CN115939228A - 一种具有立体反射层的彩色光伏组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及彩色光伏组件制备技术领域，尤其涉及一种具有立体反射层的彩色光伏组件及其制备方法；所述彩色光伏组件由外到内依次包括前板、色彩复合层、光伏基板和背板，色彩复合层包括彩色层和白墨层，彩色层平铺于前板的底面，白墨层平铺于彩色层的底面；其中，白墨层由多个圆形堆墨组成，相邻两个圆形堆墨的间距D、圆形堆墨的高度H和圆形堆墨的直径Φ满足：D＝H＝Φ；通过在彩色光伏组件中设置包括彩色层和白墨层的色彩复合层，并利用白墨层中圆形堆墨的间距、高度和直径相同，提高彩色光伏组件中白墨层的光透率。

Description

一种具有立体反射层的彩色光伏组件及其制备方法

技术领域

本申请涉及彩色光伏组件制备技术领域，尤其涉及一种具有立体反射层的彩色光伏组件及其制备方法。

背景技术

随着彩色光伏组件的发展，由于传统的彩色光伏组件大多以前板+光伏基板+背板的形式存在，同时为了保证彩色光伏组件的效率，一般以透明为主，缺乏美观，因此现阶段出现了彩色光伏组件，在美观的同时还能实现彩色光伏组件正常的功能。目前彩色光伏组件一般是将色彩经过UV印刷的方式印刷到彩色光伏组件的前板材料上，再将墙板材料和光伏基板进行层压封装，而目前UV印刷的色彩复合层又可以分为彩色层与白墨层，其中彩色层显示颜色，而白墨层反射光线使色彩复合层显色，图案变为明显，但是这种印刷方式使得白墨层反射过多的光线，导致彩色光伏组件的穿透率不足，进而会造成彩色光伏组件的功率降低。

因此如何提高彩色光伏组件中白墨层的光透率，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种具有立体反射层的彩色光伏组件及其制备方法，以解决现有技术中彩色光伏组件中白墨层的光透率过低的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种具有立体反射层的彩色光伏组件，所述彩色光伏组件由外到内依次包括前板、色彩复合层、光伏基板和背板，所述色彩复合层包括彩色层和白墨层，所述彩色层平铺于所述前板的底面，所述白墨层平铺于所述彩色层的底面；

其中，所述白墨层由多个圆形堆墨组成，相邻两个所述圆形堆墨的间距D、所述圆形堆墨的高度H和所述圆形堆墨的直径Φ满足：

D＝H＝Φ。

可选的，所述圆形堆墨的直径为0.5mm～1.0mm。

可选的，所述圆形堆墨的排布角度为0°～90°。

可选的，所述圆形堆墨的原料包括二氧化钛。

可选的，所述彩色层的厚度为0.01mm～0.025mm。

可选的，所述前板的厚度为2mm～10mm。

第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的彩色光伏组件的方法，所述方法包括：

对前板进行表面改性处理至预设表面张力，后在所述前板上进行彩色层的UV印刷，得到彩色层；

在所述彩色层上进行白墨层中圆形堆墨的堆叠印刷，得到含有色彩复合层的前板材料；

将所述前板材料、光伏基板和光伏背板进行层压封装，得到彩色光伏组件。

可选的，所述堆叠印刷采用堆叠高度和所述圆形堆墨的边线同比印刷的方式进行堆叠印刷。

可选的，所述预设表面张力＞21.5mN/m。

可选的，所述改性处理包括等离子处理和/或图层液涂布。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的一种具有立体反射层的彩色光伏组件，通过在彩色光伏组件中设置包括彩色层和白墨层的色彩复合层，并利用白墨层中圆形堆墨的间距、高度和直径相同，能在白墨层上形成大量分布规则的间隙，利用这些间隙可以无需经过白墨层的反射而直接观察到彩色层，从而可以使得彩色层更鲜艳，同时这些间隙可以避免一部分白墨层的遮蔽，还能通过间隙使得大量的自然光通过直射或反射的方式透过前板进入到光伏基板中，进而提高彩色光伏组件中白墨层的光透率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的前板材料的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的彩色光伏组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的色彩复合层的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的立面安装的彩色光伏组件在侧视时的观察示意图；

图5为本申请实施例提供的彩色光伏组件的制备方法。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

如图1所示，本申请实施例提供了一种具有立体反射层的彩色光伏组件，所述彩色光伏组件由外到内依次包括前板、色彩复合层、光伏基板和背板，所述色彩复合层包括彩色层和白墨层，所述彩色层平铺于所述前板的底面，所述白墨层平铺于所述彩色层的底面；

其中，所述白墨层由多个圆形堆墨组成，相邻两个所述圆形堆墨的间距D、所述圆形堆墨的高度H和所述圆形堆墨的直径Φ满足：

D＝H＝Φ。

本申请实施例中，限定圆形堆墨的间距、高度和直径的关系，能在白墨层上形成大量分布规则的间隙，使得彩色层更鲜艳，同时还能提高彩色光伏组件中白墨层的光透率。

彩色层是由UV油墨进行UV印刷得到的，而白墨层需要采用UV油墨印制。

前板的材料一般为玻璃材料。

在一些可选的实施方式中，所述圆形堆墨的直径为0.5mm～1.0mm。

本申请实施例中，限定圆形堆墨的直径为0.5mm～1.0mm的积极效果是在该直径范围内，能保证圆形堆墨之间的间距、高度和直径在适当的范围内，从而能保证彩色层的显色鲜艳，同时还能使得大量的自然光通过直射或反射的方式透过前板进入到光伏基板中，进而提高彩色光伏组件中白墨层的光透率。

在一些可选的实施方式中，如图3所示，所述圆形堆墨的排布角度为0°～90°，其中，所述排布角度可以是45°。

本申请实施例中，限定圆形堆墨的具体排布角度，可以进一步使得圆形堆墨之间的排布更均匀，从而能进一步保证彩色层的显色，同时能进一步使得大量的自然光通过直射或反射的方式透过前板进入到光伏基板中，进而提高彩色光伏组件中白墨层的光透率。

在一些可选的实施方式中，所述圆形堆墨的原料包括二氧化钛。

本申请实施例中，限定圆形堆墨的原料，由于二氧化钛的颜色不仅纯白，同时二氧化钛的颗粒较细，可以更好的形成圆形堆墨。

在一些可选的实施方式中，所述彩色层的厚度为0.01mm～0.025mm。

本申请实施例中，限定彩色层的具体厚度，能保证彩色层显色的同时还能保证彩色光伏组件的透光率。

在一些可选的实施方式中，所述前板的厚度为2mm～10mm。

本申请实施例中，限定前板的具体厚度，能保证前板的光透射率符合要求，同时对光伏基板起到保护作用。

基于一个总的发明构思，如图5所示，本申请实施例提供了一种制备所述彩色光伏组件的方法，所述方法包括：

S1.对前板进行表面改性处理至预设表面张力，后在所述前板上进行彩色层的UV印刷，得到彩色层；

S2.在所述彩色层上进行白墨层中圆形堆墨的堆叠印刷，得到含有色彩复合层的前板材料；

S3.将所述前板材料、光伏基板和光伏背板进行层压封装，得到彩色光伏组件。

本申请实施例中，通过对前板进行改性处理，增加UV油墨的附着力，再进行圆形堆墨的堆叠印刷，可以使得圆形堆墨稳定存在于彩色层中，方便后期层压封装的完全。

层压封装中，为了保证色彩复合层的颜色效果和稳定，一般需要在光伏基板和白墨层之间铺设胶膜，同时为了保证背板和光伏基板之间的缓冲，也可以在光伏基板和背板之间设置胶膜，胶膜的材质包括EVA、PVB和POE其中的任一种。

该方法是针对上述彩色光伏组件的制备，该彩色光伏组件的具体组成和结构可参照上述实施例，由于该方法采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些可选的实施方式中，所述堆叠印刷采用堆叠高度和所述圆形堆墨的边线同比印刷的方式进行堆叠印刷。

本申请实施例中，限定堆叠印刷的具体印刷方式，能保证圆形堆墨以间距、高度和直径相同的方式进行印刷，从而保证得到预期的白墨层。

在一些可选的实施方式中，所述预设表面张力＞21.5mN/m。

本申请实施例中，限定预设表面张力的具体数值，能保证彩色层和前板牢固结合，并且保证后续白墨层的成型。

在一些可选的实施方式中，所述改性处理包括等离子处理和/或图层液涂布。

本申请实施例中，限定改性处理的具体方式，通过等离子处理使得前板表面粗糙，或者采用图层液提高前板的粘附性，从而保证达到预期表面张力。

等离子处理包括对前板以等离子风进行改性，同时以等离子火焰处理，等离子风的风速15cm/s～20cm/s，等离子火焰处理的温度＜80℃。

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1

选择前板的材料为玻璃，前板的厚度为2mm～10mm。

对前板进行等离子处理至表面张力＞21.5mN/m，若等离子处理无法达到要求，选择玻璃图层液涂布的方式使得前板的表面张力＞21.5mN/m。

采用镜像印刷，先制作一层彩色层于玻璃表面上，彩色层厚度为0.01mm～0.025mm。

在彩色层上方印制白墨层，白墨层由二氧化钛为主要白色材料，白墨层的印制为堆叠印刷，堆叠印制主要采用圆形印制，并按照高度及圆点边线成同比印刷的方式依次印刷，如图1所示，圆形堆墨的直径为1mm，则两个圆形堆墨的间距为1mm，圆形堆墨的高度也为1mm。同时如图3所示，整体白墨层和彩色层呈45°分布。

将制作完毕的前板连同光伏基板、背板一起进行层压封装，形成如图2所示的彩色光伏组件。

实施例2

将实施例2和实施例1进行对比例，实施例2和实施例1的区别在于：

圆形堆墨的直径为0.5mm。

实施例3

将实施例3和实施例1进行对比例，实施例3和实施例1的区别在于：

圆形堆墨的直径为0.7mm。

对比例1

将对比例1和实施例1进行对比例，对比例1和实施例1的区别在于：

直接采用常规的白墨层+彩色层组成的彩色光伏组件。

相关实验及效果数据：

观察实施例1所的彩色光伏组件，如图3所示，以垂直角度看，会有点状的白墨点，当视角大于30度时，白墨圆点即呈现接连状态，此时色彩显色更加明显，色彩图案效果更好，而对比例1中并无此效果。

以100*100mm尺寸的彩色光伏组件计算，其总面积为10000mm2，如果圆形堆墨的直径为1mm，在彩色光伏组件上共排布2500个圆点，则圆点面积为1963.5mm2，白墨点占比率19.63％，换算可知，相当于透光区占比80.37％，因此可以极大的增加透光率。

对实施例1和对比例1的彩色光伏组件分别进行立面安装，并在IV测试机上进行测试，结果如表1所示。

表1

组别	光伏规格	印刷前功率	印刷后功率	增效％
					对比例1	200*200mm	5W	2.6W	/
实施例1	200*200mm	5W	3.2W	12％

由表1可知，在立面安装本申请彩色光伏组件时，图案的显示及光线的导引入射有明显的效果，且日光与彩色光伏不成直角时，光线经圆形立柱的白墨层，可以折射更多的入射光进入下方光伏基板，达到光转电的最大化。

本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

(1)本申请实施例提供的一种具有立体反射层的彩色光伏组件，主要通过圆形堆墨的方式组成白墨层，从而较传统白墨层可以增加其空隙，从而增加了入射光的面积，提高了彩色光伏组件的透光率，从而提高彩色光伏组件的光电转化的功率。

(2)本申请实施例提供的一种具有立体反射层的彩色光伏组件，在立面安装阶段，还能通过圆形堆墨所形成的间隙，增加立面安装时对光线的折射，进一步提高彩色光伏组件的透光率，可以提高彩色光伏组件的光电转化的功率。

(3)本申请实施例提供的一种具有立体反射层的彩色光伏组件，由于采用了间隔排布的圆形堆墨形成白墨层，可以反射不同的日光照射角度到光伏基板上，有效减少了日光的反射率，并提高了彩色光伏组件的透光率。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。

在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b，或c中的至少一项(个)”，或，“a，b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有立体反射层的彩色光伏组件，其特征在于，所述彩色光伏组件由外到内依次包括前板、色彩复合层、光伏基板和背板，所述色彩复合层包括彩色层和白墨层，所述彩色层平铺于所述前板的底面，所述白墨层平铺于所述彩色层的底面；

其中，所述白墨层由多个圆形堆墨组成，相邻两个所述圆形堆墨的间距D、所述圆形堆墨的高度H和所述圆形堆墨的直径Φ满足：

D＝H＝Φ。

2.根据权利要求1所述的彩色光伏组件，其特征在于，所述圆形堆墨的直径为0.5mm～1.0mm。

3.根据权利要求1所述的彩色光伏组件，其特征在于，所述圆形堆墨的排布角度为0°～90°。

4.根据权利要求1所述的彩色光伏组件，其特征在于，所述圆形堆墨的原料包括二氧化钛。

5.根据权利要求1所述的彩色光伏组件，其特征在于，所述彩色层的厚度为0.01mm～0.025mm。

6.根据权利要求1所述的彩色光伏组件，其特征在于，所述前板的厚度为2mm～10mm。

7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的彩色光伏组件的方法，其特征在于，所述方法包括：

对前板进行表面改性处理至预设表面张力，后在所述前板上进行彩色层的UV印刷，得到彩色层；

在所述彩色层上进行白墨层中圆形堆墨的堆叠印刷，得到含有色彩复合层的前板材料；

将所述前板材料、光伏基板和光伏背板进行层压封装，得到彩色光伏组件。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述堆叠印刷采用堆叠高度和所述圆形堆墨的边线同比印刷的方式进行堆叠印刷。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设表面张力＞21.5mN/m。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述改性处理包括等离子处理和/或图层液涂布。

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