复合反射条的封装胶膜及其制备方法、采用其制备太阳能电池组件的方法与流程

本发明属于太阳能电池，具体涉及复合反射条的封装胶膜及其制备方法、采用其制备太阳能电池组件的方法。

背景技术：

1、太阳能电池板，又名太阳能电池组件，随着科技的进步与发展，双面发电的光伏组件占比越来越多，要求组件背面也能接受太阳光，透明的玻璃或者透光背板逐渐替代背板，因为不透光的背板会将光完全遮挡住，无法实现双面发电。但是透明玻璃或背板封装光伏组件会导致电池片的间隙、电池片之间的片间距以及每串电池片之间的串间距照射到间隙的阳光透过去，不能被电池片吸收利用，导致发电功率损失。现有技术中，通过在背面玻璃对应电池片间隙的位置贴反射条来解决此问题，既不遮光，还能反射透过间隙的光，但这种技术方案需要组件端采用特殊的贴膜设备，需要加热，借助机械手臂才能将反光条贴附到玻璃上；同时背面的玻璃距离太阳能电池片有一定的距离，这部分间距同样也会造成光损失，导致反射效果较差。

2、专利cn102975448a公开了一种太阳能电池封装材料以及太阳能电池，其中太阳能电池封装材料包括透明eva膜；复合于所述透明eva膜上的白色eva膜和复合于所述白色eva膜上的背板，所述背板包括pet基材和复合于所述pet基材上的含氟树脂膜；所述pet基材复合于所述白色eva膜上。其中，白色eva膜由100～200质量份eva树脂、0.1～3质量份交联剂、0.1～0.5质量份抗氧剂、0.1～0.5质量份紫外线稳定剂和5～30质量份添加剂，所述添加剂为钛的氧化物、硅的氧化物、铝的氧化物或锡的氧化物制成。该太阳能电池封装材料为全不透光材料制成，无法应用于双面发电的太阳能电池组件。

3、专利cn209447824u公开了一种用于形成光伏组件的背板，该背板包括：背板本体以及多个反光条；所述多个反光条设置在所述背板本体朝向电池层的表面、且设置位置与所述电池层的透光区域对应，其中，所述电池层包括多个太阳能电池串，所述透光区域包括太阳能电池串之间的间隙、以及太阳能电池串与组件边缘之间的间隙；该专利制备了针对太阳能电池板间隙的背板，但是该背板无法紧贴电池片，反光条和太阳能电池片之间的间隔空隙造成了光损失，降低了电池功率。

4、因此，开发一种可以用于双面发电的太阳能电池组件反射封装材料，可以紧贴太阳能电池片，提升其反射效果和功率迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明为解决现有的用于双面发电的太阳能电池组件反射封装材料反射效果差的问题，提供一种复合反射条的封装胶膜，将反射条与胶膜复合在一起，直接铺设在电池片背面，在组件端省去了贴膜工艺，同时比原有的贴膜方案距离电池片更近，反射效果和功率增益效果更好。

2、本发明还提供其制备方法，科学合理，适合大规模生产。

3、本发明还提供采用eva复合反射条的封装胶膜制备太阳能电池组件的方法，解决了复合反射条的封装胶膜制备太阳能电池组件时，由于反射条在两层柔性可流动的封装胶膜之间设置时，被挤变形，并移动到组件边缘的问题，同时解决了将反射条的粘接剂层做成有色材料时，层压后反射条边缘出现缺口，以及有色材料上溢覆盖电池片等问题。

4、为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

5、本发明所述的复合反射条的封装胶膜，由反射条和封装胶膜复合制得，所述反射条由基材和粘接剂构成；所述基材的正反面至少有一面设置粘接剂，所述粘接剂和基材为有色材料；

6、反射条沿着平行于封装胶膜的收卷方向分布，与封装胶膜复合在一起，且至少有一层粘接剂设置在远离与封装胶膜复合的面。即基材可为正反两面都设置粘接剂，如图1、图3所示，也可以是基材只有一面设置粘接剂，如图1、图2所示。

7、所述粘接剂包括粘接组分和反光填料，所述粘接组分包括硅胶、丙烯酸胶、eva，所述反光填料占粘接剂总质量4％～40％，反光填料为二氧化钛(钛白粉)、氧化锌或碳酸钙中一种或多种混合。

8、所述eva在190℃、2.16公斤下的熔融指数范围为3～25g/10min。

9、所述反射条的宽度为4～16mm，所述基材的厚度为30～100μm，所述粘接剂单层的厚度为10～70μm。

10、在反射条和eva胶膜的复合步骤中，用比较宽的反射条进行复合，容易在胶膜边缘形成波浪状褶皱。现有技术中反射条贴合在玻璃背板上，不需要与封装胶膜复合在一起，就不会出现影响胶膜成型的问题，而本发明将反射条在胶膜刚刚从模头流出还未成型的时候复合在胶膜上，但是这样的操作实践中发现容易影响胶膜的成型，反射条过宽时可能会对胶膜造成一定挤压，会导致胶膜在与反射条边缘接触的地方起皱，影响收卷。因此，本发明优选了反射条的宽度，用于解决上述问题。

11、所述封装胶膜包括90～99.75wt.％的基础材料和0.25～10wt.％的助剂，所述基础材料包括poe、eva中的一种或两种，所述助剂包括增粘剂、抗氧剂、抗紫外剂、交联剂、引发剂。

12、所述基材包括本体材料和反光填料，所述本体材料包括pi、pet、pe、pp、pa、abs、pmma、聚苯乙烯、聚氯乙烯、pc中的一种或两种以上混合物，所述本体材料的熔融温度大于等于120℃，所述反光填料占基材总质量4％～40％，反光填料为二氧化钛、氧化锌或碳酸钙中一种或多种混合。

13、本发明所述的复合反射条的封装胶膜的制备方法，包括以下步骤：

14、a、反射条的制备：

15、将基材和粘接剂组合，经冷却，切边收卷；所述组合的方式包括涂布、复合、共挤、淋膜；

16、b、封装胶膜的制备：

17、将封装胶膜基础材料和助剂熔融混炼，再经过模头挤出；

18、c、反射条和封装胶膜的复合：

19、封装胶膜从模头的模口挤出时，成型前将反射条进行压合，或者封装胶膜成型后，重新加热使之出现粘性，再将反射条进行压合。

20、反射条制备好后，采用复合方式，平行于封装胶膜收卷方向，压合在封装胶膜一侧，反射条的粘接剂朝外侧，即非复合面有粘接剂分布。

21、步骤c所述压合的压力为0.2～1mpa。

22、在反射条和封装胶膜的复合步骤中，反射条容易浮在封装胶膜表面，反射条处会更厚，层层叠加，导致收卷的时候反射条的位置会凸起严重，没法收卷。因此本发明对压力进行了优选限定，可以较好的解决上述问题。

23、采用本发明所述的复合反射条的封装胶膜制备太阳能电池组件的方法，包括以下步骤：

24、将太阳能组件的各构造按顺序铺设，从迎光面开始依次为前板玻璃、透明封装胶膜、电池片、复合反射条的封装胶膜、背面玻璃，将反射条设有粘接剂的一面紧贴电池片，且覆盖电池片的串间距及组件边缘无电池片区域，再放入层压机中进行层压，使各层结合在一起。

25、铺设时，组件边缘的反射条覆盖住电池片外沿，所述层压的温度为135～155℃。

26、在太阳能电池组件的制备过程中，背面的复合反射条的封装胶膜和正面的透明eva胶膜是紧贴电池片设置的，相较于直接贴在更外层的玻璃背板上的反射条，与电池片更近的距离确实大大提高了反射的效果，然而，在层压过程中发现，在组件边缘位置的反射条会发生变形及移位的问题，可能原因是，在组件边缘，层压时抽真空会导致组件边缘的胶膜受到向组件外侧的挤压力发生外溢，(层压时层压机会伴随抽真空的动作，以排干净组件内部气体，使组件内部构造紧密结合在一起)如果将反射条复合在背面胶膜上，就导致反射条的上下两面全是流动的胶膜，会伴随胶膜的外溢发生形变和位移。而现有技术中反射条贴附在背面玻璃上，反射条只有一侧会遇到封装胶膜的流动挤压，就不会发生这个现象。在玻璃上铺设，反射条只有一面接触流动性的柔性封装胶膜，另一面是玻璃，所以层压时的流动力道不足以使反射条发生位移形变，从而导致外观不良。在实验过程中，我们意外发现，铺设时，组件边缘的反射条覆盖住电池片外沿，在层压时，能解决边缘反射条移位变形的问题。可能原因是电池片是凸起的，在层压时这个厚度差异能对反射条起到一定的挤压产生的固定作用，使其保持住原来的位置。现有技术中，反射条通常采用透明eva作为粘接剂，本发明采用了有色粘接剂，能够进一步加强对阳光的反射作用，然而，使用透明粘接剂层，在压合后不会对外观产生不良影响，而有色材料压合后，由于有色粘接剂与胶膜具有不同的折射率，会出现特有的外观问题：反射条边缘出现缺口，以及有色层覆盖电池片。这些问题必须被解决，因此本发明限定粘接组分的熔融指数需要在3～25g/10min之间，太低的熔融指数会产生缺口，太高的会在横向产生一定的不规则溢出以及加剧基材褶皱。同时反射条基材的厚度有一定要求，不能太薄，否则会在层压时被封装胶膜带动产生褶皱。经过研究发现反射条基材厚度在30μm以上能克服褶皱。

27、本发明的有益效果如下：

28、(1)本发明研制出一种复合反射条的封装胶膜产品，将反射条与胶膜复合在一起，直接铺设在电池片背面，在组件制造中省去了机械手臂贴膜工艺，避免了复杂的贴膜设备投资，同时比原有的贴膜方案距离电池片更近，反射效果和功率增益效果更好。

29、(2)本发明通过工艺的调节，解决了在反射条和封装胶膜的复合步骤中，反射条容易浮在胶膜表面，反射条处会更厚，层层叠加，导致收卷的时候反射条的位置会凸起严重，没法收卷的问题。

30、(3)本发明通过改进反射条宽度，解决了在反射条和胶膜的复合步骤中，反射条影响胶膜成型，容易在胶膜与反射条边缘接触的部位形成波浪状褶皱的问题。

31、(4)本发明解决了白色(或其他颜色)粘接剂压合后，反射条边缘出现缺口，反射条粘接剂覆盖到电池片的问题，通过优选粘接剂的熔融指数和厚度，克服了上述问题。