CN208596683U - 一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于太阳能光伏发电领域涉及是一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，旨在优化反光膜的表面结构来增加光伏组件内电池片受光的总量，提升光伏组件的功率并将反光膜本身产生的炫光污染降到最低。包括基材、微结构层和反光层，基材上部设置有微结构层，微结构层上部设置有反光层；基材包括基底层和粘结层，基底层下部设置有粘结层；微结构层包括底座和微棱镜层，基底层上为底座，底座上部设置有微棱镜层。本实用新型将入射到反光膜上的太阳光以更多方向和更多角度反射到玻璃和空气的界面处发生全反射到达电池片上，增加光伏组件内电池片受光的总量，从而提升光伏组件的功率。平面紧密堆积型反光膜能很大程度上减弱本身产生的眩光污染。

Description

一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜

技术领域

本实用新型用于太阳能光伏发电领域，涉及一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，旨在优化反光膜的表面结构来增加光伏组件内电池片受光的总量，提升光伏组件的功率并将反光膜本身产生的炫光污染降到最低。

背景技术

面对日益严峻的能源危机，可再生能源的开发越来越受到人们的关注，太阳能作为一种可再生的清洁能源受到人们的青睐。近年来，研究人员基于光伏效应开发出太阳能电池，实现了太阳能向电能的转换。但是光伏行业面对着共同的问题，即太阳能的转换效率低、生产成本高。为了进一步提高太阳能的转换效率，充分利用光伏组件中有效的使用面积，人们对光伏组件中非电池片区域做了详细分析和研究，发现光伏组件中焊带能实现入射光线的再次反射，但是射到焊带上的高光强光线多为正反射，均被反射至光伏组件外部，造成了光能的浪费。

为了减少焊带对太阳能电池转换效率的影响，在不增加光伏组件的电学损失的同时降低光伏组件的光学损失。研究人员在焊带表面设计出锯齿形微结构，并通过优化焊带的表面结构运用全反射的原理来增加光伏组件中电池片受光的总量，从而提升光伏组件的功率。但为了保持V形槽表面光滑，并且模具与焊锡层易于分离，压花过程中所使用的模具必须与熔融焊锡层不浸润，由于熔融焊锡层表面张力的作用，模具很难保证与焊锡与完全贴合，焊锡层冷却后，压制出的V形槽角度很难满足设计要求。

近年来，人们开发出设有粘接层，基材和反光层等复合结构的反光膜材料，专利CN103413861A中报道了一种光伏组件反光膜，其特征在于微棱镜层的横截面有若干三角形排列而成的锯齿形织构，且三角形的底边垂直于光伏组件中电池片主栅的长边，将入射光线在一定角度下反射到玻璃与空气的界面实现全反射，增加电池片的受光总量，由于微棱镜的取向为沿着焊带长度方向，因此限定了反射光线在电池片上的反射范围，不仅如此，这种类型的反光膜本身还会对环境造成比较严重的眩光污染。对人们的生产、生活带来不便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，其结构简单、巧妙、合理的光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，可将入射到反光膜上的太阳光以更多方向和更多角度反射到玻璃和空气的界面处发生全反射到达电池片上，增加光伏组件内电池片受光的总量。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜包括基材、微结构层和反光层。基材上部设置有微结构层，微结构层上部设置有反光层。基材包括基底层和粘结层，基底层下部设置有粘结层。微结构层包括底座和微棱镜层，基底层上为底座，底座上部设置有微棱镜层。

所述粘结层是将该反光膜粘接在光伏组件中电池片的焊带或背板区域，使尽可能多的光线反射到电池片上，将反光膜本身产生的炫光污染降到最低。

所述反光层是将对太阳光平均反射率较高的金属通过真空蒸镀、磁控溅射、真空溅射、电镀形成膜层，所述的金属主要包括铝、银、铬和镍等其中的一种或多种混合材料，所述反光层的厚度为0.01μm～20μm。反光层是选择在400nm～1100nm波长范围内平均反射率较高的金属，将其镀在棱镜结构表面而形成的。

所述微棱镜层俯视图为“紧密堆积”的V型结构，其中V型结构主轴线与电池片主栅长边的偏角为0º～360º。不仅如此，所述所有V型结构的角度均相同为30º～179 º。

所述的所述微棱镜层的“紧密堆积”V型结构，“紧密堆积”V型的尖端为两个三棱柱经修剪后无缝连接形成图2所示的微棱镜结构，所述所有V型结构的角度均相同为30º～179º。

所述的所述微棱镜层的“紧密堆积”V型结构，同一主轴线上相邻V型结构顶点之间的距离为10μm～1mm。

所述的两个三棱柱两底面互相平行且相等，侧面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行且相等，三棱柱侧面边长50μm～1cm。

所述的所述微棱镜层的“紧密堆积”V型结构，“紧密堆积”V型结构中任意一条微棱镜结构的横截面均为等腰三角形，其中三角形的底角为10º～60º，三角形底边长10μm～1mm，三角形的高度为1μm～100μm。

所述的所述微棱镜层的“紧密堆积”V型结构，V型结构的主轴线与机械方向一致时基材表面空间利用率最大，生产工艺简单，更有利于工业化。V型结构的主轴线与机械方向垂直时，基材边缘部分有剪切后残缺的V型结构。

所述微棱镜结构的材料优选为压敏胶或紫外固化胶，主要包括橡胶型、热塑性弹性体类、聚丙烯酸酯类、有机硅类、聚氨酯类胶黏剂。

所述基底层聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性树脂、聚酰亚胺、聚砜类塑料等高分子材料的一种或多种。

所述粘接层是将反光膜固定在焊带或背板上的一种胶黏剂，主要包括乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、有机硅树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-辛烯共聚物(POE)等。

所述的一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，所述粘接层的厚度范围为1μm～50μm。

所述的一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，能很大程度上减弱本身产生的眩光污染。

一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜设计合理，设计出微棱镜结构俯视图为“紧密堆积”的V型结构，该结构具有制备工艺相对比较简单、成本低等特点，可将入射到反光膜上的太阳光以更多方向和更多角度反射到玻璃和空气的界面处发生全反射到达电池片上，在提升光伏组件功率的同时也大大减弱了本身产生的眩光污染。

本实用新型相比于现有技术，可将入射到反光膜上的太阳光以更多方向和更多角度反射到玻璃和空气的界面处发生全反射到达电池片上，增加光伏组件内电池片受光的总量，从而提升光伏组件的功率。此外，平面“紧密堆积”型反光膜能很大程度上减弱本身产生的眩光污染。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图对较佳实施例进行详细具体的描述:

图1为光伏组件用平面紧密堆积型反光膜的俯视结构示意图;

图2为光伏组件用平面紧密堆积型反光膜的结构示意图;

图3为光伏组件用平面紧密堆积型反光膜的微结构断面结构的示意图;

图4为光伏组件用平面紧密堆积型反光膜的微结构断面等腰三角形底角选择的原理图。

具体实施方式

参照附图1-4，一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜包括基材1、微结构层2和反光层3。基材1上部设置有微结构层2，微结构层2上部设置有反光层3。基材1包括基底层11和粘结层12，基底层11下部设置有粘结层12。微结构层2包括底座21和微棱镜层22，基底层11上为底座21，底座21上部设置有微棱镜层22。

所述粘结层12是将该反光膜粘接在光伏组件中电池片的焊带或背板区域，使尽可能多的光线反射到电池片上，将反光膜本身产生的炫光污染降到最低。

所述反光层3是将对太阳光平均反射率较高的金属通过真空蒸镀、磁控溅射、真空溅射、电镀形成膜层，所述的金属主要包括铝、银、铬和镍等其中的一种或多种混合材料，所述反光层3的厚度为0.01μm～20μm。

所述微棱镜层22俯视图为“紧密堆积”的V型结构，其中V型结构主轴线与电池片主栅长边的偏角为0º～360º。不仅如此，所述所有V型结构的角度均相同为30º～179 º。

所述的所述微棱镜层22的“紧密堆积”V型结构，“紧密堆积”V型的尖端为两个三棱柱经修剪后无缝连接形成图2所示的微棱镜结构，所述所有V型结构的角度均相同为30º～179º。

所述的所述微棱镜层22的“紧密堆积”V型结构，同一主轴线上相邻V型结构顶点之间的距离为10μm～1mm。

所述的两个三棱柱两底面互相平行且相等，侧面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行且相等，三棱柱侧面边长50μm～1cm。

所述的所述微棱镜层22的“紧密堆积”V型结构，“紧密堆积”V型结构中任意一条微棱镜结构的横截面均为等腰三角形，其中三角形的底角为10º～60º，三角形底边长10μm～1mm，三角形的高度为1μm～100μm。

所述的所述微棱镜层22的“紧密堆积”V型结构，V型结构的主轴线与机械方向一致时基材表面空间利用率最大，生产工艺简单，更有利于工业化。V型结构的主轴线与机械方向垂直时，基材边缘部分有剪切后残缺的V型结构。

所述微棱镜结构的材料优选为压敏胶或紫外固化胶，主要包括橡胶型、热塑性弹性体类、聚丙烯酸酯类、有机硅类、聚氨酯类胶黏剂。

所述基底层聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性树脂、聚酰亚胺、聚砜类塑料等高分子材料的一种或多种。

所述粘接层12是将反光膜固定在焊带或背板上的一种胶黏剂，主要包括乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、有机硅树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-辛烯共聚物(POE)等。

所述的一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，所述粘接层的厚度范围为1μm～50μm。

所述的一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜，能很大程度上减弱本身产生的眩光污染。

接下来我们将结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步阐释说明。

实施例1

本实用新型一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜的结构如图所示，包括基材1（包括基底层11和粘结层12）、微结构层2（包括底座21和微棱镜层22）和反光层3。基底层11的厚度为80μm，基底层11上为底座21，其厚度为5μm。底座21上设计为微棱镜层22，微棱镜层22是由多个“紧密堆积”的V型结构组成，其中每个V型结构的对称轴均与主栅线长边平行，且V型结构的角度均为90º，开口方向与机械方向一致。V型结构是由两条三棱柱组成，每条三棱柱侧面边长为1mm，每条三棱柱的横截面为等腰三角形，两底角均为20.9º，三角形底边长110μm，“紧密堆积”V型结构的尖端顶点之间的距离为110μm。

微棱镜层22镀有反光层3，反光层优选为金属铝层，厚度为100nm，通过真空蒸镀高纯（99.9%）铝单质方式制得。基底层11下方为粘结层12，粘结层12的厚度为10um。

按照上述要求制备V型结构角度90º，三棱柱的横截面为三角形，两底角均为20.9º，“紧密堆积”的V型结构反光膜，将反光膜9粘结在焊带10上，当垂直于光伏组件入射的太阳光5照到光伏组件用平面“紧密堆积”的V型结构反光膜9上，如图4所示，反光膜9外层的反光层4通过镜面反射后，刚好能够在玻璃7与空气6界面处实现全反射，全反射角θ_TIR通过计算为41.8º。从而可以使这部分光能够全部照射到电池片11上，减少了光传播损耗。

实施例2

本实用新型一种光伏组件用平面“紧密堆积”型反光膜的结构如图所示，包括基材1（包括基底层11和粘结层12）、微结构层2（包括底座21和微棱镜层22）和反光层3。基底层11的厚度为80μm，基底层11上为底座21，其厚度为5μm。底座21上设计为微棱镜层22，微棱镜层22是由多个“紧密堆积”的V型结构组成，其中每个V型结构的对称轴均与主栅线长边垂直，且V型结构的角度均为60º，开口方向与垂直于机械方向一致。V型结构是由两条三棱柱组成，每条三棱柱侧面边长为1mm，每条三棱柱的横截面为等腰三角形，两底角均为20.9º，三角形底边长90μm，“紧密堆积”V型结构的尖端顶点之间的距离为157μm。

微棱镜层22镀有反光层3，反光层为金属铝层，厚度为40nm，通过真空蒸镀高纯（99.9%）铝单质方式制得。基底层11下方为粘结层12，粘结层12的厚度为10um。

Claims (8)

1.一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，包括基材、微结构层和反光层，基材上部设置有微结构层，微结构层上部设置有反光层；基材包括基底层和粘结层，基底层下部设置有粘结层；微结构层包括底座和微棱镜层，基底层上为底座，底座上部设置有微棱镜层。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述粘结层是将该反光膜粘接在光伏组件中电池片的焊带或背板区域，使尽可能多的光线反射到电池片上，将反光膜本身产生的炫光污染降到最低。

3.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述反光层的厚度为0.01μm～20μm。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述微棱镜层为紧密堆积的V型结构，其中V型结构主轴线与电池片主栅长边的偏角为0º～360º。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述微棱镜层的紧密堆积V型的尖端为两个三棱柱经修剪后无缝连接形成微棱镜结构，所述所有V型结构的角度均相同为30º～179º,所述的“紧密堆积”V型结构，同一主轴线上相邻V型结构顶点之间的距离为10μm～1mm。

6.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述的所述微棱镜层的紧密堆积V型的尖端的两个三棱柱两底面互相平行且相等，侧面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行且相等，三棱柱侧面边长50μm～1cm。

7.根据权利要求1所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述的所述微棱镜层的紧密堆积V型结构中任意一条微棱镜结构的横截面均为等腰三角形，其中三角形的底角为10º～60º，三角形底边长10μm～1mm，三角形的高度为1μm～100μm。

8.根据权利要求7所述的一种光伏组件用平面紧密堆积型反光膜，其特征在于，所述微棱镜结构材料选用压敏胶或紫外固化胶，包括橡胶型、热塑性弹性体类、聚丙烯酸酯类、有机硅类或聚氨酯类胶黏剂。