄膜层中。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的太阳能发电用反射板,其特征在于:以表面保护层、胶黏剂层、可见光反射性薄膜层、紫外光遮蔽层的顺序积层,所述太阳能发电用反射板具有曲面形状。
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