本发明涉及太阳能发电技术领域,具体而言,涉及一种反光膜及其应用以及栅线结构和太阳能面板。
背景技术:
太阳能发电技术具有可再生、环保等优点得到了极大地推广。就中国而言,根据国家能源局提供的规模发展指标,到2020年底,我国太阳能发电装机容量有望达到1.6亿千瓦,年发电量达到1700亿千瓦时。但太阳能发电技术由于光电转化效率低(20%左右),仍存在发电成本高的问题。因此如何提高光电转换率是太阳能光伏技术永恒的话题。主要包括选择新的光电转换材料、革新太阳能电池制造技术、聚光技术等。目前大规模应用的是单晶硅和多晶硅技术。主要的结构是在硅片上制造绒面层,然后通过扩散技术制备pn结,再采用印刷技术印刷主栅线、副栅线,最后封装得到成品。由于主栅线有一定的宽度和长度,因此对光电转换率有一定影响。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种反光膜,其能够有效对光线进行均匀反射,无明显的方向取向性。
本发明的另一目的在于提供一种反光膜在制备太阳能面板中的应用,该反光膜能够对太阳光进行良好的反射,提升太阳能面板的光电转换效率。
本发明的另一目的在于提供一种栅线结构,该栅线结构能够将照射到主栅线区域的光线反射到电池硅片区域,重新利用,继而提升光电转换效率。
本发明的另一目的在于提供一种太阳能面板,该太阳能面板能够对太阳光进行多次反射,提升太阳能面板的光电转换效率。
本发明的实施例是这样实现的:
一种反光膜,包括依次连接的胶层,基底层、微结构层和金属镀层。微结构层包括至少一个棱锥体,所有棱锥体均与基底层连接。棱锥体相邻两条棱线之间的夹角为60-150度,优选80-120度,更优选100-110度。
上述反光膜在制备太阳能面板中的应用。
一种栅线结构,其包括焊带和上述的反光膜,反光膜设置与焊带上,且反光膜的胶层与焊带连接。
一种太阳能面板,其包括上述的栅线结构。
本发明实施例的有益效果是:本发明的反光膜利用微结构层和金属镀层对光线进行多次反射,同时微结构层上设置锥台能够将光线均匀反射,且无明显的方向取向性,使得使用该反光膜的基体两侧均能接收到均匀的反射光线。太阳能面板使用该反光膜能有效的将处于不同天顶角的太阳光光线均匀反射到焊带两侧的太阳能单元上,提升光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施方式提供的反光膜的结构示意图;
图2为本发明实施例1提供的微结构层的局部结构示意图;
图3为本发明实施方式提供的栅线结构的结构示意图;
图4为本发明实施方式提供的太阳能面板的结构示意图;
图5为本发明实施例2提供的微结构层的局部结构示意图。
图标:100-反光膜;110-胶层;120-基底层;130-微结构层;140-金属镀层;133-棱锥体;135-底面;137-顶面;200-栅线结构;210-焊带;300-太阳能面板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1,图1为本发明所有实施例提供的反光膜100的结构示意图。本发明提供一种反光膜100,其包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。胶层110便于反光膜100与基体连接,例如栅线。基底层120为微结构层130提供必要的固定基础,保证微结构层130的结构稳定,微结构层130和金属镀层140能够将光源进行多次反射。
进一步地,胶层110的厚度为5μm-100μm,优选20μm-80μm,更优选40μm-60μm。胶层110的厚度采用该范围的厚度保证胶层110对基底层120的粘接作用以及胶层110对基体的粘接效果,继而保证反光膜100结构的稳定。且胶层110采用涂布的方式制作而成。
进一步地,胶层110主要由热熔胶、压敏胶或者其组合物制成,更优选地,热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物,更优选地,压敏胶为丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶中的任意一种或至少两种。热熔胶是一种可塑性的粘合剂,在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变,而化学特性不变,其无毒无味,属环保型化学产品。乙烯-醋酸乙烯共聚物是一种通用高分子聚合物,其耐水性良好、易于加工。
压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂,主要用于制备压敏胶带,一般压敏胶的剥离力<胶粘剂的内聚力<胶粘剂的粘基力,这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。丙烯酸酯类压敏胶是具有不饱和双键的单体在催化剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯树脂。丙烯酸酯类压敏胶具有较好的耐低温、耐高温,可凝挥发物和质量损失率低,并且无有害气体逸出的特性,制成的各类压敏胶带,可方便对薄膜的粘贴。
有机硅类压敏胶一般是指用有机硅聚合物为主体的压敏胶,或由有机硅聚合物改性的丙烯酸和有机硅改性橡胶型压敏胶。其具有优异的耐化学药品、耐水、耐油、耐溶剂、耐高温、耐低温、耐热降解、耐氧化降解等性能。
聚氨酯类压敏胶是以聚氨酯树脂为主体制造的压敏胶。一般的聚氨酯胶粘剂都是由主剂和硬化剂双组份形式出现的。主要应用在再剥离性压敏胶、医疗领域、生物分解压敏胶等。
进一步地,胶层110内设置有导热剂。当反光膜100使用在太阳能面板300后,随着太阳能面板300的工作,焊带210在工作状态下,热量上升,电阻也会随之提升,因此太阳能单元的的热功耗会上升,光电转换效率会降低,通过在胶层110中混有导热剂成分,在贴附在太阳能焊带210上后,在固定反光膜100的同时,可以适当降低焊带210工作时的热量,使工作电阻降低,可同步提升太阳能单元工作时的光电转换效率。
进一步地,导热剂为氧化物和硼化物中的至少一种,更优选地,氧化物为二氧化硅和氧化锌中的至少一种,硼化物为氮化硼。
进一步地,基底层120的厚度为10μm-300μm,优选50μm-250μm,更优选100μm-200μm。基底层120的厚度在该范围内能够保证微结构层130与基底层120稳定的连接,继而保证反光膜100结构的稳定性。
进一步地,基底层120主要由聚合物制成,优选地,聚合物为酯类聚合物,进一步优选地,酯类聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一种或至少两种。聚对苯二甲酸乙二酯由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯,然后再进行缩聚反应制得。属结晶型饱和聚酯,为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为pmma,俗称有机玻璃,是迄今为止合成透明材料中质地最优异,价格又比较适宜的品种。应用方面:pmma溶于有机溶剂,如苯酚,苯甲醚等,通过旋涂可以形成良好的薄膜,具有良好的介电性能。聚碳酸酯(简称pc)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,其具有阻燃性,耐磨和抗氧化性且电气特性优。
进一步地,微结构层130包括至少一个棱锥体133,至少一个棱锥体133均与基底层120连接。采用棱锥体133可以将光线均匀反射,无明显的方向取向性,继而能够使得使用反光膜100的结构能够接收到均匀的反射光线。
进一步地,棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角即α角为60-150度,优选80-120度,更优选100-110度。棱锥体133采用相邻两条棱线之间的夹角采用上述角度能够进一步保证了棱锥体133反射光线的效果。
进一步地,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135和顶面137均为多边形,底面135的面积大于顶面137的面积。优选地,底面135和顶面137均为正多边形。进一步优选地,底面135和顶面137均为正四边形或正六边形。棱锥体133采用上述结构能够将光线更均匀的进行反射,保证使用该反光膜100的基体的两侧能够接受到均匀的反射光线。进一步地,棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为1-5μm,优选2-4μm,更优选2-3μm。
进一步地,微结构层130主要由紫外光固化树脂材料制成。紫外光固化树脂又称低聚物(oligomer)也称为预聚物(prepolymer),或者齐聚物,简称光固化。它是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可以进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。本发明利用紫外光固化树脂便于棱锥体133成型,提升微结构层130结构的稳定性。
进一步地,紫外光固化树脂材料包括丙烯酸类树脂、聚乙烯树脂或其组合物;丙烯酸类树脂包括丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂中的任意一种或至少两种。丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,其对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外,因此,其具有优异的耐光性。氨基丙烯酸树脂是丙烯酸树脂中的一种,其是由带官能团的丙烯酸酯单体的聚合物与氨基树脂聚合而成,其化学性质稳定,且涂膜光亮,保光性能好。聚氨酯丙烯酸树脂兼具丙烯酸和聚氨酯树脂的优点,附着力强、机械强度高且可利用紫外光固化。聚酯丙烯酸树脂是采用端羟基聚酯和丙烯酸在适当的条件下合成得到的树脂,其可利用紫外光固化、耐光性良好。
进一步地,微结构层130的高度为8μm-50μm,更优选10μm-30μm,进一步优选地12μm-20μm。微结构层130的高度设置在该范围内能够保证微结构层130对光线的反射效果。微结构层130利用模具制备且通过uv光固化制备完成。
进一步地,金属镀层140的厚度为10nm-300nm,优选25nm-250nm;更优选50nm-100nm。金属镀层140主要由惰性金属、活泼金属或者其组合物制成;更优选地,惰性金属为银,进一步优选地,活泼金属为铝、钛、锌中的任意一种或至少两种。且金属镀层140是通过蒸镀而形成金属镀层140。采用金属铝制备金属镀层140时,其对光源的反射率至少达到90%。
本发明还提供一种反光膜100在制备太阳能面板300中的应用。
参见图3,图3为本发明所有实施例提供的栅线结构200的结构示意图。本发明还提供一种栅线结构200,其包括焊带210和上述的反光膜100,反光膜100设置与焊带210上,且反光膜100的胶层110与焊带210连接。
参见图4,图4为本发明所有实施例提供的太阳能面板300的结构示意图。本发明还提供一种太阳能面板300,其包括上述的栅线结构200。反光膜100对对太阳光线的多次反射作用,将原本焊带210处不能利用的太阳能光线反射到太阳能单元上,从而最大程度的提升光电转换效率。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种反光膜100,其包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为40μm,胶层110主要由乙烯-醋酸乙烯共聚物制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为氮化硼。
基底层120的厚度为50μm,基底层120主要由聚对苯二甲酸乙二酯制备得到。
微结构层130主要是由聚乙烯树脂制备得到,微结构层130的高度为10μm。
参见图2,微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为120度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正四边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为1μm。
金属镀层140的厚度为50nm,金属镀层140主要由铝通过蒸镀制备得到。
本发明还提供一种反光膜100在制备太阳能面板300中的应用。
参见图3,本发明还提供一种栅线结构200,其包括焊带210和上述的反光膜100,反光膜100设置与焊带210上,且反光膜100的胶层110与焊带210连接。
参见图4,本发明还提供一种太阳能面板300,其包括上述的栅线结构200。
实施例2
本实施例提供一种反光膜,其整体结构与实施例1提供的反光膜100一致,不同点主要在于棱锥体133的结构不同。本实施例的反光膜包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为20μm,胶层110主要由有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为氮化硼和氧化锌。
基底层120的厚度为200μm,基底层120主要由聚对苯二甲酸乙二酯和聚甲基丙烯酸甲酯制备得到。
微结构层130主要是由聚乙烯树脂和丙烯酸树脂制备得到,微结构层130的高度为30μm。
如图5所示,微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为60度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正六边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为5μm。
金属镀层140的厚度为100nm,金属镀层140主要由银通过蒸镀制备得到。
实施例3
本实施例提供一种反光膜,其整体结构与实施例1提供的反光膜100一致,不同点主要在于棱锥体133的结构不同。本实施例的反光膜包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为60μm,胶层110主要由丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为氮化硼、二氧化硅和氧化锌。
基底层120的厚度为100μm,基底层120主要由聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯制备得到。
微结构层130主要是由聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂制备得到,微结构层130的高度为20μm。
微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为100度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正五边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为3μm。
金属镀层140的厚度为250nm,金属镀层140主要由银通过蒸镀制备得到。
实施例4
本实施例提供一种反光膜,其整体结构与实施例1提供的反光膜100一致,不同点主要在于棱锥体的结构不同。本实施例的反光膜包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为5μm,胶层110主要由乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为二氧化硅和氧化锌。
基底层120的厚度为10μm,基底层120主要由聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯制备得到。
微结构层130主要是由氨基丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂制备得到,微结构层130的高度为12μm。
微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为80度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正七边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为2μm。
金属镀层140的厚度为25nm,金属镀层140主要由钛和锌通过蒸镀制备得到。
实施例5
本实施例提供一种反光膜,其整体结构与实施例1提供的反光膜100一致,不同点主要在于棱锥体133的结构不同。本实施例的反光膜包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为100μm,胶层110主要由乙烯-醋酸乙烯共聚物、有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为氮化硼和二氧化硅。
基底层120的厚度为250μm,基底层120主要由聚甲基丙烯酸甲酯制备得到。
微结构层130主要是由聚酯丙烯酸树脂制备得到,微结构层130的高度为50μm。
微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为150度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正四边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为4μm。
金属镀层140的厚度为300nm,金属镀层140主要由银通过蒸镀制备得到。
实施例6
本实施例提供一种反光膜,其整体结构与实施例1提供的反光膜100一致,不同点主要在于棱锥体133的结构不同。本实施例的反光膜包括依次连接的胶层110,基底层120、微结构层130和金属镀层140。
胶层110的厚度为80μm,胶层110主要由丙烯酸酯类压敏胶和聚氨酯类压敏胶制备得到。
胶层110内设置有导热剂,导热剂为氧化锌。
基底层120的厚度为30μm,基底层120主要由聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯制备得到。
微结构层130主要是由丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂制备得到,微结构层130的高度为8μm。
微结构层130包括至少一个棱锥体133,所有棱锥体133均与基底层120连接。棱锥体133相邻两条棱线之间的夹角为110度,棱锥体133包括与基底层120连接的底面135和与底面135相对的顶面137,底面135的面积大于顶面137的面积,底面135和顶面137均为正六边形。棱锥体133的顶角呈圆弧状,圆弧状顶角的圆弧半径为3μm。
金属镀层140的厚度为10nm,金属镀层140主要由银、铝、钛和锌通过蒸镀制备得到。
综上,本发明的反光膜利用微结构层和金属镀层对光线进行多次反射,同时微结构层上设置锥台能够将光线均匀反射,且无明显的方向取向性,使得使用该反光膜的基体两侧均能接收到均匀的反射光线。太阳能面板使用该反光膜能有效的将处于不同天顶角的太阳光光线均匀反射到焊带两侧的太阳能单元上,提升光电转换效率。
上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。