CN117476795B - 一种用于光伏组件的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，公开了一种用于光伏组件的间隙膜及其制备方法。该间隙膜为热拉伸成型膜，包括反射层，所述反射层的上表面和下表面上分别叠合有一层抗紫外层；所述反射层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基体材料，并含有复合包膜二氧化钛；所述复合包膜二氧化钛的制备方法包括以下步骤：按质量比8~10:1将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺混合，搅拌加热至聚酰胺酰亚胺熔化并附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，经冷却固化和分散后，获得复合包膜二氧化钛。本发明的间隙膜对太阳光具有较高的反射率，且具有较好的耐紫外线性能，在长期紫外线作用下能保持较高的反射率，当用于光伏组件中时，能够有效提高光伏组件的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池间隙膜技术领域，尤其涉及一种用于光伏组件的间隙膜及其制备方法。
背景技术
一般的光伏组件结构从上到下分别是玻璃、封装胶膜层、电池层、封装胶膜层和玻璃。由于电池层是由焊带将电池片串联起来，电池片与电池片之间往往存在间隙。当太阳光照射光伏组件时，照射到电池上的一部分太阳光被转化为电能，另一部分太阳光透过电池片之间的间隙，不能够有效利用。如果能够有效利用这部分太阳光将提高光伏组件的发电效率。
通过在电池片之间的间隙处粘贴具有高反射率的间隙膜，将照射到间隙处的太阳光反射到电池片上，能够使这部分太阳光得到有效利用，进而提高光伏组件的发电效率。普通的聚酯薄膜光反射能力较弱，目前常用的方法是在其中添加二氧化钛（如专利CN201810493854.6），但提高聚酯薄膜反射率的效果有限，并且，虽然在一定范围内提高二氧化钛的添加量，能够提高薄膜反射率，但当添加量过大会产生团聚的问题，造成反射率无法持续提高。
发明内容
为了解决二氧化钛提高聚酯薄膜反射率的效果有限的技术问题，本发明提供了一种用于光伏组件的间隙膜及其制备方法。该间隙膜对太阳光具有较高的反射率，且具有较好的耐紫外线性能，在长期紫外线作用下能保持较高的反射率，当用于光伏组件中时，能够有效提高光伏组件的发电效率。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种用于光伏组件的间隙膜，包括反射层，所述反射层的上表面和下表面上分别叠合有一层抗紫外层；所述间隙膜为热拉伸成型膜；所述反射层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基体材料，并含有复合包膜二氧化钛；所述复合包膜二氧化钛为聚酰胺酰亚胺包裹的硅铝包膜二氧化钛，制备方法包括以下步骤：按质量比8~10:1将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺混合，搅拌加热至聚酰胺酰亚胺熔化并附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，经冷却固化和分散后，获得复合包膜二氧化钛。
本发明中，通过在二氧化钛表面形成硅铝包膜，由于硅铝包膜与二氧化钛之间的折射率差异，能够增加太阳光在界面处的反射，进而提高对太阳光的反射率。
进一步地，本发明通过将硅铝包膜二氧化钛与少量的聚酰胺酰亚胺混合并加热使聚酰胺酰亚胺熔化，在搅拌条件下聚酰胺酰亚胺可附着于硅铝包膜二氧化钛表面，冷却固化后形成聚合物薄层，而后将团聚的硅铝包膜二氧化钛分散后，即可获得聚酰胺酰亚胺包裹的硅铝包膜二氧化钛。
通过上述方式在硅铝包膜二氧化钛表面包裹一层薄薄的聚酰胺酰亚胺，配合间隙膜中常用的成型工艺（热拉伸成型），能够使薄膜在热拉伸过程中实现较好地致孔，并使硅铝包膜二氧化钛留置于孔内，其原理为：聚酰胺酰亚胺的玻璃化转变温度远高于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），因此在制备薄膜的热拉伸过程中，PET呈高弹态（延展性好），而聚酰胺酰亚胺仍呈玻璃态（延展性差），在薄膜拉伸过程中这种性质差异会在聚酰胺酰亚胺所在位置形成孔洞，而由于硅铝包膜二氧化钛被聚酰胺酰亚胺所包裹，因此使得硅铝包膜二氧化钛被留置于孔内。在通过上述方式所形成的特殊结构中，能够减少太阳光在到达硅铝包膜二氧化钛表面前的损失，使得太阳光在硅铝包膜二氧化钛表面发生反射的概率更高，因而能够提高间隙膜的反射率。
本发明选择聚酰胺酰亚胺作为致孔剂的原因在于：其玻璃化温度较高，高于PET熔体温度（通常为260~280℃），因此其在硅铝包膜二氧化钛表面形成薄层后，在PET熔体中不会熔化，不仅可保持对硅铝包膜二氧化钛的包裹状态进而在热拉伸成型时发挥致孔作用，并且还可改善硅铝包膜二氧化钛的分散性。除上述作用以外，聚酰胺酰亚胺具有较高的刚性，因此还能够提高反射层的硬度和模量。
在复合包膜二氧化钛的制备过程中，当聚酰胺酰亚胺的添加量过少时，难以较好地包裹硅铝包膜二氧化钛，在热拉伸过程中形成的孔较小，会造成提高光反射能力的效果较差。本发明将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺的质量比控制在8-10:1，能够在较大程度上提高间隙膜的反射率。
此外，PET耐紫外线性能较差，在长期使用后易发生黄变，本发明通过在反射层的上、下两侧设置抗紫外层，能够提高间隙膜的耐紫外线性能，使其在长期使用后仍能保持较高的反射率。
作为优选，所述反射层中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度为70~75℃，聚酰胺酰亚胺的玻璃化转变温度为280~300℃。
作为优选，所述反射层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，复合包膜二氧化钛10~40份。
作为优选，所述反射层还包括以下重量份的原料：增韧剂5~8份，耐水解剂10~15份。
作为优选，所述抗紫外层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，抗紫外线剂3~8份，增韧剂5~8份。
作为优选，所述反射层和抗紫外层的厚度分别为34~60μm和3~5μm。
作为优选，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的粒径为100~250nm。
硅铝包膜二氧化钛粒子的粒径对其自身的光反射能力以及包裹聚酰胺酰亚胺后的致孔效果有较大影响。本发明将其粒径控制在100~250nm，能够较好地兼顾其自身光反射能力和致孔效果。
作为优选，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的制备方法包括以下步骤：
（1）将二氧化钛与水混合后，向其中滴加入氢氧化钠溶液调节pH至9~10，超声分散，制得二氧化钛浆液；
（2）将二氧化钛浆液升温至60~80℃，在搅拌下加入硅酸钠溶液，再滴加入硫酸溶液，而后进行熟化，获得pH为7~8的硅包膜二氧化钛浆液；
（3）将硅酸铝溶液加入到硅包膜二氧化钛浆液中，混匀后，向其中滴加入氢氧化钠溶液调节pH至7~8，而后进行熟化，分离出产物并分散，获得硅铝包膜二氧化钛粒子。
作为优选，步骤（1）中，所述二氧化钛是粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛。
作为优选，步骤（1）中所述二氧化钛、步骤（2）中所述硅酸钠以SiO2计和步骤（3）中所述硅酸铝以Al2O3计之间的质量比为100:4~7:1~2。
作为优选，步骤（1）中，所述二氧化钛与水的质量比为1:4~5，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.3~0.5mol/L；步骤（2）中，所述硅酸钠溶液的浓度为0.3~0.6mol/L，所述硫酸溶液的浓度为0.15~0.25mol/L；步骤（3）中，所述硅酸铝溶液的浓度为0.2~0.3mol/L，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.3~0.5mol/L。
作为优选，步骤（2）中，所述硫酸溶液滴加完毕的时间为80~100min，所述熟化的时间为90~110min。
作为优选，步骤（3）中，所述氢氧化钠溶液滴加完毕的时间为80~100min，所述熟化的时间为2~2.5h。
第二方面，本发明提供了一种所述间隙膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将抗紫外层的所有原料混合，制成抗紫外层混合料；
S2：将反射层的所有原料混合，制成反射层混合料；
S3：将抗紫外层混合料和反射层混合料进行三层共挤后，铸片，再依次进行纵向拉伸、横向拉伸和热定型，冷却，获得用于光伏组件的间隙膜。
作为优选，步骤S3中，在所述三层共挤的过程中，模头温度为265~275℃；所述纵向拉伸的温度为85~95℃，拉伸比为3~4；所述横向拉伸的温度为120~130℃，拉伸比为3~4；所述热定型的温度为160~220℃。
作为优选，步骤S3中，在所述铸片的过程中，冷鼓温度为20~25℃。
作为优选，步骤S2的具体过程包括以下步骤：将聚对苯二甲酸乙二醇酯分为两部分；将复合包膜二氧化钛与一部分聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，进行熔融造粒，烘干，获得功能母粒；将功能母粒、剩余的聚对苯二甲酸乙二醇酯和反射层的其他原料混合，获得反射层混合料。
作为优选，在所述熔融造粒的过程中，模头温度为265~275℃。
作为优选，所述烘干的温度为115~125℃，时间为7~9h。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明的间隙膜中，通过对二氧化钛进行硅铝包膜，能够利用硅铝包膜与二氧化钛之间的折射率差异，增加太阳光在界面处的反射，从而赋予间隙膜更高的反射率。
（2）本发明的间隙膜中，通过在硅铝包膜二氧化钛表面包裹聚酰胺酰亚胺薄层，能够在间隙膜热拉伸成型的过程中实现较好地致孔，并使硅铝包膜二氧化钛留置于孔内，从而提高间隙膜的反射率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
一种用于光伏组件的间隙膜，包括反射层，所述反射层的上表面和下表面上分别叠合有一层抗紫外层；所述间隙膜为热拉伸成型膜；所述反射层以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基体材料，并含有复合包膜二氧化钛；所述复合包膜二氧化钛为聚酰胺酰亚胺包裹的硅铝包膜二氧化钛，制备方法包括以下步骤：按质量比8~10:1将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺混合，搅拌加热至聚酰胺酰亚胺熔化并附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，经冷却固化和分散后，获得复合包膜二氧化钛。
作为一种具体实施方式，所述反射层中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度为70~75℃，聚酰胺酰亚胺的玻璃化转变温度为280~300℃。
作为一种具体实施方式，所述反射层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，复合包膜二氧化钛10~40份，增韧剂5~8份，耐水解剂10~15份。
作为一种具体实施方式，所述抗紫外层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，抗紫外线剂3~8份，增韧剂5~8份。
作为一种具体实施方式，所述耐水解剂为碳化二亚胺类抗水解稳定剂；所述抗紫外线剂为苯并三唑类、二苯甲酮类、受阻胺类中的一种或多种；所述增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA-g-MAH）。
作为一种具体实施方式，所述反射层和抗紫外成的厚度分别为34~60μm和3~5μm。
作为一种具体实施方式，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的粒径为100~250nm。
作为一种具体实施方式，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的制备方法包括以下步骤：
（1）按质量比1:4~5将粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛与水混合后，向其中滴加入0.3~0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至9~10，超声分散，制得二氧化钛浆液；
（2）将二氧化钛浆液升温至60~80℃，在搅拌下加入0.3~0.6mol/L硅酸钠溶液，所述金红石型二氧化钛与所述硅酸钠以SiO2计的质量比为100:4~7，再滴加入0.15~0.25mol/L硫酸溶液，硫酸溶液滴加完毕的时间为80~100min，而后熟化90~110min，获得pH为7~8的硅包膜二氧化钛浆液；
（3）将0.2~0.3mol/L硅酸铝溶液加入到硅包膜二氧化钛浆液中，所述金红石型二氧化钛与所述硅酸铝以Al2O3计之间的质量比为100:1~2，混匀后，向其中滴加入0.3~0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7~8，氢氧化钠溶液滴加完毕的时间为80~100min，而后熟化2~2.5h，分离出产物并分散，获得硅铝包膜二氧化钛粒子。
一种上述间隙膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将抗紫外层的所有原料混合，制成抗紫外层混合料；
S2：将反射层的所有原料混合，制成反射层混合料；
S3：将抗紫外层混合料和反射层混合料进行三层共挤后，铸片，再依次进行纵向拉伸、横向拉伸和热定型，冷却，获得用于光伏组件的间隙膜。
作为一种具体实施方式，步骤S3中，在所述三层共挤的过程中，模头温度为265~275℃；在所述铸片的过程中，冷鼓温度为20~25℃；所述纵向拉伸的温度为85~95℃，拉伸比为3~4；所述横向拉伸的温度为120~130℃，拉伸比为3~4；所述热定型的温度为160~220℃。
作为一种具体实施方式，步骤S2的具体过程包括以下步骤：将聚对苯二甲酸乙二醇酯分为两部分；将复合包膜二氧化钛与一部分聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，进行熔融造粒，模头温度为265~275℃，在115~125℃下干燥7~9h，获得功能母粒；将功能母粒、剩余的聚对苯二甲酸乙二醇酯和反射层的其他原料混合，获得反射层混合料。
实施例1
通过以下步骤，制备用于光伏组件的间隙膜：
（1）二氧化钛改性：
将粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛和去离子水按质量比1:4混合，向其中滴加入0.4mol/L NaOH溶液调节pH至10，超声处理50min，获得二氧化钛浆液。
将二氧化钛浆液加入到反应釜中，开启恒温水浴，温度设定为60℃，搅拌速率为450r/min，加入0.45mol/L硅酸钠溶液，控制硅酸钠与金红石型二氧化钛的质量比为m(SiO2):m(TiO2)=5%，而后缓慢滴加入0.2mol/L硫酸溶液，90min滴加完毕。而后让浆料熟化90min，最终pH值为7.2，获得硅包膜二氧化钛浆液。
将0.25mol/L硫酸铝溶液均匀地加入到装有硅包膜二氧化钛浆液的反应釜中，控制硫酸铝与金红石型二氧化钛的质量比为m(Al2O3):m(TiO2)=1%，搅拌45min。而后将0.4mol/L NaOH溶液缓慢滴加到反应釜中，80min滴加完毕，最终pH值为7.5，而后熟化2h，获得硅铝包膜二氧化钛浆液。
将硅铝包膜二氧化钛浆液进行真空抽滤后，用去离子水反复冲洗，再置于烘箱内干燥8h，温度设定为120℃，而后碾碎，获得粒径为100~250nm的硅铝包膜二氧化钛粒子。
将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺（玻璃化转变温度Tg为280℃）按质量比9:1混合后，在搅拌条件下加热至聚酰胺酰亚胺熔化，经充分搅拌使聚酰胺酰亚胺均匀附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，冷却固化形成薄层，而后通过研磨使粘连的粒子分散，获得复合包膜二氧化钛。
（2）制备功能母粒：
将PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）和复合包膜二氧化钛按质量比13:7共混后，通过造粒机进行造粒，造粒机模头温度设定为270℃，而后放入烘箱中干燥8h，温度设定为120℃，获得功能母粒。
（3）制膜：
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）90%，抗紫外线剂(UV-234) 5%，EVA-g-MAH 5%。将以上所有原料共混，获得抗紫外层混合料。
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）62%，功能母粒23%，EVA-g-MAH 5%，抗水解剂HyMax®1010 10%。将以上所有原料共混，获得反射层混合料。
将抗紫外层混合料和反射层混合料分别放入烘箱中干燥3h后，倒入到对应的主挤、辅挤料仓，通过挤出机进行三层共挤，模头温度设定为270℃，而后进行铸片，冷鼓温度设定为20℃。将得到的三层结构铸片进行纵向拉伸，温度设定为90℃，拉伸比为4，而后再进行横向拉伸，温度设定125℃，拉伸比为4。再进行热定型，温度设定200℃，而后冷却收卷，获得从上到下依次由抗紫外层、反射层和抗紫外层构成的间隙膜，其中，每个抗紫外层的厚度均为3μm，反射层的厚度为34μm。
实施例2
通过以下步骤，制备用于光伏组件的间隙膜：
（1）二氧化钛改性：
将粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛和去离子水按质量比1:4混合，向其中滴加入0.4mol/L NaOH溶液调节pH至10，超声处理50min，获得二氧化钛浆液。
将二氧化钛浆液加入到反应釜中，开启恒温水浴，温度设定为60℃，搅拌速率为450r/min，加入0.45mol/L硅酸钠溶液，控制硅酸钠与金红石型二氧化钛的质量比为m(SiO2):m(TiO2)=5%，而后缓慢滴加入0.2mol/L硫酸溶液，90min滴加完毕。而后让浆料熟化90min，最终pH值为7.2，获得硅包膜二氧化钛浆液。
将0.25mol/L硫酸铝溶液均匀地加入到装有硅包膜二氧化钛浆液的反应釜中，控制硫酸铝与金红石型二氧化钛的质量比为m(Al2O3):m(TiO2)=1%，搅拌45min。而后将0.4mol/L NaOH溶液缓慢滴加到反应釜中，80min滴加完毕，最终pH值为7.5，而后熟化2h，获得硅铝包膜二氧化钛浆液。
将硅铝包膜二氧化钛浆液进行真空抽滤后，用去离子水反复冲洗，再置于烘箱内干燥8h，温度设定为120℃，而后碾碎，获得粒径为100~250nm的硅铝包膜二氧化钛粒子。
将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺（玻璃化转变温度Tg为280℃）按质量比9:1混合后，在搅拌条件下加热至聚酰胺酰亚胺熔化，经充分搅拌使聚酰胺酰亚胺均匀附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，冷却固化形成薄层，而后通过研磨使粘连的粒子分散，获得复合包膜二氧化钛。
（2）制膜：
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）90%，抗紫外线剂(UV-234) 5%，EVA-g-MAH 5%。将以上所有原料共混，获得抗紫外层混合料。
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）62%，复合包膜二氧化钛23%，EVA-g-MAH 5%，抗水解剂HyMax®1010 10%。将以上所有原料共混，获得反射层混合料。
将抗紫外层混合料和反射层混合料分别放入烘箱中干燥3h后，倒入到对应的主挤、辅挤料仓，通过挤出机进行三层共挤，模头温度设定为275℃，而后进行铸片，冷鼓温度设定为25℃。将得到的三层结构铸片进行纵向拉伸，温度设定为85℃，拉伸比为3，而后再进行横向拉伸，温度设定120℃，拉伸比为3。再进行热定型，温度设定200℃，而后冷却收卷，获得从上到下依次由抗紫外层、反射层和抗紫外层构成的间隙膜，其中，每个抗紫外层的厚度均为5μm，反射层的厚度为60μm。
实施例3
通过以下步骤，制备用于光伏组件的间隙膜：
（1）二氧化钛改性：
将粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛和去离子水按质量比1:4混合，向其中滴加入0.4mol/L NaOH溶液调节pH至10，超声处理50min，获得二氧化钛浆液。
将二氧化钛浆液加入到反应釜中，开启恒温水浴，温度设定为60℃，搅拌速率为450r/min，加入0.45mol/L硅酸钠溶液，控制硅酸钠与金红石型二氧化钛的质量比为m(SiO2):m(TiO2)=5%，而后缓慢滴加入0.2mol/L硫酸溶液，90min滴加完毕。而后让浆料熟化90min，最终pH值为7.2，获得硅包膜二氧化钛浆液。
将0.25mol/L硫酸铝溶液均匀地加入到装有硅包膜二氧化钛浆液的反应釜中，控制硫酸铝与金红石型二氧化钛的质量比为m(Al2O3):m(TiO2)=1%，搅拌45min。而后将0.4mol/L NaOH溶液缓慢滴加到反应釜中，80min滴加完毕，最终pH值为7.5，而后熟化2h，获得硅铝包膜二氧化钛浆液。
将硅铝包膜二氧化钛浆液进行真空抽滤后，用去离子水反复冲洗，再置于烘箱内干燥8h，温度设定为120℃，而后碾碎，获得粒径为100~250nm的硅铝包膜二氧化钛粒子。
将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺（玻璃化转变温度Tg为280℃）按质量比9:1混合后，在搅拌条件下加热至聚酰胺酰亚胺熔化，经充分搅拌使聚酰胺酰亚胺均匀附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，冷却固化形成薄层，而后通过研磨使粘连的粒子分散，获得复合包膜二氧化钛。
（2）制膜：
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）90%，抗紫外线剂(UV-234) 5%，EVA-g-MAH 5%。将以上所有原料共混，获得抗紫外层混合料。
按照质量百分数称取以下原料：PET（玻璃化转变温度Tg为74℃）70%，复合包膜二氧化钛15%，EVA-g-MAH 5%，抗水解剂HyMax®1010 10%。将以上所有原料共混，获得反射层混合料。
将抗紫外层混合料和反射层混合料分别放入烘箱中干燥3h后，倒入到对应的主挤、辅挤料仓，通过挤出机进行三层共挤，模头温度设定为265℃，而后进行铸片，冷鼓温度设定为25℃。将得到的三层结构铸片进行纵向拉伸，温度设定为95℃，拉伸比为4，而后再进行横向拉伸，温度设定130℃，拉伸比为4。再进行热定型，温度设定200℃，而后冷却收卷，获得从上到下依次由抗紫外层、反射层和抗紫外层构成的间隙膜，其中，每个抗紫外层的厚度均为3μm，反射层的厚度为34μm。
实施例4
本实施例与实施例2的区别仅在于：步骤（1）中，在制备复合包膜二氧化钛的过程中，将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺的质量比由9:1改为8:1。其余原料和步骤均与实施例2相同。
实施例5
本实施例与实施例2的区别仅在于：步骤（1）中，在制备复合包膜二氧化钛的过程中，将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺的质量比由9:1改为10:1。其余原料和步骤均与实施例2相同。
对比例1
本对比例与实施例2的区别仅在于：未对金红石型二氧化钛进行步骤（1）的改性；步骤（2）中，在制备反射层混合料的过程中，将复合包膜二氧化钛换成等质量的金红石型二氧化钛。其余原料和步骤均与实施例2相同。
对比例2
本对比例与实施例2的区别仅在于：步骤（1）中，在完成硅铝包膜后，不继续包覆聚酰胺酰亚胺；步骤（2）中，在制备反射层混合料的过程中，将复合包膜二氧化钛换成等质量的硅铝包膜二氧化钛。其余原料和步骤均与实施例2相同。
对比例3
本对比例与实施例2的区别仅在于：步骤（1）中，未对金红石型二氧化钛进行硅铝包膜，直接将其与聚酰胺酰亚胺按质量比9:1混合，在其表面包裹上聚酰胺酰亚胺（方法与实施例2中相同），制得聚酰胺酰亚胺包裹的二氧化钛；步骤（2）中，在制备反射层混合料的过程中，将复合包膜二氧化钛换成等质量的聚酰胺酰亚胺包裹的二氧化钛。其余原料和步骤均与实施例2相同。
对比例4
本实施例与实施例2的区别仅在于：步骤（1）中，在制备复合包膜二氧化钛的过程中，将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺的质量比由9:1改为15:1。其余原料和步骤均与实施例2相同。
测试例
取各实施例和对比例中制得的间隙膜，检测其对400-1200nm光线的平均反射率，PCT48h后的横向（MD）和纵向（TD）断裂伸长率，以及UV300kwh后的黄变情况（Δb）。而后根据电池片间隙的宽度，将间隙膜分切成相对应的长条，通过热熔胶粘贴在背玻表面（粘贴位置与电池片间隙相对应），制成光伏组件（由玻璃、EVA胶膜、电池片、EVA胶膜和贴有间隙膜的玻璃从上到下依次叠合构成），检测使用间隙膜后光伏组件发电效率提高的百分比，即电池增益。性能检测结果见表1。
表1
从表1可以看出：
（1）相较于对比例2而言，对比例1的间隙膜反射率较低，且对光伏组件发电效率的提高效果较差；相较于实施例2而言，对比例3的间隙膜反射率较低，且对光伏组件发电效率的提高效果较差。这是由于通过在二氧化钛表面形成硅铝包膜，能够利用硅铝包膜与二氧化钛之间的折射率差异，增加光线在界面处的反射，进而提高反射率。
（2）相较于对比例2而言，实施例2的间隙膜反射率较高，且能在更大程度上提高光伏组件的发电效率。这是由于实施例2在硅铝包膜二氧化钛表面包裹了一层薄薄的聚酰胺酰亚胺，能够利用聚酰胺酰亚胺与PET基体之间玻璃化转变温度的差异，在间隙膜热拉伸过程中实现致孔，并使硅铝包膜二氧化钛留置于孔内；而对比例2未在硅铝包膜二氧化钛表面包裹聚酰胺酰亚胺，不易通过硅铝包膜二氧化钛与PET之间的相分离致孔。
（3）相较于对比例3而言，实施例2、4和5的间隙膜反射率较高，且能在更大程度上提高光伏组件的发电效率。这是由于对比例3在制备复合包膜二氧化钛的过程中，聚酰胺酰亚胺的用量过少，难以较好地包裹硅铝包膜二氧化钛，因而在热拉伸过程中形成的孔较小，难以在较大程度上提高间隙膜的反射率。
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 (9)
1.一种用于光伏组件的间隙膜，其特征在于，包括反射层，所述反射层的上表面和下表面上分别叠合有一层抗紫外层；所述间隙膜为热拉伸成型膜；所述反射层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基体材料，并含有复合包膜二氧化钛；所述复合包膜二氧化钛为聚酰胺酰亚胺包裹的硅铝包膜二氧化钛，制备方法包括以下步骤：按质量比8-10:1将硅铝包膜二氧化钛粒子与聚酰胺酰亚胺混合，搅拌加热至聚酰胺酰亚胺熔化并附着于硅铝包膜二氧化钛粒子表面，经冷却固化和分散后，获得复合包膜二氧化钛；所述反射层中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度为70~75℃，聚酰胺酰亚胺的玻璃化转变温度为280~300℃；所述间隙膜经85~95℃纵向拉伸和120~130℃横向拉伸制成；所述抗紫外层的原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和抗紫外线剂。
2.根据权利要求1所述的间隙膜，其特征在于，所述反射层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，复合包膜二氧化钛10~40份。
3.根据权利要求2所述的间隙膜，其特征在于，所述反射层还包括以下重量份的原料：增韧剂5~8份，耐水解剂10~15份。
4.根据权利要求1所述的间隙膜，其特征在于，所述抗紫外层包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，抗紫外线剂3~8份，增韧剂5~8份。
5.根据权利要求1所述的间隙膜，其特征在于，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的粒径为100~250nm。
6.根据权利要求1或5所述的间隙膜，其特征在于，所述硅铝包膜二氧化钛粒子的制备方法包括以下步骤：
（1）将二氧化钛与水混合后，向其中滴加入氢氧化钠溶液调节pH至9~10，超声分散，制得二氧化钛浆液；
（2）将二氧化钛浆液升温至60~80℃，在搅拌下加入硅酸钠溶液，再滴加入硫酸溶液，而后进行熟化，获得pH为7~8的硅包膜二氧化钛浆液；
（3）将硅酸铝溶液加入到硅包膜二氧化钛浆液中，混匀后，向其中滴加入氢氧化钠溶液调节pH至7~8，而后进行熟化，分离出产物并分散，获得硅铝包膜二氧化钛粒子。
7.根据权利要求6所述的间隙膜，其特征在于，步骤（1）中，所述二氧化钛是粒径为40~100nm的金红石型二氧化钛。
8.一种根据权利要求1~7之一所述间隙膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将抗紫外层的所有原料混合，制成抗紫外层混合料；
S2：将反射层的所有原料混合，制成反射层混合料；
S3：将抗紫外层混合料和反射层混合料进行三层共挤后，铸片，再依次进行纵向拉伸、横向拉伸和热定型，冷却，获得用于光伏组件的间隙膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，在所述三层共挤的过程中，模头温度为265~275℃；所述纵向拉伸的拉伸比为3~4；所述横向拉伸的拉伸比为3~4；所述热定型的温度为160~220℃。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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