本发明涉及光伏组件,具体涉及一种光伏组件的增效膜及其制备方法、应用。
背景技术:
1、随着全球对可再生能源需求的日益增长,光伏技术作为清洁能源的重要组成部分,其效率与可靠性的提升成为了行业研究的热点。传统光伏组件中,光吸收层材料的性能直接决定了光伏电池的光电转换效率,而组件的整体可靠性则依赖于各层材料之间的界面结合强度及稳定性。
2、反光膜是最简便易于操作的方式,可以在光伏组件生产时,直接用粘贴设备直接将反光膜贴到玻璃上,使用方便,不需要高温固化过程。
3、但是,现有反光膜在使用过程中,存在以下技术问题:
4、现有反光膜多为具有微棱镜结构镀铝薄膜,其生产工艺较为复杂,通常需要涂胶、紫外固化、蒸镀和复合等多道工艺,生产成本和材料成本都较高。
5、由于现有反光膜多为具有微棱镜结构的镀铝薄膜,反射率受限于镀铝材料,通常在380-1200nm只有80%左右,难以获得进一步提升,这是由于现有反光膜多为具有微棱镜结构的镀铝薄膜,其反射率在很大程度上取决于镀铝层的性能。铝在紫外光区的反射率虽然较高,但在特定波长(如紫外线的短波部分)下,其反射性能会受到材料本身特性的限制,难以达到更高的水平。微棱镜结构虽然能有效增强光的散射和反射,但在紫外光区,材料对光的吸收和散射特性可能发生变化,导致反射率难以进一步提升。
6、而且镀铝层和基材层之间的粘合力较弱,在光伏组件应用长期老化过程中,可能会有脱层的风险,影响光伏组件的使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决如何有效提升紫外区的反射率和改善界面粘合性能以提升光伏组件的发电功率和整体可靠性等技术问题,本发明提出了一种光伏组件的增效膜及其制备方法、应用,其工艺简单,不仅提升了紫外区的反射率,进而提升了光伏组件的发电功率,而且改善了界面的粘合性能,提升了光伏组件的整体可靠性。
2、为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
3、一方面,本发明提供一种光伏组件的增效膜,包括:粘贴层,所述粘贴层上从下到上依次设有基材层和复合层,
4、所述复合层包括以下重量份的组分:
5、丙烯类聚合物合金57-95份;
6、介孔复合材料5-40份;
7、添加剂0.1-3份;
8、所述丙烯类聚合物合金中丙烯类聚合物的添加比例>55%;
9、所述基材层包括以下重量份的组分:
10、丙烯类聚合物62-95份;
11、填料5-35份;
12、添加剂0.1-3份;
13、所述粘贴层包括以下重量份的组分:
14、粘结树脂55-95份;
15、介孔复合材料5-40份;
16、添加剂0.1-3份;
17、交联剂0.1-2份。
18、本发明提出了一种光伏组件的增效膜及其制备方法,其工艺简单,不仅提升了紫外区的反射率,进而提升了光伏组件的发电功率,而且改善了界面的粘合性能,提升了光伏组件的整体可靠性。
19、作为优选技术方案,所述介孔复合材料为介孔材料与纳米材料的复合材料;所述介孔材料为介孔材料mcm-41、介孔材料sba-15、介孔材料mcm-48中的至少一种;所述纳米材料为纳米氧化锌、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡中的至少一种;所述纳米材料的粒径为10-200nm。
20、作为优选技术方案,所述丙烯类聚合物合金为丙烯类聚合物与乙烯类聚合物的合金;所述乙烯类聚合物为聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-己烯共聚物中的任一种或多种的组合,所述丙烯类聚合物为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、嵌段聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的任一种或多种的组合。
21、作为优选技术方案,所述粘结树脂为熔点65-100℃的乙烯类聚合物。
22、作为优选技术方案,所述填料为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、云母、硫酸钡、二氧化硅、玻璃微珠中的任一种或多种的组合。
23、作为优选技术方案,所述添加剂包括光稳定剂和抗氧剂;
24、所述光稳定剂由紫外线吸收剂和/或紫外线稳定剂组成;
25、所述抗氧剂为主抗氧剂或由主抗氧剂和副抗氧剂组成;
26、所述紫外线吸收剂为苯甲酮类、苯并三唑类和三嗪类紫外吸收剂中的任一种或多种;
27、所述紫外线稳定剂为受阻胺类紫外稳定剂;
28、所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚亚磷酸酯协效抗氧剂;
29、所述副抗氧剂为亚磷酸酯类或硫代酯类抗氧剂。
30、作为优选技术方案,所述交联剂为氧化二异丙苯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、三烯丙基异氰脲酸酯、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、3-乙烯基苯酚、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯中的任一种或多种。
31、作为优选技术方案,所述复合层的厚度为10-100um,所述基材层的厚度为40-100um,所述粘贴层的厚度为10-50um。
32、另一方面,本发明提供一种光伏组件的增效膜的制备方法,制备得到如上任一项所述的光伏组件的增效膜,包括以下制备步骤:
33、将复合层、基材层和粘贴层三层各组分按重量份配比进行原料混合,在温度100-220℃下挤出造粒,得到复合层粒子、基材层粒子和粘贴层粒子;
34、将复合层粒子、基材层粒子和粘贴层粒子通过多层流延机挤出,得到光伏组件的增效膜;
35、或将复合层粒子、基材层粒子在温度130-220℃下通过多层流延机挤出后以形成基材层和复合层,再将粘贴层粒子在温度100-140℃通过淋膜复合的方式在基材层上淋膜以形成粘贴层。
36、再一方面,根据以上任一项所述的光伏组件的增效膜在光伏组件中的应用。
37、本发明提供的一种光伏组件的增效膜及其制备方法、应用,具有以下有益效果:
38、1)其工艺简单,不仅提升了紫外区的反射率,进而提升了光伏组件的发电功率,而且改善了界面的粘合性能,提升了光伏组件的整体可靠性;
39、2)所述粘贴层上从下到上依次设有基材层和复合层,上述各层的材料均为热塑性材料,可由共挤出工艺一步成型,且不含有高成本的金属反光层,工艺成本和材料成本得到了大幅度地降低;
40、通过各层组分复配实现330-380nm的紫外波段>50%的反射率,提升了紫外区的反射率,同时380-1100nm的可见及近红外波段可达到90%以上反射率,进而可以获得更高的光伏组件发电功率;
41、通过利用介孔复合材料实现了在330-380nm具有较高的反射率,介孔材料的添加改善了界面的粘合性能,提升了光伏组件的整体可靠性。
1.一种光伏组件的增效膜,其特征在于,包括:粘贴层,所述粘贴层上从下到上依次设有基材层和复合层,
2.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述介孔复合材料为介孔材料与纳米材料的复合材料;所述介孔材料为介孔材料mcm-41、介孔材料sba-15、介孔材料mcm-48中的至少一种;所述纳米材料为纳米氧化锌、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡中的至少一种;所述纳米材料的粒径为10-200nm。
3.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述丙烯类聚合物合金为丙烯类聚合物与乙烯类聚合物的合金;所述乙烯类聚合物为聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-己烯共聚物中的任一种或多种的组合,所述丙烯类聚合物为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、嵌段聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的任一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述粘结树脂为熔点65-100℃的乙烯类聚合物。
5.根据权利要求1中任一项所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述填料为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、云母、硫酸钡、二氧化硅、玻璃微珠中的任一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述添加剂包括光稳定剂和抗氧剂;
7.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述交联剂为氧化二异丙苯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、三烯丙基异氰脲酸酯、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、3-乙烯基苯酚、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯中的任一种或多种。
8.根据权利要求1所述的光伏组件的增效膜,其特征在于,所述复合层的厚度为10-100um,所述基材层的厚度为40-100um,所述粘贴层的厚度为10-50um。
9.一种光伏组件的增效膜的制备方法,其特征在于,制备得到如权利要求1-8中任一项所述的光伏组件的增效膜,包括以下制备步骤:
10.根据权利要求1-8中任一项所述的光伏组件的增效膜在光伏组件中的应用。