CN204315600U - 一种太阳能电池组件用高反射率背板 - Google Patents

一种太阳能电池组件用高反射率背板 Download PDF

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梅云宵
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池组件用高反射率背板，所述高反射率背板由基底层，涂覆于基底层表面的耐候性含氟树脂外层和涂覆于基底层另一表面的反射层构成。本实用新型通过表面图案化，在反射层的外表面上构筑了平行排列的条状反射结构，以增加反射层表面的反射面积，提高背板整体的反射率。本实用新型操作简单，在不增加涂层厚度的前提下提高背板的反射率，进而提高了太阳能电池组件的功率。本实用新型工艺简单易行，可广泛用于太阳能光伏背板的生产。

Description

一种太阳能电池组件用高反射率背板
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池组件用高反射率背板。
背景技术
随着化石燃料的日渐枯竭和环境问题的加剧，光伏发电由于其清洁、可再生等特点受到越来越多的关注。太阳能电池组件是由玻璃表层，EVA胶膜，硅电池片，EVA胶膜，背板五大部分层压而成。其中，背板除了应具有的电气绝缘性、阻水汽渗透性能、耐候性等保护电池片的功能外，还应该具有高反射性能，以减少光的透射，使照射到组件上的太阳光最大限度的被电池片吸收利用，使组件达到最大的太阳光利用率，增加光伏组件的发电效率。
普通的背板生产工艺还不能满足高反射率的要求，需要通过添加高反射率填料和表面图案化等方法来提高背板反射率。我公司已经授权的公开号为CN101645465A的发明专利提供了一种通过添加高反射填料制备光伏背板的方法，可以制得具有较高反射率同时与EVA具有高粘结强度的背板产品，但反射率数据还有待进一步提高。公开号为CN203481257U的实用新型专利中，采用相邻的高白度球面或金字塔结构的图案增加光的漫反射，来提高组件的整体功率增溢，制得的背板产品可使组件功率提高一个百分点。但未涉及反射层的厚度和图案结构等因素对反射率的影响程度。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足之处，提供一种太阳能电池组件用高反射率背板。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种太阳能电池组件用高反射率背板，由基底层，涂覆于基底层表面的耐候性含氟树脂层和涂覆于基底层另一表面的反射层构成，所述反射层的外表面上具有平行排列的条状反射结构，所述条状反射结构的截面为等腰三角形。
进一步地，相邻两个条状反射结构之间的间距                                                ；
其中， 为相邻两个条状反射结构之间的间距，为等腰三角形的高；为等腰三角形的底角，。
进一步地，所述基底层为PET基底层或者PEN基底层，厚度为100μm ~1000μm。
进一步地，所述耐候性含氟树脂层为氟膜或氟涂层，厚度为：10μm~100μm。
进一步地，所述反射层和条状反射结构均为含无机填料的氟碳树脂涂层，反射层厚度为5μm~100μm。
按照本实用新型提供的一种太阳能电池组件用高反射率背板，与现有技术相比具有如下优点：本实用新型采用表面印花的方法提高反射层反射率，能够在不增加涂层厚度的情况下将反射率提高，有效的降低生产成本。工艺实施较简单，适合工业化生产。实用新型提供的一种高反射率太阳能电池背板既具有优异的耐候性，又具有高反射率，在成本控制和组件功率上达到效率的最大化。本实用新型提供了表面图案化提高反射率的普遍方法，具有一般的通用性。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的截面图；
图3为本实用新型的一种实施例的图案截面示意图；
图中，1为基底层，2为耐候性含氟树脂层，3为反射层。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步具体描述，但不局限于此。
参见图1，图2，本实用新型提供的一种太阳能电池组件用高反射率背板，包括基底层1，涂覆于基底层1表面的耐候性含氟树脂层2和涂覆于基底层另一表面的反射层3。反射层3的外表面上还具有平行排列的条状反射结构，所述条状反射结构的截面为等腰三角形。因此条状反射结构其实为三棱柱结构，顶面和底面为两个等腰三角形，等腰三角形的底边与反射层3接触。为制作方便，反射层3与其上方的条状反射结构一体成形。
在实际应用中，耐候性含氟树脂层2裸露在环境，反射层3上的条状反射结构与EVA层粘结。具有三角形截面的条状反射结构大大增加了反射面积，实现了反射率的提高。
如图2所示，条状反射结构的截面为等腰三角形，等腰三角形的底角为α，π/4< α <π/2。塔形的高度为d，0 < d < 100μm；由此可以求得三角形的底边长度a=2d/tanα。相邻两个条状反射结构之间的间距b满足以下关系式：
。
所述基底层为PET基底层或者PEN基底层，所述基底层厚度一般为100μm ~1000μm。厚度为250μm左右的PET基底层，能够很好的满足背板的机械强度要求。
所述耐候性含氟树脂层2为氟膜或氟涂层，厚度一般为10μm~100μm。厚度为30μm左右时，能够很好的满足背板对于老化的耐候性要求。
所述反射层3和条状反射结构均为含无机填料的氟碳树脂涂层，无机填料用于氟碳树脂涂层的反射效果，因此对其含量的多少没有限定。一般情况下，由以下物料配置而成：氟树脂100份，固化剂10~30份，无机填料0~60份，分散剂1~10份，催化剂0.5~5份，溶剂10~250份，以质量份数计算。反射层3的厚度一般设置在5μm~100μm。
所述条状反射结构可以由本领域常用的机械印花，或者化学刻蚀方法制备得到，但不限于此。
实施例1：
如图3所示，一种太阳能电池组件用高反射率背板，包括PEN基底层，涂覆在PEN基底层一侧的氟膜，以及涂覆在PEN基底层另一侧的反射层；反射层上条状反射结构。条状反射结构的截面为等腰三角形，等腰三角形的底角α=π/3，等腰三角形高度为d=4μm，则相对应的a=4.62μm，b=4.62μm，反射层厚度为15μm。上述尺寸能够很好的满足反射层的需要，实现高反射效果。
参见图3所示的光路图，光在AB，BC，CD面上的反射情况如图所示。假设入射光垂直射向背板，光线照射到背板上以后，能够按照与入射光平行的方向形成镜面反射，但反射的面积与平面相比大大增加，因此能够有效的提高背板的反射率。
本实施例中反射层配方如下（质量分数）：
含氟树脂 GK570（日本大金涂料）                 100；
固化剂 N3390（德国拜耳），                      20；
钛白粉R706（杜邦公司），              40；
分散剂BYK-AT204（德国BYK公司）               2；
催化剂二月桂酸二丁基锡                           1；
溶剂丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）                    50；
对比例1
对比例1中，各层厚度以及组成成分与实施例1一致，但是对比例1中的反射层不具有实施例1中所述的条状反射结构。
实施例2：
一种太阳能电池组件用高反射率背板，包括PET基底层，涂覆在PET基底层一侧的氟涂层，以及涂覆在PET基底层另一侧的反射层；反射层上具有条状反射结构，且条状反射结构的截面为等腰三角形。等腰三角形的底角α=13π/36，等腰三角形高度d=12μm，则相对应的a=11.19μm，b=8.71μm，反射层厚度为50μm。
本实施例中反射层配方如下（质量分数）：
含氟树脂 GK570（日本大金涂料）          100；
固化剂 TPA-90SB（日本旭化成）            20；
高反射填料钛白粉R706（杜邦公司）         40；
分散剂BYK-110（德国BYK公司）           2；
催化剂二月桂酸二丁基锡                    1；
溶剂丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）             50；
对比例2
对比例2中，各层厚度以及组成成分与实施例2一致，但是对比例2中的反射层不具有实施例2所述的条状反射结构。
实施例3：
一种太阳能电池组件用高反射率背板，包括PET基底层，涂覆在PET基底层一侧的氟涂层，以及涂覆在PET基底层另一侧的反射层；反射层上具有条状反射结构。条状反射结构的截面为等腰三角形，等腰三角形的底角α=7π/18，等腰三角形的高d=24μm，则相对应的a=17.47μm，b=11.40μm，反射层厚度为90μm。
本实施例中反射层配方如下（质量分数）：
含氟树脂 WF-J313（无锡万博涂料）         100；
固化剂 Desmodur Z4470（德国拜耳）         20；
高反射填料钛白粉R706（杜邦公司）         40；
分散剂BYK-P104S（德国BYK公司）         2；
催化剂二月桂酸二丁基锡                     1；
溶剂丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）              50；
对比例3
对比例3中，各层厚度以及组成成分与实施例3一致，但是对比例3中的反射层不具有实施例3所述的条状反射结构。
测试评定方法：
光反射率：按照GB/T 13452.3-92、GB/T 9270-88、GB/T 5211.17-88、ISO3906-80标准设计的反射率测定仪进行测试。
黄变指数：按GB2409-80进行检测。
附着力：按照GB/T 9286-1998和ISO 2409-1992进行测试。
以上实施例的背板做测试，测试结果数据如下：
通过以上数据的对比可以看出，表面条状反射结构能够大大增加背板的整体反射率，对附着力和黄变影响不大。因此本实用新型的方法可以广泛用于高反射率太阳能电池背板的生产。

Claims (5)

1.一种太阳能电池组件用高反射率背板，由基底层，涂覆于基底层表面的耐候性含氟树脂层和涂覆于基底层另一表面的反射层构成，其特征在于，所述反射层的外表面上具有平行排列的条状反射结构，所述条状反射结构的截面为等腰三角形。
2.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，相邻两个条状反射结构之间的间距                                                ；
其中， 为相邻两个条状反射结构之间的间距，为等腰三角形的高；为等腰三角形的底角，。
3.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述基底层为PET基底层或者PEN基底层，厚度为100μm ~1000μm。
4.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述耐候性含氟树脂层为氟膜或氟涂层，厚度为：10μm~100μm。
5.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述反射层和条状反射结构均为含无机填料的氟碳树脂涂层，反射层厚度为5μm~100μm。
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