表面有定向反射光线的花纹并用紫外线固化交联表面的光伏组件用胶膜的制作方法

本发明涉及胶膜技术领域，更具体地，涉及光伏组件用胶膜技术领域，特别是指一种表面有定向反射光线的花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜。

背景技术

太阳能是一种绿色无污染并且取之不尽的能源，相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区而言具有普遍存在性、可就地取用，因而在近十年，太阳能产业成为了全球各国发展的重点。但是现在太阳能行业成本相对偏高，故而提高光伏组件的功率以降低成本为太阳能行业的大趋势。

常规光伏组件结构为玻璃/透明封装胶膜/电池/透明封装胶膜/背板(玻璃)，为了提高组件功率，将下层封装胶膜由透明胶膜改为白色封装胶膜，能提高电池片间距部分太阳光的反射比例，从而提高光伏组件的功率。光伏组件层压时白色胶膜会和透明胶膜混合在一起，造成外观缺陷，更严重的白色胶膜会盖到电池片上，反而降低了组件功率。为了保证层压后光伏组件功率和外观，需要降低白色胶膜的在层压温度下的流动性，一般通过预交联胶膜来实现。现有的白色胶膜靠电池片面都采用磨砂压花。但是磨砂压花对光线的反射是漫反射，很大一部分太阳光经过白色胶膜反射后穿过前层胶膜和玻璃到了大气中，而没有反射到电池片表面，故组件提升的功率有限。

技术实现要素：

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，在现有技术上进行改进，提供一种表面有定向反射光线的花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜，该胶膜为白色、银色、白色半透明或者银色半透明。该胶膜能将照到组件电池片间隙部分的太阳光更高比例的反射到电池片表面，增加组件对太阳光的利用率，从而提高了组件功率，降低组件成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

该表面有定向反射花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜，包括紫外线固化交联的表层和至少部分未紫外线固化交联的下层，所述胶膜表层具有定向反射光线功能的花纹，所述胶膜为白色、银色、白色半透明或银色半透明，所述的下层为未紫外线固化交联或者部分紫外线固化交联。

较佳地，所述具有定向反射光线功能的花纹优选但不限于三棱柱型、四棱柱型、三棱锥型、三棱台型、四棱锥型或四棱台型。

较佳地，所述的表层占所述的表面有定向反射光线的花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜厚度的1％～90％，所述的表层的交联度为1％～85％。

更佳地，所述的紫外线固化交联的表层的厚度为0.01-0.50mm，所述的紫外线固化交联的表层的交联度为1％～85％。

较佳地，所述的表面有定向反射花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜含有光引发剂。

较佳地，所述的光引发剂为自由基光引发剂或阳离子光引发剂，由下列中的一种或几种按照任意配比混合组成：二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、安息香双甲醚、4-(n,n-二甲氨基)苯甲酸乙酯、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚。

较佳地，所述的光引发剂的添加比例为0.1％～3％。

较佳地，所述的表面有定向反射花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜为单层、双层或多层共挤膜。

较佳地，所述白色或者银色为选用无机材料或无机材料微珠填充树脂得到。

较佳地，所述无机材料或者无机材料微珠为钛白粉、硫酸钡、二氧化硅碳酸钙、滑石粉、锌钡白、硫化锌、蒙脱土、高岭土、三氧化二铝、带有金属涂层的玻璃微珠、带有金属涂层的氧化锆微珠中的一种或者多种按照任意配比混合组成。

较佳地，所述无机材料或者无机材料微珠的添加比例为0.1～30％。

更佳地，所述无机材料或者无机材料微珠的添加比例为3～20％。

较佳地，所述的表面有定向反射光线的花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜的主要材质为eva树脂、poe树脂中的一种或者是两者的任意比例的混合物。

较佳地，所述花纹为包括至少三个侧面的棱锥形花纹时，所述的侧面为三角形，所述的三角形的顶角的角度为10°～170°；所述花纹为包括至少三个侧面的棱台形花纹时，所述的侧面为梯形，所述的梯形的两个顶角的角度为95°～175°。

较佳地，所述花纹为奇数棱柱形花纹时，所述的花纹的横截面中至少包括一个顶角和两个底角，所述的顶角角度为10°～170°，所述的两个底角角度为10°～90°；所述花纹为偶数棱柱形花纹时，所述的花纹的横截面中至少包括两个顶角和两个底角，所述的两个顶角的角度为90°～175°，所述的两个底角角度为10°～90°。

由于本发明在胶膜的表层具有定向反射光线功能的花纹，能将组件电池片间隙的太阳光更高比例的反射到电池片表面，增加组件对太阳光的利用率，从而提高组件功率，降低组件成本。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的主视示意图。

图2是本发明的第一实施例的侧视图。

图3是本发明的第二实施例的主视示意图。

图4是本发明的第三实施例的主视示意图。

图5是本发明的第四实施例的主视示意图。

图6是本发明的第五实施例的主视示意图。

图7是本发明的第六实施例的主视示意图。

附图标记

1花纹

具体实施方式

为更好的理解本发明的内容，下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。

如图1～7所示，本发明的光伏组件用胶膜包括紫外线固化交联的表层和未紫外线固化交联的下层或部分紫外线固化交联的下层，所述胶膜表层具有定向反射光线功能的花纹1。

实施例1

向eva树脂中添加3％的光引发剂二苯甲酮、10％硫酸钡、20％钛白粉以及其他组分，并混合均匀。将混合物在挤出机中进行熔融挤出，温度控制在85℃，挤出物经过流延后成单层白色胶膜，将白色eva胶膜电池片面压花成三棱柱型花纹，三棱柱的深度为500μm，宽度为866μm，顶角角度为160°，底角角度为10°，三棱柱型花纹与胶膜挤出方向的夹角为90°，胶膜厚度为0.50mm。将成型的白色eva胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯照射100s进行紫外线固化交联，照射后交联表层的厚度为0.01mm，交联度在85％。

将上述实施例1中的白色eva胶膜置于单玻组件中电池片的背面，三棱柱型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明eva胶膜/电池片/白色eva胶膜/背板的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至145℃，抽真空5分钟，加压层压15分钟。实施例1的eva胶膜与电池片上侧的透明eva胶膜界面清晰，且无白色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例1的白色eva胶膜制成的小组件测试功率，比采用常规磨砂花纹的添加同等比例硫酸钡、钛白粉的白色eva胶膜的小组件的功率高2.5％。

实施例2

向eva树脂中添加0.5％的光引发剂2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、0.5％的光引发剂4-甲基二苯甲酮、0.1％的钛白粉以及其他组分，并混合均匀。将混合物在挤出机中进行熔融挤出，温度控制在80℃，挤出物经过流延后成白色半透明膜，将白色半透明的eva胶膜电池片面压花成四棱柱型花纹，胶膜厚度为0.55mm。将成型的白色半透明eva胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯照射60s进行紫外线固化交联，照射后固化交联表层的厚度为0.10mm，交联度在65％～75％之间。

将上述实施例2中的白色半透明eva胶膜置于双玻组件中电池片的背面，三棱柱型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明eva胶膜/电池片/白色eva胶膜/玻璃的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至145℃，抽真空5分钟，加压层压15分钟。实施例2的eva胶膜与电池片上侧的透明eva胶膜界面清晰，且无白色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例2的白色eva胶膜制成的小组件测试功率，比全部采用常规透明eva胶膜的双玻组件的功率高3.0％。

实施例3

采用双层共挤eva胶膜方案，一层eva为银色，向eva树脂中添加5％带有金属涂层的玻璃微珠、0.6％的光引发剂二芳基碘鎓盐以及其他组分；一层eva为透明，使用常规透明配方。将上述组分分别充分混合后加入双层共挤的挤出机组(两台挤出机)，挤出成膜，挤出成型时将银色eva胶膜电池片面压花成三棱锥型花纹，三棱锥型花纹深度为10μm，侧面三角形顶角角度为170°，胶膜厚度为0.70mm。将成型的银色eva胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯照射30s进行紫外线固化交联，照射后交联表层的厚度为0.05mm，交联度在30％～40％之间。

将上述实施例3中的银色eva胶膜置于双玻组件中电池片的背面，三棱锥型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明eva胶膜/电池片/银色eva胶膜/玻璃的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至135℃，抽真空5分钟，加压层压25分钟。实施例3的eva胶膜与电池片上侧的透明eva胶膜界面清晰，且无银色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例3的银色eva胶膜制成的小组件测试功率，比采用常规磨砂压花添加同样比例带有金属涂层的玻璃微珠的银色eva胶膜的小组件功率高2.0％。

实施例4

向poe树脂中添加0.1％的光引发剂4-苯基二苯甲酮、30％的钛白粉以及其他组分，并混合均匀。将混合物在挤出机中进行熔融挤出，温度控制在95℃，挤出物经过流延后成白色poe胶膜，将白色poe胶膜电池片面压花成三棱台型花纹，三棱台型花纹深度为200μm，侧面梯形两个顶角角度均为95°，胶膜厚度为0.65mm。将成型的白色poe胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯照射90s进行紫外线固化交联，照射后交联表层的厚度为0.05mm，交联度约在1％。

将上述实施例4中的白色poe胶膜置于双玻组件中电池片的背面，三棱台型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明poe胶膜/电池片/白色poe胶膜/玻璃的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至140℃，抽真空6分钟，加压层压24分钟。实施例4的poe胶膜与电池片上侧的透明poe胶膜界面清晰，且无白色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例4的白色poe胶膜制成的小组件测试功率，比采用常规磨砂压花添加同等比例钛白粉的白色poe胶膜的小组件功率高1.5％。

实施例5

将eva树脂和poe树脂按照3:1的比例混合，再向eva-poe混合树脂中添加1％的光引发剂安息香双甲醚、8％的碳酸钙以及其他组分，并混合均匀。将混合物在挤出机中进行熔融挤出，温度控制在90℃，挤出物经过流延后成白色胶膜，将白色eva-poe胶膜电池片面压花成四棱锥型花纹，胶膜厚度为0.60mm。将成型的白色eva-poe胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯照射60s进行紫外线固化交联，照射后交联表层的厚度为0.10mm，交联度在60％～70％之间。

将上述实施例5中的白色eva-poe胶膜置于双玻组件中电池片的背面，四棱锥型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明eva胶膜/电池片/白色eva-poe胶膜/玻璃的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至135℃，抽真空5分钟，加压层压20分钟。实施例5的eva-poe胶膜与电池片上侧的透明eva胶膜界面清晰，且无白色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例5的白色eva-poe胶膜制成的小组件测试功率，比采用常规磨砂压花添加同等比例碳酸钙的同样结构的白色eva-poe胶膜的小组件的功率高2.0％。

实施例6

采用双层共挤poe胶膜方案。上层胶膜为透明，向poe树脂中添加1％的光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮。下层胶膜为白色，向poe树脂中添加10％的钛白粉、8％的滑石粉以及其他组分，并混合均匀。将混合物在挤出机中进行熔融挤出，温度控制在95℃，挤出物经过流延后成双层共挤的poe白色胶膜，将透明层(朝向电池片侧)压花成四棱台型花纹，四棱台型花纹深度为100μm，侧面梯形两个顶角角度均为175°，整个胶膜厚度为0.65mm，透明层厚度为0.2mm。将成型的白色poe胶膜使用辐照强度为2000w/m²的紫外灯对透明层照射60s进行紫外线固化交联，照射后交联表层的厚度为0.20mm，交联度在55％～65％之间。

将上述实施例6中的白色poe胶膜置于双玻组件中电池片的背面，四棱台型压花面置于电池片侧，按照玻璃/透明poe胶膜/电池片/白色poe胶膜/玻璃的顺序叠层，做成四块电池片的小组件，再整体置于层压机中，加热至140℃，抽真空6分钟，加压层压24分钟。实施例6的poe胶膜与电池片上侧的透明poe胶膜界面清晰，且无白色胶膜覆盖到电池片表面的现象。实施例6的白色poe胶膜制成的小组件测试功率，比采用常规磨砂压花的同样结构和同样添加引发剂和钛白粉比例的白色poe胶膜的功率高1.5％。

因此，本发明对现有的光伏组件用胶膜结构做了改进，在胶膜的靠近电池片的表层用紫外线进行预交联，并使用具有定向反射光线功能的花纹，能将照到组件电池片间隙部分的太阳光更高比例的反射到电池片表面，增加组件对太阳光的利用率。

综上所述，本发明表面有定向反射花纹并用紫外线固化表面的光伏组件用胶膜设计巧妙，通过具有定向反射光线功能的花纹，使照到光伏组件中电池片间隙的太阳光更高比例的反射到电池片表面，增加组件对太阳光的利用率，提高了组件功率，有效降低了组件成本，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。