CN117334756B - 一种光伏组件用发泡型间隙膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏电池间隙膜技术领域，公开了一种光伏组件用发泡型间隙膜及其制备方法。该间隙膜包括发泡层；发泡层中分布有若干由泡孔和介孔二氧化钛构成的泡‑填料复合体，泡‑填料复合体由复合发泡剂发泡后形成；复合发泡剂为负载有发泡剂且表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛，粒径D90和D10分别为1.0‑1.5μm和0.1‑0.3μm；发泡层的上方叠合有反光结构层，反光结构层中含有下转换发光材料且上表面分布有若干凸起；发泡层的下方依次叠合有基材层和粘结层。本发明的间隙膜利用各层之间的配合，以及发泡层内特殊的泡‑填料复合体，能够实现较高的太阳光反射率，当用于光伏组件中时，能够赋予光伏组件更高的发电功率。

Description

一种光伏组件用发泡型间隙膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏电池间隙膜技术领域，尤其涉及一种光伏组件用发泡型间隙膜及其制备方法。
背景技术
太阳能电池，也称光伏电池，是利用光能转化产生电能的光伏组件。光伏组件通常是一个层叠结构，主要包括玻璃层、上EVA封装层、硅电池片、下EVA封装层和太阳能电池背板，其中电池片之间不可避免的具有间隙，照射到间隙部分的太阳光无法被利用，因此使得太阳能光伏组件的有效面积减小，光电效率降低。为了利用这一部分的太阳光，目前的主要解决方式是在间隙处贴间隙膜（反光膜），通过间隙膜将照射到间隙处的太阳光反射回电池片表面，因此间隙膜需要具有较高的反射率，良好的耐紫外老化性能。
专利CN202010934639.2公开了一种应用于光伏电池组件的间隙膜及光伏电池组件，该间隙膜的结构如下：包括依次层叠设置的基材、背胶层以及微结构反射层；微结构反射层的上表面具有多个条状的类三棱柱结构，以及位于相邻的两个所述类三棱柱结构之间的过渡垄结构；类三棱柱结构的两侧面为向内凹陷的弧形侧面。利用上述微结构反射层的设计，能够对入射的光线进行聚集反射，使光线能够更好地被集中、高效地再利用，但仍然会存在较多的光线发生折射而浪费掉，限制了光伏组件发电功率的提高。
发明内容
为了解决现有的光伏组件用间隙膜反射率较低的技术问题，本发明提供了一种光伏组件用发泡型间隙膜及其制备方法。该间隙膜利用各层之间的配合，以及发泡层内特殊的泡-填料复合体，能够实现较高的太阳光反射率，当用于光伏组件中时，能够赋予光伏组件更高的发电功率。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种光伏组件用发泡型间隙膜，包括发泡层；所述发泡层中分布有若干由泡孔和介孔二氧化钛构成的泡-填料复合体，所述泡-填料复合体由复合发泡剂发泡后形成，所述复合发泡剂为负载有发泡剂且表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛，所述复合发泡剂的粒径D90和D10分别为1.0-1.5μm和0.1-0.3μm；所述发泡层的上方叠合有反光结构层，所述反光结构层的上表面分布有若干凸起，所述反光结构层中含有下转换发光材料；所述发泡层的下方依次叠合有基材层和粘结层。
本发明的间隙膜中，利用反光结构层上表面上的凸起，能够对照射到间隙膜上的太阳光进行反射，同时，利用反光结构层内的下转换发光材料，能够将电池片无法吸收的紫外光转换成可吸收的可见光，进一步提高光伏组件的发电效率。并且，相较于将下转换发光材料添加在其他层中而言，将其添加在反光结构层中能够更好地发挥其作用，原因在于：凸起结构的存在能够增大反光结构层的表面积，有利于分布于其中的下转换发光材料吸收和转换更多的紫外光；且在太阳光依次通过反光结构层、发泡层、基材层和粘结层时，越来越多的紫外光被反射或吸收，故若将下转换发光材料添加在其他层中，则其能够吸收和转换的紫外光减少。
一部分太阳光会通过反光结构层折射入发泡层。在发泡层中，介孔二氧化钛和泡孔能够对太阳光进行双重反射，进一步提高间隙膜的反射率。相较于二氧化钛和泡孔分开存在于发泡层中而言，两者构成泡-填料复合体，能够减少光线在路径上的损失，使光线在介孔二氧化钛表面发生反射的概率更高，进而提高间隙膜的反射率。并且，通过将发泡剂负载在表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛内，能够提高发泡剂的分散均匀性，从而使发泡层中的泡孔分布更加均匀，避免产生过大的孔洞，减少联通孔的形成，进而赋予间隙膜更高的反射率。
此外，复合发泡剂的粒径也会影响间隙膜的反射率。当其粒径较大时，发泡后形成的泡孔体积相应增大，联通孔增多，会造成间隙膜反射率较低；当其粒径过小时，分散性下降，同样易导致发泡后形成较大的泡孔，造成闭孔数量减少。本发明将复合发泡剂的粒径控制在D90为1.0-1.5μm、D10为0.1-0.3μm，能够形成适宜体积的泡孔，在更大程度上提高间隙膜的反射率。
作为优选，所述复合发泡剂的制备方法包括以下步骤：
（1）在介孔二氧化钛表面接枝硅烷偶联剂，制成改性介孔二氧化钛；
（2）将发泡剂溶解于溶剂中，向其中加入改性介孔二氧化钛，所述发泡剂与改性介孔二氧化钛的质量比为2-3:1，搅拌3-6h，而后分离出产物，获得复合发泡剂。
在复合发泡剂中，若介孔二氧化钛内负载的发泡剂过少，则发泡效果有限，发泡层中的泡孔体积较小，对太阳光的反射效果有限；若负载的发泡剂过多，则发泡后形成的泡孔较大，造成闭孔数量减少，同样会对间隙膜的反射率造成不利影响。本发明在负载发泡剂的过程中，通过将发泡剂与改性介孔二氧化钛的质量比为2-3:1，并将搅拌时间控制在3-6h，能够将介孔二氧化钛中发泡剂的负载量控制在适宜范围内，提高间隙膜的反射率。
进一步地，步骤（2）中，所述发泡剂与溶剂的质量比为1:5-10。
作为优选，所述下转换发光材料为以下（a）-（c）中的一种或多种：
（a）掺杂有Nd3+和/或Ce3+的Y3Al5O12；
（b）掺杂有Eu3+的LiGdF4；
（c）掺杂有Ho3+、Yb3+和Tb3+中至少一种的NaLuF4。
作为优选，所述反光结构层、基材层和粘结层中的一层或多层内含有粒径为0.5-1.5μm的反射填料。
利用特定粒径的反射填料，能够进一步反射太阳光，从而在更大程度上提高光伏组件的发电效率。
进一步地，所述反射填料为滑石粉、绢云母粉、钛白粉、中空玻璃微珠和蒙脱土中的一种或多种。
作为优选，所述凸起的高度为10-45μm。
作为优选，所述凸起为三棱柱形，其中一个侧面与发泡层所处平面平行，另外两个侧面与发泡层所处平面之间的夹角均为30-50°。
凸起的高度及其侧面与发泡层所处平面之间的夹角会影响其对太阳光的反射效果，当将高度和夹角控制在上述范围内时，能够进一步提高间隙膜的反射率。
作为优选，所述反光结构层的基体由无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水制成；所述发泡层的基体为聚氨酯；所述基材层的基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
采用聚氨酯作为发泡层的基体材料，能够利用其良好的回弹性，避免泡孔在光伏组件使用过程中因撞击等外力影响而发生坍塌现象，导致发电效率下降的问题，并且，聚氨酯能够赋予发泡层表面丰富的极性基团，配合由无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水制成的反光结构层，以及由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的基材层，有助于提高发泡层与反光结构层和基材层之间的附着力。
作为优选，所述反光结构层、发泡层、基材层和粘结层的厚度分别为15-45μm、20-50μm、10-100μm和5-50μm。
第二方面，本发明提供了一种所述发泡型间隙膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备基材层；
S2：按重量份，称取以下发泡层原料：聚氨酯树脂30-40份，异氰酸酯交联剂5-10份，复合发泡剂15-20份，乙酸乙酯40-60份；所述发泡剂为偶氮二异丁腈和/或对甲苯磺酰肼；将所有发泡层原料混合并制成涂布液后，涂布于基材层的上表面，而后依次在30-35℃、50-70℃、80-90℃、95-100℃、115-120℃、120-140℃、150-160℃、150-160℃和80-85℃下分别热处理10-20s，形成发泡层；
S3：将反光结构层包括下转换发光材料在内的所有原料混合均匀后，涂布到发泡层的上表面并形成凸起，固化，形成反光结构层；
S4：在基材层的下表面覆合粘结层，获得发泡型间隙膜。
步骤S2中，在热处理过程中，发泡剂分解与聚氨酯固化交联同步进行。通过控制交联剂的添加量，选用偶氮二异丁腈和/或对甲苯磺酰肼作为发泡剂，并配合特定的九节式热处理过程，能够协调发泡剂分解速率与聚氨酯固化交联速率，避免因聚氨酯交联速率过快、发泡剂分解速率过慢而导致泡孔过小或气体外溢不充分，并避免因聚氨酯交联速率过慢、发泡剂分解速率过快而导致泡孔过大或气体过度外溢，从而提高间隙膜的反射率。
作为优选，所述反光结构层的原料按重量份计，包括以下组分：无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水40-80份，下转换发光材料1-10份，反射填料20-50份。
作为优选，所述基材层的原料按重量份计，包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯85-94份，反射填料5-10份，抗水解剂1-5份。
作为优选，所述粘结层的原料按重量份计，包括以下组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂80-93份，反射填料5-10份，抗氧剂0.5-3份，紫外吸收剂0.5-2份，硅烷偶联剂0.5-3份，交联剂0.5-2份。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明利用反光结构层中的凸起结构和下转换发光材料，以及发泡层中的泡-填料复合体，通过各层之间的配合，能够提高间隙膜的反射率；通过在反光结构层、基材层、粘结层中添加反射填料，能够进一步增加间隙膜对太阳光的反射。
（2）本发明通过在发泡层中添加由泡孔和介孔二氧化钛构成的特定粒径的复合发泡剂，其发泡后形成泡-填料复合体，能够对太阳光进行双重反射，提高光线在介孔二氧化钛表面发生反射的概率，并减少连通孔的形成，进而提高间隙膜的反射率。
（3）本发明通过在制备复合发泡剂的过程中，将发泡剂与改性介孔二氧化钛的配比和搅拌时间控制在一定范围内，以及在制备发泡剂的过程中，控制交联剂的添加量，选用偶氮二异丁腈和/或对甲苯磺酰肼作为发泡剂，并配合特定的九节式热处理过程，能够使发泡层中的泡孔大小以及在发泡层内的体积占比适宜，进而赋予间隙膜更高的反射率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
一种光伏组件用发泡型间隙膜，包括发泡层；所述发泡层中分布有若干由泡孔和介孔二氧化钛构成的泡-填料复合体，所述泡-填料复合体由复合发泡剂发泡后形成，所述复合发泡剂为负载有发泡剂且表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛，所述复合发泡剂的粒径D90和D10分别为1.0-1.5μm和0.1-0.3μm；所述发泡层的上方叠合有反光结构层，所述反光结构层的上表面分布有若干凸起，所述反光结构层中含有下转换发光材料；所述发泡层的下方依次叠合有基材层和粘结层。
作为一种具体实施方式，所述复合发泡剂的制备方法包括以下步骤：
（1）在介孔二氧化钛表面接枝硅烷偶联剂，制成改性介孔二氧化钛；
（2）将发泡剂溶解于溶剂中，所述发泡剂与溶剂的质量比为1:5-10，向其中加入改性介孔二氧化钛，所述发泡剂与改性介孔二氧化钛的质量比为2-3:1，搅拌3-6h，而后分离出产物，获得复合发泡剂。
作为一种具体实施方式，所述下转换发光材料为以下（a）-（c）中的一种或多种：
（a）掺杂有Nd3+和/或Ce3+的Y3Al5O12；
（b）掺杂有Eu3+的LiGdF4；
（c）掺杂有Ho3+、Yb3+和Tb3+中至少一种的NaLuF4。
作为一种具体实施方式，所述反光结构层、基材层和粘结层中的一层或多层内含有粒径为0.5-1.5μm的反射填料；所述反射填料为滑石粉、绢云母粉、钛白粉、中空玻璃微珠和蒙脱土中的一种或多种。
作为一种具体实施方式，所述凸起为三棱柱形，凸起的高度为10-45μm，且其中一个侧面与发泡层所处平面平行，另外两个侧面与发泡层所处平面之间的夹角均为30-50°。
作为一种具体实施方式，所述反光结构层的基体由无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水制成；所述发泡层的基体为聚氨酯；所述基材层的基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
作为一种具体实施方式，所述反光结构层、发泡层、基材层和粘结层的厚度分别为15-45μm、20-50μm、10-100μm和5-50μm。
一种上述发泡型间隙膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备基材层；
S2：按重量份，称取以下发泡层原料：聚氨酯树脂30-40份，异氰酸酯交联剂5-10份，复合发泡剂15-20份，乙酸乙酯40-60份；所述发泡剂为偶氮二异丁腈和/或对甲苯磺酰肼；将所有发泡层原料混合并制成涂布液后，涂布于基材层的上表面，而后依次在30-35℃、50-70℃、80-90℃、95-100℃、115-120℃、120-140℃、150-160℃、150-160℃和80-85℃下分别热处理10-20s，形成发泡层；
S3：将反光结构层包括下转换发光材料在内的所有原料混合均匀后，涂布到发泡层的上表面并形成凸起，固化，形成反光结构层；
S4：在基材层的下表面覆合粘结层，获得发泡型间隙膜。
作为一种具体实施方式，所述反光结构层的原料按重量份计，包括以下组分：无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水40-80份，下转换发光材料1-10份，反射填料20-50份。
作为一种具体实施方式，所述基材层的原料按重量份计，包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯85-94份，反射填料5-10份，抗水解剂1-5份。
作为一种具体实施方式，所述粘结层的原料按重量份计，包括以下组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）树脂80-93份，反射填料5-10份，抗氧剂0.5-3份，紫外吸收剂0.5-2份，硅烷偶联剂0.5-3份，交联剂0.5-2份。
实施例1
一种光伏组件用发泡型间隙膜，从上到下依次由反光结构层、发泡层、基材层和粘结层构成。反光结构层的上表面分布多个相互平行设置且相互邻接的条状三棱柱形凸起，每个条状三棱柱形凸起的其中一个侧面与发泡层所处平面平行，另外两个侧面与发泡层所处平面的夹角均为40°，凸起高度为16μm；反光结构层内含有钛白粉和掺杂有Nd3+的Y3Al5O12。发泡层中含有由泡孔和介孔二氧化钛构成的泡-填料复合体。基材层和粘结层中均含有钛白粉。
上述发泡型间隙膜通过以下步骤制备：
S1：制备基材层：
按质量百分数称取90% PET切片、8%钛白粉和2%聚碳化二亚胺，进行混合造粒后，经挤出铸片、双向拉伸、收卷分切，得到厚度为50μm的基材层。
S2：制备发泡层：
按照1:9的质量比将硅烷偶联剂KH-570与乙醇混合，配制成硅烷偶联剂乙醇溶液；按照1:5的质量比将介孔二氧化钛加入到乙醇溶液中，搅拌12h后，抽滤，室温下干燥，得到改性介孔二氧化钛。按照1:8的质量比将偶氮二异丁腈溶解于丙酮中，加入改性介孔二氧化钛并搅拌3h，偶氮二异丁腈与改性介孔二氧化钛质量比为2:1，抽滤后于室温下干燥，得到复合发泡剂，粒径D90为1.2μm，D10为0.2μm。
按质量百分数称取30%聚氨酯树脂（购自DIC，型号OD-X-2195）、8%异氰酸酯交联剂（购自旭化成，型号L70G）、15%复合发泡剂和47%乙酸乙酯，搅拌均匀配制成涂布液，采用狭缝涂布仪将涂布液涂布于基材层的一面（记为上表面）后，于烘箱内进行热处理，烘箱共9节，温度依次为30℃、50℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、160℃和80℃，车速为30m/min（使每节烘箱内热处理的时间为10s），形成厚度为24μm的发泡层。
S3：制备反光结构层：
按质量百分数称取73%丙烯酸UV固化胶水、3%掺杂有Nd3+的Y3Al5O12和24%钛白粉，混合搅拌均匀后，采用凹版涂布方式将其涂布于发泡层的上表面，涂布速度为25m/min，在通过结构辊时采用紫外灯对基材层下表面进行照射使反光结构层初步固化，初段照射能量为600mj/cm2，并经过第二段300mj/cm2的能量照射完全固化，所形成的条状三棱柱形凸起高度为16μm，凸起的两个侧面与水平方向夹角均为40℃，形成厚度为16μm的反光结构层。
S4：制备粘结层：
按质量百分数称取84% EVA树脂、10%钛白粉、2%抗氧剂（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）、1%紫外吸收剂（2- (2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基) -5-氯苯并三唑）、1.5%硅烷偶联剂（乙烯基三甲氧基硅烷）和1.5%交联剂（过氧化氢二异丙苯），混合造粒后，采用淋膜工艺将其涂布于基材层的下表面上，形成厚度为30μm的粘结层，得到总厚度为120μm的间隙膜母卷，经分切、分条后可用于光伏组件的发泡型间隙膜。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S4中，将9节烘箱内的温度依次设置为35℃、70℃、90℃、95℃、115℃、120℃、150℃、150℃和85℃。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，将偶氮二异丁腈换成等质量的对甲苯磺酰肼。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：反光结构层中，条状三棱柱形凸起高度为45μm，凸起的两个侧面与水平方向夹角均为50℃，反光结构层的厚度为45μm，制得的间隙膜母卷总厚度为149μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：反光结构层中，条状三棱柱形凸起高度为10μm，凸起的两个侧面与水平方向夹角均为30℃，反光结构层的厚度为15μm，制得的间隙膜母卷总厚度为119μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，在制备复合发泡剂的过程中，将搅拌时间由3h改为6h。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，在制备复合发泡剂的过程中，将偶氮二异丁腈与改性介孔二氧化钛质量比由2:1改为3:1。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，采用与实施例1中不同粒径的介孔二氧化钛，经测，最终制得的复合发泡剂粒径D90为1.5μm，D10为0.3μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
实施例9
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，采用与实施例1中不同粒径的介孔二氧化钛，经测，最终制得的复合发泡剂粒径D90为1.0μm，D10为0.1μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S4中，将9节烘箱内的温度依次设置为50℃、80℃、120℃、140℃、160℃、170℃、180℃、180℃、80℃。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，将偶氮二异丁腈换成AD-300发泡剂。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：反光结构层中，条状三棱柱形凸起高度为8μm，凸起的两个侧面与水平方向夹角均为60℃，反光结构层的厚度为16μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例4
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：反光结构层中不加入下转换光材料（掺杂有Nd3+的Y3Al5O12），而是将其添加在发泡层中，用量与实施例1中相同。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例5
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：反光结构层中，泡孔和改性介孔二氧化钛分散分布；步骤S2中，不将偶氮二异丁腈负载到改性介孔二氧化钛中制成复合发泡剂，在配制涂布液的过程中，将15%复合发泡剂换成10%偶氮二异丁腈和5%改性介孔二氧化钛（制备方法同实施例1中的“改性介孔二氧化钛”）。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例6
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，在制备复合发泡剂的过程中，将搅拌时间由3h改为8h。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例7
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，在制备复合发泡剂的过程中，将偶氮二异丁腈与改性介孔二氧化钛质量比由2:1改为1:1。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例8
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，在制备复合发泡剂的过程中，将偶氮二异丁腈与改性介孔二氧化钛质量比由2:1改为4:1。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例9
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，制得的复合发泡剂粒径D90为0.7μm，D10为0.09μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
对比例10
本对比例与实施例1的不同之处仅在于：步骤S2中，制得的复合发泡剂粒径D90为2.5μm，D10为0.6μm。其余结构、原料和制备过程均与实施例1完全相同。
测试例
对各实施例和对比例中的发泡型间隙膜进行性能测试，结果见表1。
表1
分析表1数据，可以看出：
（1）相较于实施例1和2而言，对比例1的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于在发泡剂分解与聚氨酯固化交联同步进行的过程中，当温度设计不当时，难以较好地协调发泡剂分解和聚氨酯固化交联的速率，会造成发泡层中形成的泡孔大小以及在发泡层内的体积占比不佳，进而导致间隙膜的反射率较低。
（2）相较于实施例1和3而言，对比例2的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于发泡剂的选择会影响发泡层热处理（发泡和固化）过程中发泡剂分解产气的速率，进而影响发泡层中形成的泡孔大小以及在发泡层内的体积占比。
（3）相较于实施例1、4和5而言，对比例3的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于当反光结构层上的凸起高度及其侧面与发泡层所在平面之间的夹角控制不当时，会影响凸起对太阳光的反射效果。
（4）相较于实施例1而言，对比例4的间隙膜反射率较低，紫外照射黄变和反射率衰减程度较大，光伏组件发电功率明显较低。这是由于反光结构层中凸起结构的存在能够增大反光结构层的表面积，有利于分布于其中的下转换发光材料吸收和转换更多的紫外光，并且，且在太阳光依次通过反光结构层、发泡层、基材层和粘结层时，越来越多的紫外光被反射或吸收，故若将下转换发光材料添加在其他层中，则其能够吸收和转换的紫外光减少。
（5）相较于实施例1而言，对比例5的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于相较于二氧化钛和泡孔分开存在于发泡层中而言，两者构成泡-填料复合体，能够减少光线在路径上的损失，使光线在钛白粉表面发生反射的概率更高，进而提高间隙膜的反射率；并且，通过将发泡剂负载在表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛内，能够提高发泡剂的分散均匀性，从而使发泡层中的泡孔分布更加均匀，避免产生过大的孔洞，减少联通孔的形成，进而赋予间隙膜更高的反射率。
（6）相较于实施例1、6和7而言，对比例6-8的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于在复合发泡剂的制备过程中，发泡剂与改性介孔二氧化钛的配比和搅拌时间会影响介孔二氧化钛内发泡剂的负载量；当负载量过少时，发泡效果有限，发泡层中的泡孔体积较小，对太阳光的反射效果有限；当负载量过多时，发泡后形成的泡孔较大，造成闭孔数量减少，同样会对间隙膜的反射率造成不利影响。
（7）相较于实施例1、8和9而言，对比例9和10的间隙膜反射率和光伏组件发电功率明显较低。这是由于当复合发泡剂的粒径较大时，发泡后形成的泡孔体积相应增大，联通孔增多，会造成间隙膜反射率较低；当其粒径过小时，分散性下降，同样易导致发泡后形成较大的泡孔，造成闭孔数量减少。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件用发泡型间隙膜，其特征在于，包括发泡层；所述发泡层中分布有若干由泡孔和介孔二氧化钛构成的泡-填料复合体，所述泡-填料复合体由复合发泡剂发泡后形成，所述复合发泡剂为负载有发泡剂且表面接枝有硅烷偶联剂的介孔二氧化钛，所述复合发泡剂的粒径D90和D10分别为1.0-1.5μm和0.1-0.3μm；所述发泡层的上方叠合有反光结构层，所述反光结构层的上表面分布有若干凸起，所述反光结构层中含有下转换发光材料；所述发泡层的下方依次叠合有基材层和粘结层。
2.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述复合发泡剂的制备方法包括以下步骤：
（1）在介孔二氧化钛表面接枝硅烷偶联剂，制成改性介孔二氧化钛；
（2）将发泡剂溶解于溶剂中，向其中加入改性介孔二氧化钛，所述发泡剂与改性介孔二氧化钛的质量比为2-3:1，搅拌3-6h，而后分离出产物，获得复合发泡剂。
3.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述下转换发光材料为以下（a）-（c）中的一种或多种：
（a）掺杂有Nd3+和/或Ce3+的Y3Al5O12；
（b）掺杂有Eu3+的LiGdF4；
（c）掺杂有Ho3+、Yb3+和Tb3+中至少一种的NaLuF4。
4.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述反光结构层、基材层和粘结层中的一层或多层内含有粒径为0.5-1.5μm的反射填料。
5.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述凸起的高度为10-45μm。
6.根据权利要求1或5所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述凸起为三棱柱形，其中一个侧面与发泡层所处平面平行，另外两个侧面与发泡层所处平面之间的夹角均为30-50°。
7.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述反光结构层的基体由无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水制成；所述发泡层的基体为聚氨酯；所述基材层的基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
8.根据权利要求1所述的发泡型间隙膜，其特征在于，所述反光结构层、发泡层、基材层和粘结层的厚度分别为15-45μm、20-50μm、10-100μm和5-50μm。
9.一种根据权利要求2所述发泡型间隙膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备基材层；
S2：按重量份，称取以下发泡层原料：聚氨酯树脂30-40份，异氰酸酯交联剂5-10份，复合发泡剂15-20份，乙酸乙酯40-60份；所述发泡剂为偶氮二异丁腈和/或对甲苯磺酰肼；将所有发泡层原料混合并制成涂布液后，涂布于基材层的上表面，而后依次在30-35℃、50-70℃、80-90℃、95-100℃、115-120℃、120-140℃、150-160℃、150-160℃和80-85℃下分别热处理10-20s，形成发泡层；
S3：将反光结构层包括下转换发光材料在内的所有原料混合均匀后，涂布到发泡层的上表面并形成凸起，固化，形成反光结构层；
S4：在基材层的下表面覆合粘结层，获得发泡型间隙膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：
所述反光结构层的原料按重量份计，包括以下组分：无溶剂型丙烯酸紫外线固化胶水40-80份，下转换发光材料1-10份，反射填料20-50份；
所述基材层的原料按重量份计，包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯85-94份，反射填料5-10份，抗水解剂1-5份；
所述粘结层的原料按重量份计，包括以下组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80-93份，反射填料5-10份，抗氧剂0.5-3份，紫外吸收剂0.5-2份，硅烷偶联剂0.5-3份，交联剂0.5-2份。
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