CN203339195U - 一种光伏薄膜背板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及光伏组件，特别涉及一种光伏薄膜背板。本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏薄膜背板，它包括多微泡聚合物薄膜层。本实用新型具有高漫反射性能以增加单位面积里太阳光的利用率，提高电池组件特别是晶硅电池组件整体的光电转换效率，且成本较低，质轻，有效降低光伏背板的耗材及重量比。

Description

一种光伏薄膜背板
技术领域
本实用新型涉及光伏组件，特别涉及一种光伏薄膜背板。
背景技术
在太阳能电池中，晶体硅太阳能电池因其转换率高和技术成熟占据了太阳能电池市场约90%的份额；传统的光伏组件一般为层状结构，采用玻璃、电池片、EVA胶和背板材料经层压而成；其背板材料通常采用TPT（结构为PVF/PET/PVF）复合膜、TPE（结构为PVF/PET/EVA）复合膜或玻璃、铝材料等；如申请公布号为CN102938426A的发明专利申请所公开的一种太阳能光伏背板材料及其制备方法，采用热复合的方式，先将氟塑料以及EVA或PE塑料，与复合层材料，在挤出机中塑化熔融挤出，得到中间产物，再将中间产物与PET层进行热复合，使各层有效地粘结在一起，该方法尤其适用于氟膜-PET-氟膜、氟膜-PET-EVA、氟膜-PET-PE等太阳能光伏背板材料的制备。
然而采用TPT膜和TPE膜作为背板的电池组件存在光电转换效率低的缺陷，而采用玻璃、铝材料作为背板的电池组件则厚度厚、重量大。
为进一步增加单位面积里太阳光的利用率，提高电池组件特别是晶硅电池组件整体的光电转换效率，申请公布号为CN102306671A的发明专利申请公开了一种本发明涉及一体化太阳能背板，采用铝质背板，在铝质背板的表面设置反光层，用于将透过组件中太阳能薄膜电池芯片的阳光以漫反射的方式反射回所述太阳能薄膜电池芯片上；又如授权公告号为CN202721167U的实用新型专利所公开的一种太阳能光伏组件，其也提出了在光伏背板设置漫反射部的设想；然而，上述两种方案均没有针对反光层或漫反射部的具体方案。                         
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光伏薄膜背板，它具有高漫反射性能以增加单位面积里太阳光的利用率，提高电池组件特别是晶硅电池组件整体的光电转换效率，且成本较低，质轻，有效降低光伏背板的耗材及重量比。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏薄膜背板，它包括含氟多微泡聚合物薄膜层。
作为上述技术方案的优选，该种薄膜背板还包括设置于所述含氟多微泡聚合物薄膜层的PET薄膜层。
作为上述技术方案的优选，该种薄膜背板还包括设置于PET薄膜层的含氟薄膜层。
作为上述技术方案的优选，该种薄膜背板还包括设置于所述含氟多微泡聚合物薄膜层的含氟薄膜层。
作为上述技术方案的优选，所述含氟多微泡聚合物薄膜层中的多微泡聚合物的基材为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二酯中的一种或者至少两种的混合。
作为上述技术方案的优选，所述含氟多微泡聚合物薄膜层的制备方法，依次包括如下步骤：
（1）将含氟聚合物微片材放置于高压釜中，通入高压流体，恒温恒压，使高压流体渗透到片材中；
（2）释放高压流体，将饱和后的片材放置于常压下搁置；
（3）将片材在热水中发泡，并使发泡后的片材迅速淬冷，使泡孔结构定型，从而得到含氟多微泡聚合物薄膜层。
本实用新型的另一目的还在于提供另一种光伏薄膜背板，它包括多微泡聚合物薄膜层及含氟薄膜层。
作为上述技术方案的优选，该种薄膜背板还包括设于所述多微泡聚合物薄膜层及含氟薄膜层之间的PET薄膜层。
作为上述技术方案的优选，所述多微泡聚合物薄膜层中的多微泡聚合物的基材为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二酯中的一种或者至少两种的混合。
作为上述技术方案的优选，所述多微泡聚合物的制备方法，依次包括如下步骤：
（1）将聚合物微片材放置于高压釜中，通入高压流体，恒温恒压，使高压流体渗透到片材中；
（2）释放高压流体，将饱和后的片材放置于常压下搁置；
（3）将片材在热水中发泡，并使发泡后的片材迅速淬冷，使泡孔结构定型，从而得到多微泡聚合物薄膜层。 
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：多微泡聚合物材料是以聚合物材料为基体，其中含有泡孔尺寸从小于一微米到几十微米的多孔聚合物材料；与一般泡沫塑料毫米级的泡孔相比，多微泡聚合物的泡孔要小得多，而泡孔密度要大得多；现在技术中，多微泡聚合物制品的主要特点是在基本保持制品原有力学性能的基础上减轻重量，同时，由于制品内部几乎没有任何残馀应力，因此制品的翘曲和变形可以得到很好的抑制；而且，由于能有效地防止收缩痕，因此对制品壁厚均匀度的要求大大降低，从而为制品设计提供了更大的空间；且目前美国、日本等国家所开发的多微泡聚合物制品主要集中在汽车及内部装饰材料、电子电器产品、医用产品等领域，如汽车进气歧管、保险盒、发动机罩、电器开关、电器控制模块、薄壁容器、医用注射器等。本实用新型的方案中创造性引入在光伏组件领域尚未涉及的多微泡聚合物，使光伏背板具有高漫反射反射性能，经过电池片单元或电池片之间缝隙的太阳光在多微泡聚合物薄膜的微小气泡表面发生了漫反射作用，被均匀有效地反射回电池片单元而重新得到吸收利用，大大地提高了电池组件特别是晶硅电池组件整体的光电转换效率，特别是多微泡聚合物薄膜具有良好的抗紫外、防水、绝缘、耐候性等性能，可以替换现有光伏背板正面材料中常用的PVF膜、EVA胶膜等；同时本实用新型多微泡聚合物薄膜层具有一定的支撑作用，实现了目前PET膜在背板中的支撑作用，可以替代现有光伏背板基体材料中常用的PET膜，从而实现光伏薄膜背板不多于三层的结构，不仅节约成本，还使得本实用新型太阳能电池薄膜背板耗材少、重量轻、成本小，从而实现了光伏薄膜背板轻薄的目的，能有效降低光伏薄膜背板的耗材及重量比，更加符合用户需求，本实用新型的厚度在0.3-2mm之间；同时采用本实用新型中多微泡聚合物的制备方法得到的多微泡聚合物，泡孔尺寸小、发泡密度高、泡孔分布均匀，材料的力学性能较好；且制备过程中没有添加发泡剂不仅降低了本实用新型多微泡聚合物薄膜的制备工艺成本，同时不污染环境，绿色环保。
附图说明
图1是实施例1结构示意图；
图2是实施例2结构示意图；
图3是实施例3结构示意图；
图4是实施例1多微泡聚合物薄膜层表面形貌俯视图；
图5是实施例1中的反射光谱曲线图。
图中，1、多微泡聚合物薄膜层，2、PET薄膜层，3、含氟薄膜层，4、含氟多微泡聚合物薄膜层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：如图1所示，一种光伏薄膜背板，由上至下依次包括多微泡聚合物薄膜层1、PET薄膜层2，含氟薄膜层3；安装时，靠近电池片单元的背板表面为上，远离电池片的背板表面为下。
如图5所示，图中，横坐标是波长，纵坐标是反射率，a曲线代表太阳光在微小气泡表面发生的漫反射作用；b曲线代表太阳光在微小气泡表面发生的非垂直反射作用；c曲线代表太阳光在微小气泡表面发生的垂直反射作用；由图可知，在波长范围390-770纳米之间，发生的漫反射率在95%-97%，由数据可知，本实施例具有高漫反射性能。
如图4所示，多微泡聚合物薄膜层1的表面形貌俯视图，较实际放大了250倍，由图可知，多微泡聚合物薄膜层1的表面是呈分布均匀的微小气泡，正是由于这些分布均匀的微小气泡的存在，使得95%-97%经过电池片单元或电池片之间缝隙的太阳光在微小气泡表面发生了漫反射作用，被均匀有效地反射回电池片单元，从而增加单位面积里太阳光的利用率，大大地提高了电池组件特别是晶硅电池组件整体的光电转换效率。
同时本实施例质量轻、耗材少，从而节约光伏背板的成本，降低组件整体成本。
本实施例的厚度为2mm。
本实施例的多微泡聚合物薄膜层1的制备步骤依次如下：
（1）将聚合物微片材放置于高压釜中，通入高压流体，恒温恒压，使高压流体渗透到片材中；
（2）释放高压流体，将饱和后的片材放置于常压下搁置；
（3）将片材在热水中发泡，并使发泡后的片材迅速淬冷，使泡孔结构定型，从而得到多微泡聚合物薄膜层。
制备步骤中所述的聚合物为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二酯中的一种或者至少两种的混合。
实施例2：如图2所示，一种光伏薄膜背板，由上至下依次包括多微泡聚合物薄膜层1、含氟薄膜层3；安装时，靠近电池片单元的背板表面为上，远离电池片的背板表面为下。
因为多微泡聚合物薄膜层1具有一定的支撑作用，实现了目前PET膜在背板中的支撑作用，所以可以替代现有光伏背板基体材料中常用的PET膜，从而实现光伏薄膜背板两层结构；从而不仅节约成本，减少耗材，还使得光伏薄膜背板更轻薄，进一步，降低光伏背板的耗材及重量比。
本实施例的厚度为1.2mm。
本实施例的多微泡聚合物薄膜层1的制备步骤依次如下：
（1）将聚合物微片材放置于高压釜中，通入高压流体，恒温恒压，使高压流体渗透到片材中；
（2）释放高压流体，将饱和后的片材放置于常压下搁置；
（3）将片材在热水中发泡，并使发泡后的片材迅速淬冷，使泡孔结构定型，从而得到多微泡聚合物薄膜层。
制备步骤中所述的聚合物为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二酯中的一种或者至少两种的混合。
实施例3：如图3所示，一种光伏薄膜背板，由含氟多微泡聚合物薄膜层4构成，由含氟聚合物进行发泡制得，具有良好的抗紫外、防水、绝缘、耐候性及耐老化等性能，同时还具有一定的支撑作用，可以同时替代现有技术中的PET膜、含氟薄膜等背板材料，实现光伏薄膜背板一层结构；这样不仅节约成本，还使得光伏薄膜背板更加轻薄，有效降低光伏背板的耗材及重量比。
本实施例的厚度为0.3mm。
本实施例的含氟多微泡聚合物薄膜层1的制备步骤依次如下：
（1）将含氟聚合物微片材放置于高压釜中，通入高压流体，恒温恒压，使高压流体渗透到片材中；
（2）释放高压流体，将饱和后的片材放置于常压下搁置；
（3）将片材在热水中发泡，并使发泡后的片材迅速淬冷，使泡孔结构定型，从而得到含氟多微泡聚合物薄膜层。
制备步骤中所述的含氟聚合物为含氟聚碳酸酯、含氟聚苯乙烯、含氟聚甲基丙烯酸甲酯、含氟对苯二甲酸乙二酯中的一种或者至少两种的混合。

Claims (6)

1.一种光伏薄膜背板，其特征在于，它包括含氟多微泡聚合物薄膜层。
2.根据权利要求1所述的一种光伏薄膜背板，其特征在于，该种薄膜背板还包括设置于所述含氟多微泡聚合物薄膜层的PET薄膜层。
3.根据权利要求2所述的一种光伏薄膜背板，其特征在于，该种薄膜背板还包括设置于PET薄膜层的含氟薄膜层。
4.根据权利要求1所述的一种光伏薄膜背板，其特征在于，该种薄膜背板还包括设置于所述含氟多微泡聚合物薄膜层的含氟薄膜层。
5.一种光伏薄膜背板，其特征在于，它包括多微泡聚合物薄膜层及含氟薄膜层。
6.根据权利要求5所述的一种光伏背板，其特征在于，该种薄膜背板还包括设于所述多微泡聚合物薄膜层及含氟薄膜层之间的PET薄膜层。
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