CN213716915U - 反射胶膜及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反射胶膜及光伏组件。反射胶膜具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个网格部；其中，网格线包括可见光反射层，可见光反射层用于反射可见光，网格部包括红外反射层，红外反射层用于反射近红外光。利用上述反射胶膜既能够对近红外光进行反射利用，又能够反射间隙处的可见光，有效解决了现有技术中光伏组件的光线利用不足、电池片功率偏低的问题。

Description

反射胶膜及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏领域，具体而言，涉及一种反射胶膜及光伏组件。

背景技术

太阳辐照的能量主要集中于紫外区、可见光区、和红外区。其中，紫外区域为7％，可见光区域占据了50％的能量，红外部分约占43％左右。作为光伏电池元件使用的晶体硅在波长为400～1200nm的范围具有感度，然而，目前光伏电池主要吸收利用的是400～700nm的可见光，而占阳光近43％的近红外光并没有得到高效利用，导致电池片功率偏低。

另外，目前光伏组件中由于电池片之间存在间隙，照射于该处的光线无法被电池片充分吸收利用，再加上电池片可透光，从而造成能量的损失，也会导致组件效率较低。白色高反背板能够利用部分间隙处的光线，背层胶膜采用白色胶膜同样能够部分利用，且功率增益高于白色背板。其原理均为将间隙处的光线反射至前层玻璃，并在玻璃与空气界面发生反射甚至全反射，最终射向电池片正面。

总之，目前的光伏组件存在光线利用不足、电池片功率偏低的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种反射胶膜及光伏组件，以解决现有技术中的光伏组件光线利用不足、电池片功率偏低问题。

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，反射胶膜具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个网格部；其中，网格线包括可见光反射层，可见光反射层用于反射可见光，网格部包括红外反射层，红外反射层用于反射近红外光。

进一步地，反射胶膜包括：可见光反射层，可见光反射层具有网格结构，网格部为镂空结构；红外反射层，包括多个与镂空结构对应的红外反射部，各红外反射部一一对应设置在镂空结构中。

进一步地，反射胶膜包括：可见光反射层，可见光反射层具有网格结构，网格部为镂空结构；红外反射层，位于可见光反射层的远离电池片一侧的表面，红外反射层包括第一红外反射部和第二红外反射部，其中第一红外反射部位于可见光反射层的网格线表面上，并与网格线接触设置，第二红外反射部对应镂空结构设置。

进一步地，反射胶膜包括：可见光反射层，包括第一可见光反射部和第二可见光反射部，第一可见光反射部具有网格结构，网格部为镂空结构，第二可见光反射部设置在各镂空结构中；红外反射层，位于可见光反射层的靠近电池片一侧的表面，红外反射层包括多个与镂空结构对应的红外反射部，各红外反射部一一对应设置在第二可见光反射部表面，并与第二可见光反射部接触设置。

进一步地，可见光反射层的厚度为5～100μm，红外反射层的厚度为100～600μm。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种光伏组件，其包括电池层和位于电池层下方的后层封装胶膜，其中，后层封装胶膜为上述的反射胶膜，其中反射胶膜的网格线对应设置在电池片之间的间隙处，网格部对应设置在各电池片的下方，且电池片与红外反射层接触设置。

进一步地，光伏组件还包括位于电池层上方及各电池片之间间隙中的前层封装胶膜，前层封装胶膜为透明胶膜。

进一步地，光伏组件还包括位于前层封装胶膜上方的第一封装基板。

进一步地，光伏组件还包括位于后层封装胶膜下方的第二封装基板。

本实用新型提供了一种反射胶膜，其具有网格结构，该网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个网格部；其中，网格线包括可见光反射层，可见光反射层用于反射可见光，网格部包括红外反射层，红外反射层用于反射近红外光。

这样，在实际应用时，可将该反射胶膜置于光伏组件中电池层下方作为后层封装胶膜，将包括可见光反射层的网格线对应各电池片之间的间隙设置，包括红外反射层的网格部则对应电池片设置。对于近红外光来说，电池片下方的红外反射层可反射红外光，从而增加电池片的功率。对于可见光来说，间隙处的可见光反射层则能够将间隙处的可见光进行反射。

因此，利用上述反射胶膜既能够对近红外光进行反射利用，又能够反射间隙处的可见光，有效解决了现有技术中光伏组件的光线利用不足、电池片功率偏低的问题。

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示出了根据本实用新型的一种实施例的反射胶膜结构的俯视图；

图2示出了图1所示反射胶膜结构沿A-A’方向的一种截面结构示意图；

图3示出了图1所示反射胶膜结构沿A-A’方向的另一种截面结构示意图；

图4示出了图1所示反射胶膜结构沿A-A’方向的又一种截面结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一种实施例的光伏组件结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的另一种实施例的光伏组件结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的又一种实施例的光伏组件结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、可见光反射层；20、红外反射层；

1、电池层；2、后层封装胶膜；3、前层封装胶膜；4、第一封装基板；5、第二封装基板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。

正如背景技术部分所描述的，现有技术中光伏组件的光线利用不足、电池片功率偏低。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种反射胶膜，如图1所示，反射胶膜具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个网格部；其中，网格线包括可见光反射层10，可见光反射层10用于反射可见光，网格部包括红外反射层20，红外反射层20用于反射近红外光(波长700～1200nm)。

这样，在实际应用时，可将该反射胶膜置于光伏组件中电池层下方作为后层封装胶膜，将包括可见光反射层的网格线对应各电池片之间的间隙设置，包括红外反射层的网格部则对应电池片设置。对于近红外光来说，电池片下方的红外反射层可反射红外光，从而增加电池片的功率。对于可见光来说，间隙处的可见光反射层则能够将间隙处的可见光进行反射。因此，利用上述反射胶膜既能够对近红外光进行反射利用，又能够反射间隙处的可见光，有效解决了现有技术中光伏组件的光线利用不足、电池片功率偏低的问题。

具体地，双面电池背面可以发电，透过电池片的近红外区域的光线经过红外反射层的反射，反射到电池片的背面进行发电，间隙处的光线，经过间隙处的可见光反射层反射，反射至前层玻璃，并在玻璃与空气界面发生反射甚至全反射，最终射向电池片正面进行发电，相较于常规透明胶膜，光线的利用率增加了，所以电池片的功率提升。

需要说明的是，上述红外反射层20的材料可以是本领域的已知材料，比如专利CN108410340A中公开的红外线高反射涂料，包括：基体树脂100份，黑色染料0.1～20份，硅烷偶联剂改性的填料0～40份，助剂5～10份，固化剂促进剂0.5～2份，溶剂50～150份，固化剂5～25份。该涂料在红外区有30％以上的反射率，并具有良好的绝缘性、耐老化及耐UV性能。此外，红外反射层20可以是专利CN204441301U中的黑色高反射功能层。

上述可见光反射层10的材料也是本领域的已知材料，只要其具有较高的可见光反射功能即可，比如可以采用专利CN108997957A中的白色EVA封装胶膜，包括EVA树脂、白色母粒、有机过氧化合物引发剂、光引发剂、助光引发剂、交联助剂、增粘偶联剂、光稳定剂和抗氧剂。

在实际操作过程中，只需将红外反射涂料和可见光反射涂料按照所需结构制作后，进行固化即可。具体的固化形式包括但不限于热固化、辐照固化、紫外固化、微波固化中的一种或几种组合而成。

上述反射胶膜，只要能够在网格线处设置可见光反射层用于反射可见光，在网格部处设置红外反射层用于反射近红外光，即可有效提高光线利用率，进而提高电池片功率。示例性地，如图2所示，反射胶膜包括可见光反射层10和红外反射层20，可见光反射层10具有网格结构，网格部为镂空结构；红外反射层20包括多个与镂空结构对应的红外反射部，各红外反射部一一对应设置在镂空结构中。这样，相当于整层反射胶膜层中网格线处为可见光反射层10，镂空结构中填充的各红外反射部共同形成红外反射层20。这种反射胶膜，可见光反射层10和红外反射层20为一体化结构，可见光反射层10和红外反射层20在同一平面内。

在另一种实施方式中，如图3所示，反射胶膜包括可见光反射层10和红外反射层20，可见光反射层10具有网格结构，网格部为镂空结构；红外反射层20位于可见光反射层10的远离电池片一侧的表面，红外反射层20包括第一红外反射部和第二红外反射部，其中第一红外反射部位于可见光反射层10的网格线表面上，并与网格线接触设置，第二红外反射部对应镂空结构设置。这样，相当于反射胶膜包括整层的红外反射层20及位于其表面的靠近电池片一侧设置的具有镂空网格结构的可见光反射层10，在实际封装过程中，电池片对应可见光反射层10的镂空处设置。具体制作过程中，可以先涂布红外反射层20材料，再在其上采用网纹涂布、掩膜涂布、喷涂、转移印刷等方式等在红外反射层20材料上涂布可见光反射层10材料，然后固化形成反射胶膜。

在有一种实施方式中，如图4所示，反射胶膜包括可见光反射层10和红外反射层20，可见光反射层10包括第一可见光反射部和第二可见光反射部，第一可见光反射部具有网格结构，网格部为镂空结构，第二可见光反射部设置在各镂空结构中；红外反射层20，位于可见光反射层10的靠近电池片一侧的表面，红外反射层20包括多个与镂空结构对应的红外反射部，各红外反射部一一对应设置在第二可见光反射部表面，并与第二可见光反射部接触设置。这样，相当于反射胶膜包括整层的可见光反射层10及位于其表面的靠近电池片一侧设置的与电池片对应设置的多个红外反射部，这些多个红外反射部共同组成红外反射层20。具体制作过程中，可以先涂布可见光反射层10材料，再在其上采用网纹涂布、掩膜涂布、喷涂、转移印刷等方式等在可见光反射层10材料上涂布红外反射层20材料，然后固化形成反射胶膜。

为了更好地兼顾红外光和可见光的利用率、封装稳定性及其他组件相关性能，在一种优选的实施方式中，可见光反射层10的厚度为5～100μm，红外反射层20的厚度为100～600μm。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种光伏组件，如图5至7所示，该光伏组件包括电池层1和位于电池层1下方的后层封装胶膜2，其中，后层封装胶膜2为上述的反射胶膜，其中反射胶膜的网格线对应设置在电池片之间的间隙处，网格部对应设置在各电池片的下方，且电池片与红外反射层20接触设置。

对于近红外光来说，电池片下方的红外反射层可反射红外光，从而增加电池片的功率。对于可见光来说，间隙处的可见光反射层则能够将间隙处的可见光进行反射。因此，利用上述反射胶膜既能够对近红外光进行反射利用，又能够反射间隙处的可见光，有效解决了现有技术中光伏组件的光线利用不足、电池片功率偏低的问题。

需要说明的是，在实际操作过程中，因电池片1和反射胶膜通过压合的方式粘结，在压合过程中，反射胶膜会发生塑形形变，从而使网格部的红外反射层20与电池片相接触。比如，当采用图2所示的反射胶膜时，镂空网格中的红外反射层20上表面与电池片相接触，形成如图5所示的光伏组件结构。比如，当采用图3所示的反射胶膜时，对应镂空网格中的红外反射层20上表面与电池片相接触，且网格线处的可见光反射层10会有至少部分嵌入电池片间的缝隙中，形成图6所示的光伏组件结构。再比如，当采用图4所示的反射胶膜时，红外反射层20上表面与电池片相接触，且红外反射层20在压合的作用下会至少部分嵌入下方的可见光反射层10中，形成图7所示的光伏组件结构。

在一种优选的实施方式中，如图5至7所示，光伏组件还包括位于电池层1上方及各电池片之间间隙中的前层封装胶膜3，前层封装胶膜3为透明胶膜。利用前层封装胶膜3能够对电池层进一步封装，且采用透明胶膜，可见光透过率较高，有利于提高组件的光电转化效率。

在一种优选的实施方式中，光伏组件还包括位于前层封装胶膜3上方的第一封装基板4。具体的第一封装基板4优选采用玻璃基板。

在一种优选的实施方式中，光伏组件还包括位于后层封装胶膜2下方的第二封装基板5。具体的第二封装基板5可采用玻璃基板或白色背板。

以下通过实施例进一步说明本实用新型的有益效果：

实施例1

一种反射胶膜，如附图4所述，包括厚度为300μm的可见光反射层10、设置于可见光反射层10之上的厚度为50μm的红外反射层20，红外反射层20包括黑色实区和空档区，黑色实区用于反射近红外部分光线，黑色实区对应于电池片的区域设置，空档区对应于电池片的间隙区域设置。

可见光反射层10为专利CN108997957A中白色EVA胶膜，为EVA掺入白色填料，白色填料为钛白粉。

红外反射层20材料为专利CN 108410340 A中公开的黑色红外线高反射涂料，黑色红外高反填料为石墨烯。

制样过程：按太阳能组件的结构进行制样，由上到下一次为超白玻璃、透明EVA胶膜、双面电池片、反射胶膜(实施例1)、背板(KPK)依次层叠后，用层压机在温度为145℃，抽真空时间为6min，层压10min制得样品。

实施例2

一种反射胶膜，如附图3所述，包括厚度为300μm的红外反射层20、设置于所述红外反射层20之上的厚度为50μm的可见光反射层10，所述可见光反射层10包括白色实区和空档区，白色实区用于反射可见光，所述白色实区对应于电池片的间隙区域设置，所述空档区对应于电池片区域设置。

可见光反射层10为专利CN108997957A中白色EVA胶膜，为EVA掺入白色填料，白色填料为钛白粉。

红外反射层20材料为专利CN 108410340 A中公开的黑色红外线高反射涂料，黑色红外高反填料为石墨烯。

制样过程：按太阳能组件的结构进行制样，由上到下一次为超白玻璃、透明EVA胶膜、双面电池片、反射胶膜(实施例2)、背板(KPK)依次层叠后，用层压机在温度为145℃，抽真空时间为6min，层压10min制得样品。

对比例1

为常规透明EVA胶膜。

制样过程：按太阳能组件的结构进行制样，由上到下一次为超白玻璃、透明EVA胶膜、双面电池片、透明EVA胶膜(对比例1)、背板(KPK)依次层叠后，用层压机在温度为145℃，抽真空时间为6min，层压10min制得样品。

测试过程：按照《GBT 29848-2013光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)》进行性能测试。

测试结果如表1所述：

表1

	可见光反射率	700-2000nm红外反射率	60片组件功率
				实施例1	92％	45％	315W
实施例2	90％	48％	310W
				对比例1	0	0	295W

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 (9)

1.一种反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜具有网格结构，所述网格结构包括网格线和由所述网格线围绕形成的多个网格部；其中，所述网格线包括可见光反射层(10)，所述可见光反射层(10)用于反射可见光，所述网格部包括红外反射层(20)，所述红外反射层(20)用于反射近红外光。

2.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜包括：

所述可见光反射层(10)，所述可见光反射层(10)具有所述网格结构，所述网格部为镂空结构；

所述红外反射层(20)，包括多个与所述镂空结构对应的红外反射部，各所述红外反射部一一对应设置在所述镂空结构中。

3.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜包括：

所述可见光反射层(10)，所述可见光反射层(10)具有所述网格结构，所述网格部为镂空结构；

所述红外反射层(20)，位于所述可见光反射层(10)的远离电池片一侧的表面，所述红外反射层(20)包括第一红外反射部和第二红外反射部，其中所述第一红外反射部位于所述可见光反射层(10)的所述网格线表面上，并与所述网格线接触设置，所述第二红外反射部对应所述镂空结构设置。

4.根据权利要求1所述的反射胶膜，其特征在于，所述反射胶膜包括：

所述可见光反射层(10)，包括第一可见光反射部和第二可见光反射部，所述第一可见光反射部具有所述网格结构，所述网格部为镂空结构，所述第二可见光反射部设置在各所述镂空结构中；

所述红外反射层(20)，位于所述可见光反射层(10)的靠近电池片一侧的表面，所述红外反射层(20)包括多个与所述镂空结构对应的红外反射部，各所述红外反射部一一对应设置在所述第二可见光反射部表面，并与所述第二可见光反射部接触设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的反射胶膜，其特征在于，所述可见光反射层(10)的厚度为5～100μm，所述红外反射层(20)的厚度为100～600μm。

6.一种光伏组件，包括电池层(1)和位于所述电池层(1)下方的后层封装胶膜(2)，其特征在于，所述后层封装胶膜(2)为权利要求1至5中任一项所述的反射胶膜，其中所述反射胶膜的网格线对应设置在电池片之间的间隙处，网格部对应设置在各所述电池片的下方，且所述电池片与红外反射层(20)接触设置。

7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括位于所述电池层(1)上方及各所述电池片之间间隙中的前层封装胶膜(3)，所述前层封装胶膜(3)为透明胶膜。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括位于所述前层封装胶膜(3)上方的第一封装基板(4)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括位于所述后层封装胶膜(2)下方的第二封装基板(5)。

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