本发明属于封装胶膜材料及其制备领域，特别涉及一种高反射聚合物微球填充的光伏组件封装胶膜及其制备方法。
背景技术：
太阳能电池组件作为将光能转化为电能的设备，目前受到越来越多的研究，目前占太阳能电池组件90％以上的是晶硅光伏组件，其结构是将透明前基板玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、后基板背板按从下到上的顺序进行叠层，然后高温固化封装。
目前，占据太阳能电池组件80％以上的是晶硅电池组件，晶硅电池对太阳光的转换效率理论极限值为33.5％，而目前实验室能达到的最高转换效率约24％，实际量产的多晶硅电池转换效率在17.5％，封装成为组件后还有一定的功率损失。
现有单晶硅和多晶硅组件的结构一般都是玻璃/胶膜/电池片/胶膜/背板。为了提高光伏组件对太阳光的利用率，进而提高光伏组件的输出功率，目前通过改进胶膜性能，如电池片上层胶膜提高透光率，使更多的太阳光被电池片吸收。电池片下层胶膜通过添加二氧化钛形成白色胶膜提高光的反射率，使未被电池片利用的太阳光重新反射回去被电池片吸收。但是白色胶膜在光伏组件层压时与上层透明胶膜相互流动进而出现反射面不平整，部分白色会遮盖电池片表面，这种现象一方面会降低组件功率，另一方面容易引发热斑效应的危险。
目前行业有一些胶膜结构来解决白色胶膜影响组件外观的问题，如使用玻璃纤维或者聚丙烯无纺布作为隔离层，使用透明/白色胶膜双层共挤结构，对白色胶膜进行整体交联以降低其流动性等。但是这些改进结构中双层共挤结构存在降低反射面反射率的问题，使用隔离层容易出现脱层粘接不牢，胶膜的整体交联也存在粘接强度下降。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种高反射聚合物微球填充的光伏组件封装胶膜及其制备方法，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高反射率光伏组件封装胶膜及其制备。本发明通过添加高反射聚合物微球，并配合二氧化钛的阻隔反生作用可以提高胶膜的太阳光光反射性能，同时可以增加硅电池片对光的使用率，从而达到提升组件使用寿命和光电转换效率的作用。
本发明的一种高反射聚合物微球填充的光伏组件封装胶膜，按质量份数，原料包括：
透明树脂100份、具有高反射率的聚合物微球20～66份、二氧化钛0.5-3份、引发剂0.01～1.6份、交联剂0.4～1.1份、偶联剂0.1～0.8份、紫外吸收剂0.001-0.3份。
所述透明树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA、乙烯-α-烯烃共聚物POE中的一种或两种。
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA树脂VA含量为26-32％之间，熔融指数为2g/min-60g/min；
POE树脂辛烯含量为5-35％之间，熔融指数为1g/min-30g/min。
所述具有高反射率的聚合物微球为聚甲基丙烯酸树脂PMMA微球、聚甲基丙烯酸正丁酯PBMA微球、聚甲基丙烯酸异丁酯PIBMA微球、聚苯乙烯PS微球、有机硅微球中的一种或几种。
所述具有高反射率的聚合物微球的粒径为1-5μm。
所述引发剂为自由基引发剂，其中自由基引发剂为2，5-二甲基-2，5－双(叔丁过氧基)己烷(DHBP)、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC)、叔丁基过氧化碳酸异丙酯、1-双(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5三甲基己酸叔丁酯中的一种或几种。
优选DHBP或TBEC作为引发剂。
所述交联剂一类是分子中不含烯丙基氢，以加成而非氢取代参与交联反应，另一类则是含有烯丙基氢的分子。
所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA、N,N’2间苯基双马来酰亚胺HVA22、1,22聚丁二烯PB、二烯丙基邻苯二酸酯DAP、三烯丙基异氰酸酯TAIC、三烯丙基氰酸酯TAC中的一种或几种。
优选交联剂为TAIC和TMPTMA的复配物。
更优选所述的TAIC和TMPTMA的复配物比例为：TMPTMA比TAIC质量比在1：3-4：5。
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH540、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷KH570、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷KH560、乙烯基三甲氧基硅烷A-171、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷KH792、γ-巯丙基三甲氧基硅烷KH590、γ―氨丙基三乙氧基硅烷KH550中的一种或几种。
优选KH570作为偶联剂。
所述紫外吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、水杨酸、N-(乙氧基羰基苯基)-N-甲基-N-苯基甲醚、二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、2-(2H-苯丙苯并三唑-2-羟基)-4-(叔丁基-6-仲丁基)苯酚、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2,(2H-苯并三唑-2-羟基)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2,2亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基))苯酚其中一种或几种。
本发明的一种高反射聚合物微球填充的光伏组件封装胶膜的制备方法，包括：将透明树脂、具有高反射率的聚合物微球、二氧化钛、引发剂、交联剂、偶联剂、紫外吸收剂混合，然后投入挤出机中混炼，挤出机温度为，第一段65-70℃、第二段65-75℃、第三段70-90℃、第四段80-90℃、第五段75-85℃，模头温度为80-120℃，冷却辊温度为-5-0℃，经过流延、压花、冷却、收卷成膜，即得。其中混合前，透明树脂加入混料釜，预热到40℃。
本发明的一种高反射率聚合物微球填充的光伏封装胶膜方案。如果波长远大于物体的粒径就会绕过物体，对于光来讲，物体就是透明的，如果波长远小于物体的粒径，波会发生衍射，只有当物体的粒径和波长在同一数量级时，才能发生反射。(在同一数量级，会发生菲涅耳反射，此时反射效率最高)。聚合物微球的粒径为1-5μm，跟太阳光中可见光(380-760nm)和近红外(760-2500nm)的波长在同一数量级，能最大程度的反射。同时，聚合物微球填充到胶膜中时，当胶膜熔融后含有聚合物微球胶液具有触变性，形成一种胀塑性流体，进一步的避免了白色胶膜和透明胶膜熔融流动造成胶膜溢到硅电池片上。
有益效果
本发明通过添加高反射聚合物微球，并配合二氧化钛的阻隔反生作用可以提高胶膜的太阳光光反射性能，同时可以增加硅电池片对光的使用率，从而达到提升组件使用寿命和光电转换效率的作用；同时，采用聚合物微球最为反射材料的方式能减少高反射胶层的流动性，有效防止光伏组件层压过程中高反射层胶膜的溢到硅电池片表面，提升组件的外观，且对不同层压工艺具有普适性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
按重量份数，原料组分为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA树脂(VA含量为28％)，100份；引发剂0.05份；聚合物微球30份；二氧化钛2份；交联剂0.6份；偶联剂0.7份；紫外吸收剂0.005份。
制备：将透明树脂加入混料釜，预热到40℃。然后再将透明树脂同其他原料混合，然后投入挤出机中混炼，挤出机温度为，第一段70℃、第二段75℃、第三段85℃、第四段85℃、第五段80℃，模头温度为110℃，冷却辊温度为-5-0℃，经过流延、压花、冷却、收卷成膜。
实施例2
按重量份数，原料组分为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA树脂(VA含量为28％)，100份；引发剂0.05份；聚合物微球40份；二氧化钛2份；交联剂0.6份；偶联剂0.7份；紫外吸收剂0.005份。
制备：将透明树脂加入混料釜，预热到40℃。然后再将透明树脂同其他原料混合，然后投入挤出机中混炼，挤出机温度为，第一段70℃、第二段75℃、第三段85℃、第四段85℃、第五段80℃，模头温度为110℃，冷却辊温度为-5-0℃，经过流延、压花、冷却、收卷成膜。
实施例3
按重量份数，原料组分为：POE树脂(辛烯含量为25％，熔融指数为5g/min)，100份；引发剂0.05份；聚合物微球50份；二氧化钛2份；交联剂0.6份；偶联剂0.7份；紫外吸收剂0.005份。
制备：将透明树脂加入混料釜，预热到40℃。然后再将透明树脂同其他原料混合，然后投入挤出机中混炼，挤出机温度为，第一段70℃、第二段75℃、第三段85℃、第四段85℃、第五段80℃，模头温度为110℃，冷却辊温度为-5-0℃，经过流延、压花、冷却、收卷成膜。
实施例4
按重量份数，原料组分为：POE树脂(辛烯含量为25％，熔融指数为5g/min)，100份；引发剂0.05份；聚合物微球60份；二氧化钛2份；交联剂0.6份；偶联剂0.7份；紫外吸收剂0.005份。
制备：将透明树脂加入混料釜，预热到40℃。然后再将透明树脂同其他原料混合，然后投入挤出机中混炼，挤出机温度为，第一段70℃、第二段75℃、第三段85℃、第四段85℃、第五段80℃，模头温度为110℃，冷却辊温度为-5-0℃，经过流延、压花、冷却、收卷成膜。
以上测试参照：
IEC61215:2005 Crystalline silicon terrestrial photovoltaic(PV)modules-Design qualification and type approval；
IEC61730:2004 Photovoltaic(PV)module safety qualification。