CN208315567U - 反射膜、光伏玻璃面板及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种反射膜、光伏玻璃面板及光伏组件。该反射膜的上表面具有EVA层，EVA层既能方便反射膜与光伏玻璃面板的附着，方便安装，又能使反射层与光伏玻璃面板之间保持稳定的距离，确保到达反射层表面的光线被高效反射，提高了光伏组件的功率。

Description

反射膜、光伏玻璃面板及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别是一种反射膜、光伏玻璃面板及光伏组件。

背景技术

光伏组件用于把太阳的光能直接转化为电能，由于不消耗石化能源，降低温室气体和污染物的排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。随着光伏组件的普及和行业的激烈竞争，光伏组件单位面积的发电功率成为其性能重要的指标。为了增加发电功率，很多光伏组件中电池片表面的焊带上已直接或间接设置了反射结构层，将入射到焊带表面的光线反射到电池片其他位置表面吸收。

但对于电池片串之间的较大的间隙区域则没有充分利用，现在有少部分在电池片串之间间隙区域设置反射膜，设置方式主要有两种，一是将反射膜搭接在电池片边部以稳固反射膜位置；二是将反射膜贴附在背板上。对于第一种方式反射膜搭接在电池片边部区域，在层压会对电池片产生局部压力，易造成电池片碎片，而且在铺设层压过程中，反射膜上反射结构与封装材料的接触不稳定，不能充分融合，影响光线顺利透射到反射结构上；对于第二种方式反射膜与玻璃面板间的距离较大，光线能量损耗大，部分光线还会被电池片侧面遮挡，光线综合利用度不高，在铺设层压过程中，反射膜上反射结构与封装材料间压力较大，影响了反射结构的结构稳定性。综上两种反射膜的设置方式不能稳固反射膜相对于玻璃之间的距离，影响了光线再利用效率。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供了一种能提高光伏组件功率的反射膜。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

反射膜，包括由下而上依次设置的基材层、反射层和EVA层，所述反射层具有规则密布的微结构。

本实用新型相较于现有技术，该反射膜的上表面具有EVA层，EVA层既能方便反射膜与光伏玻璃面板的附着，方便安装，又能使反射层与光伏玻璃面板之间保持稳定的距离，确保到达反射层表面的光线被高效反射。

进一步地，所述微结构由反光材料直接成型而成。

进一步地，所述反射层包括微结构和覆盖于微结构上表面的反光镀膜。

采用上述优选的方案，微结构能降低反光膜的厚度，提高反射效率；反光镀膜结构稳定，反光面均匀致密，不易脱落。

进一步地，所述EVA层的厚度t满足以下公式(1.1)：

其中a为反射膜的宽度；α为微结构反射面与水平面的夹角。

采用上述优选的方案，EVA层厚度上限值设为0.5mm，能确保光伏组件封装材料的稳定铺设；EVA层厚度下限值能使照射到电池片串之间间隙区域的光线经过反射层1-2次的反射即可被反射到电池片吸收利用，减小反射路径，减少光线反射过程中损耗。

进一步地，所述EVA层的厚度t满足以下公式(1.2)：

其中a为反射膜的宽度，a＝2-3mm；α为微结构反射面与水平面的夹角，α＝30°。

采用上述优选的方案，根据惯用的光伏组件电池片串间的间隙经验值，采用合理的微结构反射面角度，并采用公式(1.2)最佳的EVA层厚度值，确保入射光线经过反射层一次反射即可到达电池片的表面被吸收利用，极大地减少光线反射损耗，从而提高光伏组件的发电功率。

进一步地，所述基材层的厚度为0.03-0.1mm，所述反射层的厚度为0.01-0.05mm，所述EVA层的厚度为0.1-0.5mm。

进一步地，所述EVA层的厚度为0.35mm。

采用上述优选的方案，在该厚度条件下，可以确保适用到绝大部分的光伏组件中，入射光线经过反射层一次反射即可到达电池片的表面被吸收利用，而不需要根据光伏组件电池片串的间隙来定制反射膜，提高生产效率，减少生产维护成本。

进一步地，所述微结构为微三棱柱，所述微三棱柱的棱线方向与反射膜长度方向平行。

进一步地，所述微三棱柱顶部切割成凹凸相间的多尖角结构。

采用上述优选的方案，微结构高度得到减小，节省了空间，垂直向的反射面也得到有力增大，小入射角的入射光线得到更好的利用。

进一步地，所述微结构为微棱镜，所述微棱镜的棱线方向与反射膜长度方向成15°-65°角度设置。

进一步地，所述微棱镜的一侧面上具有多个W状尖角结构。

采用上述优选的方案，在微棱镜主要受光面一侧设有W状尖角结构，有效增加了反光面积，提高光能利用率。

进一步地，所述微结构为微金字塔四棱锥。

进一步地，所述微金字塔四棱锥为多斜度结构，棱线的倾斜角由下往上依次变小。

采用上述优选的方案，降低了微金字塔四棱锥的高度，节省空间，也增加了反射面积，提高光伏组件效率。

进一步地，所述微结构包括至少一条棱柱构成，所述棱柱具有以下特征：棱柱的顶点的高度和/或棱柱的底部宽度呈周期性变化。

创造性利用棱柱的顶点的高度和/或棱柱的底部宽度呈周期性变化形成多面结构，相邻的面可以呈现镜像结构，使得整个棱柱可以同时兼顾上午和下午阳光的反射，使得整个工作期间阳光的反射效率得到提高，弥补了现有技术的不足。现有技术中，平直的三棱柱的反射面相对于光伏电池组件的工作平面的轴线具有一个固定不变的角度，因此，其只对某一时间的阳光具有较高的反射效率。

进一步的，所述棱柱的顶点的高度按照平滑的曲线呈周期性变化。

进一步的，所述棱柱的横截面为三角形、半圆、梯形、多边形中、多条直线段与曲线段组合的闭合曲线中的一种或两种及两种以上组合。

进一步的，所述棱柱的底部宽度跟随棱柱顶点高度的变化而变化，当棱柱顶点的高度变大时，棱柱底部的宽度同步变大，当棱柱顶点的高度变小时，棱柱底部的宽度同步变小。

进一步的，所述棱柱的底部宽度和棱柱顶点高度的变化曲线均为正弦曲线。

进一步的，所述棱柱的底部宽度最大处的A点与宽度最小处的a点之间的曲面角度φ在20°-80°之间，φ为直线T和直线Q之间的夹角，其中T为a点到棱柱中轴线之间的垂线，Q为a点到a点与A点之间底部曲线之间的切线。φ优选为45°-65°。

光伏玻璃面板，包括玻璃本体，所述玻璃本体的下表面间隔设置有上述的反射膜，所述反射膜的EVA层与玻璃本体的下表面相贴合，所述反射膜在玻璃本体上的设置位置与光伏组件中两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙相匹配。

采用上述优选的方案，将反射膜直接贴付于玻璃本体下表面，提高了反射膜安装的便捷性，提高组装效率，反射膜与玻璃本体的间距更为精准可控，提高反射效率。

光伏组件，包括上述的光伏玻璃面板、上封装层、多组电池片串、下封装层、背板和边框，所述光伏玻璃面板下表面的反射膜对应于两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙的位置。

光伏组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在玻璃本体上放置贴付治具，将多条反射膜贴付到玻璃本体上，所述反射膜在玻璃本体上的设置位置与光伏组件中两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙相匹配，反射膜贴附完成后取下贴附治具，形成光伏玻璃面板；

步骤2：采用汇流带将电池片焊接为电池片串；

步骤3：将光伏玻璃面板、上封装层、电池片串、下封装层、背板依次铺设，其中电池片串对应铺排于光伏玻璃面板反射膜之间的位置；放入层压机层压固化；

步骤4：对层压固化后的组件修边，装边框。

采用上述优选的方案，反射膜的组装效率更为高效，位置精度更高，提高了光伏组件的发电功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型反射膜一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型反射膜另一种实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型反射膜另一种实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型光路原理的示意图；

图5是图4中B处的放大示意图；

图6是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图7是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图8是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图9是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图10是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图11是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图12是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图13是本实用新型反射层另一种实施方式的结构示意图；

图14是现有技术的结构示意图；

图15是本实用新型光伏玻璃面板一种实施方式的结构示意图；

图16是本实用新型光伏组件一种实施方式的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-反射膜；11-基材层；12-反射层；121-微结构；122-反光镀膜；13-EVA层；2-光伏玻璃面板；21-玻璃本体；3-上封装层；4-电池片串；41-电池片；5-下封装层；6一背板；7-边框。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了达到本实用新型的目的，如图1所示，在本实用新型的一种实施方式为：反射膜1，包括由下而上依次设置的基材层11、反射层12和EVA层13，所述反射层12具有规则密布的微结构。

采用上述技术方案的有益效果是：该反射膜1的上表面具有EVA层13，EVA层13既能方便反射膜与光伏玻璃面板的附着，方便安装，又能使反射层与光伏玻璃面板之间保持稳定的距离，确保到达反射层表面的光线被高效反射。

在本实用新型的另一些实施方式中，如图2中，微结构121由反光材料直接成型而成。

在本实用新型的另一些实施方式中，如图3中，反射层12包括微结构121和覆盖于微结构121上表面的反光镀膜122。采用上述技术方案的有益效果是：微结构121能降低反光膜的厚度，提高反射效率；反光镀膜122结构稳定，反光面均匀致密，不易脱落。

如图1、4、5所示，在本实用新型的另一些实施方式中，EVA层

13的厚度t满足以下公式(1.1)：

其中a为反射膜的宽度；d为微结构反射面与水平面的夹角。采用上述技术方案的有益效果是：EVA层厚度t上限值设为0.5mm，能确保光伏组件封装材料的稳定铺设；EVA层厚度t下限值能使照射到电池片串之间间隙区域的光线经过反射层1-2次的反射即可被反射到电池片41吸收利用，减小反射路径，减少光线反射过程中损耗。

如图1、4、5所示，在本实用新型的另一些实施方式中，EVA层13的厚度t满足以下公式(1.2)：

其中a为反射膜的宽度，a＝2-3mm；α为微结构反射面与水平面的夹角，α＝30°。采用上述技术方案的有益效果是：根据惯用的光伏组件电池片串间的间隙经验值，采用合理的微结构反射面角度，并采用公式(1.2)最佳的EVA层厚度值，确保入射光线经过反射层12一次反射即可到达电池片41的表面被吸收利用，极大地减少光线反射损耗，从而提高光伏组件的发电功率。以60片电池片最大功率270W的光伏组件进行实验：电池片串之间未设置反光膜的光伏组件功率为270W；电池片串之间在背板上设置反射膜，组件功率提升2W；电池片串之间在电池片边部搭接反射膜，组件功率提升4-5W；而按本实施方式，将EVA层厚度满足公式(1.2)的反射膜贴于光伏玻璃面板上，组件功率提升了8W。

在本实用新型的另一些实施方式中，基材层11的厚度为0.03-0.1mm，反射层12的厚度为0.01-0.05mm，EVA层13的厚度为0.1-0.5mm。

在本实用新型的另一些实施方式中，EVA层13的厚度为0.35mm。采用上述技术方案的有益效果是：在该厚度条件下，可以确保适用到绝大部分的光伏组件中，入射光线经过反射层一次反射即可到达电池片的表面被吸收利用，而不需要根据光伏组件电池片串的间隙来定制反射膜，提高生产效率，减少生产维护成本。

在本实用新型的另一些实施方式中，图6所示，微结构121为微三棱柱，所述微三棱柱的棱线方向与反射膜长度方向平行。图7所示，所述微三棱柱顶部切割成凹凸相间的多尖角结构。采用上述技术方案的有益效果是：微结构121高度得到减小，节省了空间，垂直向的反射面也得到有力增大，小入射角的入射光线得到更好的利用。

在本实用新型的另一些实施方式中，图8所示，微结构121为微棱镜，所述微棱镜的棱线方向与反射膜长度方向成15°-65°角度设置。图9中，所述微棱镜的一侧面上具有多个W状尖角结构。采用上述技术方案的有益效果是：在微棱镜主要受光面一侧设有W状尖角结构，有效增加了反光面积，提高光能利用率。

在本实用新型的另一些实施方式中，图10中，微结构121为微金字塔四棱锥。图11中，所述微金字塔四棱锥为多斜度结构，棱线的倾斜角由下往上依次变小，即γ＜β＜θ。采用上述技术方案的有益效果是：降低了微金字塔四棱锥的高度，节省空间，也增加了反射面积，提高光伏组件效率。

在本实用新型的另一些实施方式中，微结构121包括至少一条棱柱构成，所述棱柱具有以下特征：棱柱的顶点的高度和/或棱柱的底部宽度呈周期性变化。图12中是棱柱的顶点高度和棱柱的底部宽度同时呈周期性的变化的一种示例。本实用新型创造性利用棱柱的顶点的高度和/或棱柱的底部宽度呈周期性变化形成多面结构，相邻的面可以呈现镜像结构，使得整个棱柱可以同时兼顾上午和下午阳光的反射，使得整个工作期间阳光的反射效率得到提高，弥补了现有技术的不足。现有技术中，平直的三棱柱的反射面相对于光伏电池组件的工作平面的轴线具有一个固定不变的角度，因此，其只对某一时间的阳光具有较高的反射效率。而颗粒型的反射微结构，如三棱锥，虽然可以是三棱锥的其中两面来对准阳光，兼顾上下午的阳光反射，但其颗粒之间的空白区域较多，对反射效率有阻碍作用，并且这种微结构加工难度较大，成本较高，不利于产业化应用。而对于提高光利用效率的研究，从来没有停止过，如业内著名的公司3M INNOVATIVE PROPERTIFS COMPANY提出的公告号为US20160172518A1的实用新型专利，其提出的方案如图14所示，其也仅仅是将原来的三棱柱改为类似于半圆柱的形式，将原来三棱柱的平面反射面改为圆弧面，在与反射微结构的长轴的垂直方向，由单一的反射角度改变为多反射角度，但是其在非垂直方向上，反射角度没有改变，因为它和其他现有技术一样，其反射微结构的任意处横截面是一致的。其他现有技术也多是类似的微调及在光伏电池组件中不同位置应用的探索。可见受现有技术思想的束缚，每一点小小的改变都要付出艰辛的努力，而不能从表面上看，认为是易于想到的，这一点从该领域的专利申请的技术发展轨迹中可能清晰的看到。因此，本实用新型提出的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步。

在一些实施例中，所述棱柱的顶点的高度按照平滑的曲线呈周期性变化。这样，既利于提高加工速度，也对光的反射角度更加丰富，提高反射光覆盖的范围。

在实际应用中，所述棱柱的横截面为三角形、半圆、梯形、多边形中、多条直线段与曲线段组合的闭合曲线中的一种或两种及两种以上组合。

优选的，所述棱柱的底部宽度跟随棱柱顶点高度的变化而变化，当棱柱顶点的高度变大时，棱柱底部的宽度同步变大，当棱柱顶点的高度变小时，棱柱底部的宽度同步变小。

其中一个特例，所述棱柱的底部宽度和棱柱顶点高度的变化曲线均为正弦曲线。

如图13所示，为了兼顾不同地区及上午下午的阳光反射效率，所述棱柱的底部宽度最大处的A点与宽度最小处的a点之间的曲面角度φ在20°-80°之间，φ为直线T和直线Q之间的夹角，其中T为a点到棱柱中轴线之间的垂线，Q为a点到a点与A点之间底部曲线之间的切线。φ优选为45°-65°。即图13所示的夹角φ，例如，当φ为20°或45°时或50°或65°或80°时，可能在某一地区对阳光的反射效率最高，那么，我们可以通过加工时模具的转速或前进速度，以及刀具进刀和退刀的行程和速度来方便的控制，根据需要，还可以在刀具的形状变化上来获得进一步的调整。这样一来，反射面的曲面变化易于控制调整及加工，适宜于规模化生产。针对不同维度地区的应用，可以方便的进行调整，周期性变化的镜像曲面除了可以兼顾上午下午不同时段的阳光反射效率以外，还以多角度的反射提高了反射阳光的覆盖区域，使得反射光不会集中照射在电池片上的有限带状区域。作为通用的选择，可以选取45°或65°。

在实际应用中，棱柱的横截面可以选择为三角形，所述三角形的顶角为1-150°，优选范围为110°-130°，最优选择120°。

在实际应用中，所述棱柱底部最宽处的宽度为1-150μm，优选为40-60μm。如40μm、50μm或60μm。

如图15所示，光伏玻璃面板2，包括玻璃本体21，玻璃本体21的下表面间隔设置有反射膜1，反射膜1的EVA层13与玻璃本体21的下表面相贴合，反射膜1在玻璃本体21上的设置位置与光伏组件中两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙相匹配。采用上述技术方案的有益效果是：将反射膜1直接贴付于玻璃本体21下表面，提高了反射膜1安装的便捷性，提高组装效率，反射膜1与玻璃本体21的间距更为精准可控，提高反射效率。

如图16所示，光伏组件，包括光伏玻璃面板2、上封装层3、多组电池片串4、下封装层5、背板6和边框7，光伏玻璃面板2下表面的反射膜1对应于两相邻电池片串4之间的串间隙和电池片串4与边框7之间的边间隙的位置。

光伏组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在玻璃本体21上放置贴付治具，将多条反射膜1贴付到玻璃本体21下表面，反射膜1在玻璃本体21上的设置位置与光伏组件中两相邻电池片串4之间的串间隙和电池片串4与边框7之间的边间隙相匹配，反射膜1贴附完成后取下贴附治具，形成光伏玻璃面板；

步骤2：采用汇流带将电池片焊接为电池片串4；

步骤3：将光伏玻璃面板2、上封装层3、电池片串4、下封装层5、背板6依次铺设，其中电池片串4对应铺排于光伏玻璃面板反射膜1之间的位置；放入层压机层压固化；

步骤4：对层压固化后的组件修边，装边框。

采用上述技术方案的有益效果是：反射膜的组装效率更为高效，位置精度更高，提高了光伏组件的发电功率。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.反射膜，其特征在于，包括由下而上依次设置的基材层、反射层和EVA层，所述反射层具有规则密布的微结构。

2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，所述微结构由反光材料直接成型而成。

3.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，所述反射层包括微结构和覆盖于微结构上表面的反光镀膜。

4.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，所述EVA层的厚度t满足以下公式(1.1)：

其中a为反射膜的宽度；α为微结构反射面与水平面的夹角。

5.根据权利要求4所述的反射膜，其特征在于，所述EVA层的厚度t满足以下公式(1.2)：

其中a为反射膜的宽度，a＝2-3mm；α为微结构反射面与水平面的夹角，α＝30°。

6.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，所述基材层的厚度为0.03-0.1mm，所述反射层的厚度为0.01-0.05mm，所述EVA层的厚度为0.1-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，

所述微结构为微三棱柱，所述微三棱柱的棱线方向与反射膜长度方向平行；

或者，所述微结构为微棱镜，所述微棱镜的棱线方向与反射膜长度方向成15°-65°角度设置；

或者，所述微结构为微金字塔四棱锥；

或者，所述微结构包括至少一条棱柱构成，所述棱柱具有以下特征：棱柱的顶点的高度和/或棱柱的底部宽度呈周期性变化。

8.光伏玻璃面板，包括玻璃本体，其特征在于，所述玻璃本体的下表面间隔设置有权利要求1-7任一所述的反射膜，所述反射膜的EVA层与玻璃本体的下表面相贴合，所述反射膜在玻璃本体上的设置位置与光伏组件中两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙相匹配。

9.光伏组件，其特征在于，包括权利要求8所述的光伏玻璃面板、上封装层、多组电池片串、下封装层、背板和边框，所述光伏玻璃面板下表面的反射膜对应于两相邻电池片串之间的串间隙和电池片串与边框之间的边间隙的位置。