CN212182348U - 反射胶膜和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反射胶膜和光伏组件。该反射胶膜包括反射层和阻水层，阻水层设置在反射层的至少一个表面上，反射层包括反射胶膜平面部和微结构反射部，微结构反射部包括多个阵列分布在所述反射胶膜平面部上的凸起，反射层为包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的光反射层。因此将本申请的上述反射胶膜用于光伏组件中，可避免现有技术中的光伏组件的结构中需要使用金属材质作为反射层的反射胶膜导致的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，提高了光伏组件的功率，保证了光伏组件的长期可靠性，且本申请的上述结构简单，降低了制作成本。

Description

反射胶膜和光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏应用技术领域，具体而言，涉及一种反射胶膜和光伏组件。

背景技术

随着能源以及环境问题的日益严峻，清洁可再生能源的利用刻不容缓，其中光伏发电技术已飞跃发展、日益成熟，光伏电池的应用也逐渐普及。为了进一步提高光伏电池的转换效率、降低制备成本，以实现平价上网，新的电池与组件技术不断发展。大部分光伏组件中，电池片与电池片之间通过焊带互联，然后用封装胶膜将电池片封装于两层玻璃或一层玻璃与一层聚合物背板之间。这种设计由于电池片与电池片之间以及电池片与组件边缘之间存在间隙，这将导致电池有效受光面积小于组件可视面积，使得照射至组件表面的太阳光无法完全被电池片吸收利用。目前，一些组件采用高反射背板、白色EVA、白色POE等方式将间隙处的太阳光尽可能反射至电池表面被利用。但对于双面电池组件，以上几种方式都会遮挡背面光线，导致组件背面无法正常工作。

鉴于此，确有必要对现有的光伏组件作进一步改进，在保证电池背面正常工作的同时，尽可能的利用入射至电池间隙处的光线，提高组件功率。目前组件厂商将一种折光小条应用于光伏组件中的焊带表面和电池间隙处，参考图1，光伏组件包括折光小条001’、正面透明封装层002’、第一封装胶膜层003’、电池片阵列004’、第二封装胶膜层005’、背面封装层006’，其中的折光小条001’包括聚合物基底层、聚合物微观结构、热熔型粘接剂、金属反射涂层。这种折光小条001’能够将入射至焊带或间隙处的太阳光经过多次反射至电池片表面，从而提高其光线利用率。然而上述折光小条001’存在较多问题：(1)由于折光小条001’封装于组件中，而常规封装胶膜EVA呈弱酸性，在长期户外使用中，会分解出醋酸，从而腐蚀折光小条001’上的金属反射层，导致其脱落，从而导致反射率下降；(2)折光小条001’上的金属反射层易导电，若铺设于电池片间隙，易导致电池间短路，存在漏电风险；(3)目前折光小条001’是以高熔点的PET为基材，其本身虽有较好的水汽阻隔性，但折光小条001’的宽幅尺寸一般小于电池片间隙以避免硬的PET与易碎的电池片相互挤压破裂，故而水汽仍可以从电池片与折光小条001’的水汽透过路径007’入侵整个光伏组件，从而导致光伏组件寿命减短。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种反射胶膜和光伏组件，以解决现有技术中的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种反射胶膜，该反射胶膜包括反射层和阻水层，阻水层设置在反射层的至少一个表面上，反射层包括反射胶膜平面部和微结构反射部，微结构反射部包括多个阵列分布在反射胶膜平面部上的凸起，反射层为包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的光反射层。

进一步地，上述反射胶膜平面部和微结构反射部为一体设置。

进一步地，上述凸起选自棱锥体、圆锥体、球体、棱柱体、圆柱体中的至少一种或多种。

进一步地，上述凸起为四棱锥体或圆锥体，且凸起与反射胶膜平面部的接触面为平面。

进一步地，上述四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部的角度为20～45°，圆锥体的顶角的角度为90～135°。

进一步地，上述反射胶膜的厚度为0.1～0.5mm。

进一步地，上述反射胶膜平面部的厚度为0.09～0.49mm。

进一步地，上述阻水层的厚度为0.5～50μm。

进一步地，上述反射胶膜还包括粘结层，粘结层设于反射胶膜平面部的与微结构反射部相对的一侧，粘结层的厚度为10～200μm。

进一步地，上述反射胶膜包括依次叠置的粘结层、阻水层、反射胶膜平面部和微结构反射部，或者反射胶膜包括依次叠置的粘结层、反射胶膜平面部、微结构反射部和阻水层。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种光伏组件，该光伏组件包括依次叠置的正面透明封装层、第一封装胶膜层、电池片阵列、第二封装胶膜层和背面封装层，电池片阵列中的各电池片之间和电池片阵列的周围设置有填充层，该填充层由上述任一种的反射胶膜形成，填充层与电池片之间不存在间隙。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供的上述反射胶膜的结构，一方面通过包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的反光填料的反射胶膜平面部对光线的高反射效率提高了反射胶膜对光线的利用率，再将从反射胶膜平面部反射到微结构反射部的光线进行定向反射；另一方面阻水层起到水汽阻隔作用。因此将本申请的上述反射胶膜用于光伏组件中，可避免现有技术中的光伏组件的结构中需要使用金属材质作为反射层的反射胶膜导致的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，提高了光伏组件的功率，保证了光伏组件的长期可靠性，且本申请的上述结构简单，降低了制作成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的折光小条应用于电池片间隙时的光伏组件的截面示意图；

图2示出了根据本实用新型的一种实施例提供的一种光伏组件的截面示意图；

图3示出了根据本实用新型的一种实施例提供的反射胶膜中一种反射层的立体结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的一种实施例提供的反射胶膜中另一种反射层的立体结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一种实施例提供的一种反射胶膜的截面图；

图6示出了根据本实用新型的一种实施例提供的另一种反射胶膜的截面图；

图7示出了根据本实用新型的一种实施例提供的一种光伏组件的分体结构示意图；以及

图8示出了根据本实用新型的一种实施例提供的一种粘贴有反射胶膜的封装胶膜示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

001’、折光小条；002’、正面透明封装层；003’、第一封装胶膜层；004’、电池片阵列；005’、第二封装胶膜层；006’、背面封装层；007’、水汽透过路径；

10、反射层；11、反射胶膜平面部；12、微结构反射部；20、阻水层；30、粘结层；001、反射胶膜；002、正面透明封装层；003、第一封装胶膜层；004、电池片阵列；005、第二封装胶膜层；006、背面封装层；007、填充层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如本实用新型背景技术所分析的，现有技术中存在光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，为了解决该问题，本实用新型提供了一种反射胶膜和光伏组件。

在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种反射胶膜，如图3至图6所示，该反射胶膜包括反射层10和阻水层20，阻水层20设置在反射层10的至少一个表面上，反射层10包括反射胶膜平面部11和微结构反射部12，微结构反射部12包括多个阵列分布在反射胶膜平面部11上的凸起，反射层10为包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的光反射层。

本实用新型提供的上述反射胶膜的结构，一方面通过包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的反光填料的反射胶膜平面部11对光线的高反射效率提高了反射胶膜对光线的利用率，再将从反射胶膜平面部11反射到微结构反射部12的光线进行定向反射；另一方面阻水层20起到水汽阻隔作用。因此将本申请的上述反射胶膜用于光伏组件中，可避免现有技术中的光伏组件的结构中需要使用金属材质作为反射层的反射胶膜导致的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，提高了光伏组件的功率，保证了光伏组件的长期可靠性，且本申请的上述结构简单，降低了制作成本。

上述用于制作反射层的光反射层均为目前单面太阳能电池组件中常用的背面反射层，本申请只需要在制作时利用具有微结构的花辊对背面反射层原料进行辊压即可。为了提高该反射层的制作效率，优选上述反射胶膜平面部11和微结构反射部12为一体设置。

为尽可能的利用入射至电池不同间隙处的光线，提高光伏组件的功率，如图3或4所示，优选上述凸起选自棱锥体、圆锥体、球体、棱柱体、圆柱体中的至少一种或多种。

在本申请的一种实施例中，如图3所示，上述凸起为四棱锥体或圆锥体，且凸起与反射胶膜平面部11的接触面为平面。

四棱锥体或圆锥体的凸起结构更有助于将来自于反射胶膜平面部11的光线进行定向反射至光伏组件中的电池间隙，从而提高反射胶膜的反射效率，进而提高光伏组件的功率。凸起与反射胶膜平面部11的接触面为平面的设置更有利于将光线的定性反射程度进行控制。

为了提高光线反射至电池间隙处的光反射效率，如图3所示，优选上述四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部11的角度为20～45°，圆锥体的顶角的角度为90～135°。

为了提高反射胶膜对不同光伏组件中的电池间隙的适用性和光反射效率，反射胶膜的厚度为0.1～0.5mm。

在本申请的一种实施例中，上述反射胶膜平面部11的厚度为0.09～0.49mm。

将反射胶膜平面部11的厚度设置在上述范围内，有助于将从反射胶膜平面部11处反射出的光线更好的通过微结构反射部12定向反射至电池阵列的间隙处，从而提高光伏组件的功率。

为提高阻水层对反射胶膜的水汽阻隔效果，从而进一步提高光伏组件的水汽阻隔效果，优选上述阻水层20的厚度为0.5～50μm。

在本申请的一种实施例中，如图5或6所示，上述反射胶膜还包括粘结层30，粘结层30设于反射胶膜平面部11的与微结构反射部12相对的一侧，粘结层30的厚度为10～200μm。

包括粘结层30的反射胶膜001可以在常温下就固定在封装胶膜上，从而避免光伏组件加工时，反射胶膜001的移动导致的反射胶膜001形成的填充层007不能与电池间隙对应的问题，进而便于光伏组件的制作加工，进一步地避免加热对封装胶膜的破坏。

在本申请的一中实施例中，如图5或6所示，上述反射胶膜包括依次叠置的粘结层30、阻水层20、反射胶膜平面部11和微结构反射部12，或者反射胶膜包括依次叠置的粘结层30、反射胶膜平面部11、微结构反射部12和阻水层20。

粘结层30、阻水层20、反射胶膜平面部11和微结构反射部12的上述两种叠置结构的反射胶膜，均能提高反射胶膜的反射效率，从而提高光伏组件的功率。

在本申请的另一种典型的实施方式中，如图7所示，提供了一种光伏组件，该光伏组件包括依次叠置的正面透明封装层002、第一封装胶膜层003、电池片阵列004、第二封装胶膜层005和背面封装层006，电池片阵列中的各电池片之间和电池片阵列的周围设置有填充层007，填充层007由前述的任一种反射胶膜形成，填充层007与电池片之间不存在间隙(可参考图8)。

本实用新型提供的上述反射胶膜的结构，一方面通过包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的反光填料的反射胶膜平面部11对光线的高反射效率提高了反射胶膜对光线的利用率，再将从反射胶膜平面部11反射到微结构反射部12的光线进行定向反射；另一方面阻水层20起到水汽阻隔作用，同时由于填充层006的尺寸≥电池片阵列形成的间隙，真正起到光伏组件整体对水汽的阻隔作用，保证了光伏组件的可靠性。因此，参考附图7将本申请的上述反射胶膜用于光伏组件中，可避免现有技术中的附图1所示的光伏组件的结构中折光小条001的尺寸小于电池片阵列形成的间隙导致水汽通过水汽透过路径007进入光伏组件的问题，从而导致光伏组件的金属反射层的腐蚀问题，以及现有技术需要使用金属材质作为反射层的反射胶膜导致的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，从而提高了光伏组件的功率，保证了光伏组件的长期可靠性，且本申请的上述结构简单，降低了制作成本。

以下将结合具体实施例和对比例，对本申请的有益效果进行说明。

反射胶膜的制备实施例

实施例1

用于制备单面太阳能电池组件的白色EVA背面封装胶膜的原料(白色颜料为二氧化钛，重量含量为10％)在流延时采用具有特殊阵列分布的四棱锥花纹的花辊进行辊压，进而得到反射胶膜平面部11和四棱锥凸起形成微结构反射部12一体设置的反射层，四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部11的角度为30°，反射胶膜平面部11的厚度为0.30mm。采用涂布方式在四棱锥凸起的表面涂覆氧化硅，烘干形成阻水层20，其厚度为5μm，在反射胶膜平面部11的远离四棱锥凸起的表面涂覆压敏胶胶液形成粘结层30，其厚度为50μm，烘干，最终制备得到反射胶膜，反射胶膜的厚度为0.25mm。通过分切机，将反射胶膜切成宽幅为5mm的小条。该反射胶膜的反射层10的立体结构示意图如图3所示。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，反射胶膜平面部11的厚度为0.09mm，反射胶膜的厚度为0.1mm。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，反射胶膜平面部11的厚度为0.49mm，反射胶膜的厚度为0.5mm。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，反射胶膜平面部11的厚度为0.07mm，反射胶膜的厚度为0.05mm。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部11的角度为20°，得到反射胶膜。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部11的角度为45°，得到反射胶膜。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，四棱锥体的侧面与反射胶膜平面部11的角度为60°，得到反射胶膜。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于，阻水层20的厚度为0.5μm，反射胶膜的厚度为0.5mm。

实施例9

实施例9与实施例1的区别在于，阻水层20的厚度为50μm，反射胶膜的厚度为0.5mm。

实施例10

实施例10与实施例1的区别在于，阻水层20的厚度为0.3μm，反射胶膜的厚度为200μm。

实施例11

实施例11与实施例1的区别在于，粘结层30的厚度为10μm，反射胶膜的厚度为0.3mm。

实施例12

实施例12与实施例1的区别在于，粘结层30的厚度为0.2mm，反射胶膜的厚度为0.3mm。

实施例13

实施例13与实施例1的区别在于，粘结层30的厚度为5μm，反射胶膜的厚度为0.3mm。

实施例14

实施例14与实施例1的区别在于，采用具有特殊阵列分布的圆锥花纹的花辊进行辊压，进而得到反射胶膜平面部11和圆锥凸起形成微结构反射部12一体设置的反射层，圆锥体的顶角的角度为120°，采用涂布方式在反射胶膜平面部11的远离四棱锥凸起的表面涂覆氧化硅，烘干形成阻水层20，采用涂布方式在阻水层20的表面涂覆压敏胶胶液形成粘结层30，得到反射胶膜。通过分切机，将反射胶膜切成宽幅为7mm的小条。

实施例15

实施例15与实施例1的区别在于，圆锥体的顶角的角度为90°，得到反射胶膜。

实施例16

实施例16与实施例1的区别在于，圆锥体的顶角的角度为135°，得到反射胶膜。

实施例17

实施例17与实施例1的区别在于，圆锥体的顶角的角度为80°，得到反射胶膜。

实施例18

实施例18与实施例1的区别在于，微结构反射部12为三棱柱阵列，得到反射胶膜。通过分切机，将反射胶膜切成宽幅为50mm的小条，该反射胶膜的反射层10的立体结构示意图如图4所示。

对比例1

用于制备单面太阳能电池组件的白色EVA背面封装胶膜的原料(白色颜料为二氧化钛，重量含量为10％)在流延时采用具有特殊阵列分布的四棱锥花纹的花辊进行辊压，进而得到基底层，通过物理气相沉积的方式在凸起的微结构层形成Al反射层。采用涂布方式在基底层另一表面涂覆压敏胶胶液形成粘结层，后烘干，最终制备得到反射胶膜。通过分切机，将反射胶膜切成宽幅为5mm的小条。

对比例2

对比例2与实施例1的区别在于，无阻水层，其它同实施例1，最终制备得到反射胶膜。

对比例3

与实施例1的区别在于，流延后采用平面辊进行辊压，形成平面反射胶膜。

将上述实施例1至18、对比例1至3得到的反射胶膜，经下述测试方法进行评价，评价结果列于表1。

1、样品制作与测试：在未分切成小条的反射胶膜上裁取100mm×100mm小样，按离形膜/反射胶膜/离形膜次序放入真空层压机内，145℃下层压固化15分钟。将层压后的反射胶膜取出裁取合适大小样品进行测试，用紫外可见分光光度计测定胶膜在400～700nm处的反射率，采用W3/330水汽透过率仪测试样品在38℃、100％RH下水汽透过率。

2、老化样品制作与测试：在未分切成小条的反射胶膜上裁取50mm×50mm小样，按玻璃/EVA胶膜/离型膜/反射胶膜/离型膜/EVA胶膜/背板依次序叠放，放入真空层压机内，在145℃下层压固化15分钟。取出放入HAST老化箱、DH老化箱，分别测试HAST老化24小时，48小时，DH老化500小时、1000小时后反射胶膜的反射率。

表1

从测试结果看，本实用新型提供的反射胶膜具有较高的反射率，同时在老化后仍保持其较高反射率，而采用金属涂层的反射胶膜虽具有较高反射率，但在老化后其反射率下降明显，甚至会失效；同时本实用新型提供的反射胶膜具有优异的水汽阻隔率。

光伏组件的制备实施例

先在第二封装胶膜层005的表面粘贴反射胶膜001，形成将填充层007固定在第二封装胶膜层005上的结构。再将该第二封装胶膜层005未粘贴反射胶膜002的面与背面封装层006压合，在填充层007上面依次铺设电池片阵列004、第一封装胶膜层003、正面透明封装层002，最后层压，形成光伏组件。分别将上述实施例1至18、对比例1至3制备得到的反射胶膜按照上述方法依次制备成相应的光伏组件1～21。

同时制备常规双玻组件，除不铺设反射胶膜外，均采用相同工艺与材料。测试上述光伏组件发电功率，并记录于下表2。

表2

综合表1中的反射胶膜的反射率、水汽透过率以及表2中采用反射胶膜得到的光伏组件的性能，可知对比例1至3中的反射胶膜的性能均明显差于本申请的实施例1至18得到的反射胶膜的性能。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供的上述反射胶膜的结构，一方面通过包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的反光填料的反射胶膜平面部对光线的高反射效率提高了反射胶膜对光线的利用率，再将从反射胶膜平面部反射到微结构反射部的光线进行定向反射；另一方面阻水层起到水汽阻隔作用。因此将本申请的上述反射胶膜用于光伏组件中，可避免现有技术中的光伏组件的结构中需要使用金属材质作为反射层的反射胶膜导致的光伏组件的反射率低、存在漏电风险以及寿命短的问题，提高了光伏组件的功率，保证了光伏组件的长期可靠性，且本申请的上述结构简单，降低了制作成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜包括反射层(10)和阻水层(20)，所述阻水层(20)设置在所述反射层(10)的至少一个表面上，所述反射层(10)包括反射胶膜平面部(11)和微结构反射部(12)，所述微结构反射部(12)包括多个阵列分布在所述反射胶膜平面部(11)上的凸起，所述反射层(10)为包含有钛白粉、高光硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、白炭黑、中空玻璃微珠或镀膜玻璃微珠中的一种的光反射层。

2.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜平面部(11)和所述微结构反射部(12)为一体设置。

3.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述凸起选自棱锥体、圆锥体、球体、棱柱体、圆柱体中的至少一种或多种。

4.根据权利要求3所述的反射胶膜，其特征在于，所述凸起为四棱锥体或圆锥体，且所述凸起与所述反射胶膜平面部(11)的接触面为平面。

5.根据权利要求4所述的反射胶膜，其特征在于，所述四棱锥体的侧面与所述反射胶膜平面部(11)的角度为20～45°，所述圆锥体的顶角的角度为90～135°。

6.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜的厚度为0.1～0.5mm。

7.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜平面部(11)的厚度为0.09～0.49mm。

8.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述阻水层(20)的厚度为0.5～50μm。

9.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜还包括粘结层(30)，所述粘结层(30)设于所述反射胶膜平面部(11)的与所述微结构反射部(12)相对的一侧，所述粘结层(30)的厚度为10～200μm。

10.根据权利要求9所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜包括依次叠置的所述粘结层(30)、所述阻水层(20)、反射胶膜平面部(11)和所述微结构反射部(12)，或者所述反射胶膜包括依次叠置的所述粘结层(30)、所述反射胶膜平面部(11)、所述微结构反射部(12)和所述阻水层(20)。

11.一种光伏组件，所述光伏组件包括依次叠置的正面透明封装层(002)、第一封装胶膜层(003)、电池片阵列(004)、第二封装胶膜层(005)和背面封装层(006)，所述电池片阵列中的各电池片之间和所述电池片阵列的周围设置有填充层(007)，其特征在于，所述填充层(007)由权利要求1至10中的任一项所述的反射胶膜形成，所述填充层(007)与所述电池片之间不存在间隙。

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