一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件

文档序号:1325788 发布日期:2020-07-14 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件 (Reflection packaging adhesive film and solar cell module comprising same ) 是由 曹明杰 邓伟 杨楚峰 周光大 于 2020-05-09 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件。反射封装胶膜,包括:透明胶膜层,具有一体设置的平面部和凸起部,凸起部设置在平面部上以构成凹槽,凹槽用于设置太阳能电池片单元,凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,凸起部包括相互平行的两个第一凸起条和/或两个第二凸起条,两个第一凸起条对应太阳能电池片单元的两个长边外侧设置,两个第二凸起条对应太阳能电池片单元的两个短边外侧设置;反射胶膜层,设置在凸起部的表面上。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,层压后的反射封装胶膜也不会遮挡电池片边缘,不易发生偏移、褶皱和破裂。(The invention provides a reflective packaging adhesive film and a solar cell module comprising the same. A reflective packaging adhesive film, comprising: the transparent adhesive film layer is provided with a plane part and a protruding part which are integrally arranged, the protruding part is arranged on the plane part to form a groove, the groove is used for arranging the solar cell unit, the area of the groove is equal to or larger than that of the solar cell unit, the protruding part comprises two first protruding strips and/or two second protruding strips which are parallel to each other, the two first protruding strips are arranged corresponding to the outer sides of two long edges of the solar cell unit, and the two second protruding strips are arranged corresponding to the outer sides of two short edges of the solar cell unit; and the reflecting adhesive film layer is arranged on the surface of the bulge part. In the lamination process, because the battery piece unit sets up in the recess, the battery piece is difficult to receive great stress, and the area of recess equals or is greater than the area of solar wafer unit, and the reflection encapsulation glued membrane after the lamination can not shelter from the battery piece edge yet, is difficult for taking place skew, fold and fracture.)

一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件

技术领域

本发明涉及封装胶膜技术领域,具体而言,涉及一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件。

背景技术

高转换效率一直是光伏组件追求的目标,而常规组件封装中,由于电池片之间存在间隙,将近3%左右的正面入射太阳光将从电池片间隙穿过而未被电池片利用,从而降低组件的发电功率。为了将间隙处的光线重新利用,在单玻组件中,通过高反射率聚合物背板将这部分太阳光重新反射至电池片正面。但聚合物背板反射一方面反射率较低,小于90%,另一方面反射面距离电池片较远,光线利用率并不高。白色封装胶膜具有95%左右的高反射率,且紧挨电池片背面,其反射效率远大于后板玻璃,能够大大提高组件发电功率。然而,对于双面电池而言,背层若采用白色胶膜,则会全部遮挡背面的太阳光,无法发挥双面电池的优势。针对上述问题,网格化胶膜应运而生,其通过在电池片间隙处设置高反射,电池片区域设置成透明,不仅能够充分利用间隙处的太阳光,而且完全不遮挡背面光线,完美兼容双面电池。

但是,现有网格化胶膜一般采用丝网印刷、喷墨打印等方式将相应的涂料或油墨涂布于透明基底胶膜上。目前存在以下问题:1)在组件制作过程中,电池片的铺设精度要求较高,需要完美吻合网格化胶膜的尺寸,使得间隙处全部为高反射区域,此时网格胶膜的高反射区域尺寸须大于实际间隙尺寸,这会造成背面电池片边缘部分遮挡;2)胶膜存在一定流动性,高反射区域在层压过程会有偏移、褶皱、破裂等一系列外观问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件,以解决现有技术中的网格化胶膜的层压时偏移的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种反射封装胶膜,包括:透明胶膜层,具有一体设置的平面部和凸起部,凸起部设置在平面部上以构成凹槽,凹槽用于设置太阳能电池片单元,凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,凸起部包括相互平行的两个第一凸起条和/或两个第二凸起条,两个第一凸起条对应太阳能电池片单元的两个长边外侧设置,两个第二凸起条对应太阳能电池片单元的两个短边外侧设置;反射胶膜层,设置在凸起部的表面上。

进一步地,上述太阳能电池片单元包括相互平行排列的多个电池串,相邻的电池串之间具有第一间隙,凸起部还包括第三凸起条,第三凸起条与第一间隙一一对应设置,且第一间隙的面积大于或等于第三凸起条在第一间隙上的投影面积。

进一步地,上述太阳能电池片单元包括间隔排列的多个电池片,相邻的电池片之间网格状间隙,凸起部还包括网格状凸起部,网格状凸起部与网格状间隙对应设置,且网格状间隙的面积大于或等于网格状凸起部在网格状间隙上的投影面积。

进一步地,上述第一凸起条和第二凸起条的宽度各自独立地为10~50mm。

进一步地,上述凸起部的高度为30~300μm。

进一步地,上述反射胶膜层的厚度为10~50μm。

进一步地,上述透明胶膜层为部分预交联膜。

进一步地,上述透明胶膜层为压延成膜。

根据本发明的另一方面,提供了一种太阳能电池组件,包括依次叠置的后板玻璃、背面胶膜、太阳能电池片单元、正面胶膜和前板玻璃,该背面胶膜为上述任一种的反射封装胶膜层压而成,太阳能电池片单元设置在反射封装胶膜的凹槽内,层压后反射胶膜层与前板玻璃的距离为L1,太阳能电池片单元与前板玻璃的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,|L1-L2|≤D/2。

根据本发明的另一方面,提供了一种太阳能电池组件,包括依次叠置的后板玻璃、背面胶膜、太阳能电池片单元、正面胶膜和前板玻璃,该正面胶膜为上述任一种的反射封装胶膜层压而成,太阳能电池片单元设置在反射封装胶膜的凹槽内,层压后反射胶膜层与前板玻璃的距离为L1,太阳能电池片单元与前板玻璃的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,|L1-L2|≤D/2,背面胶膜与太阳能电池片单元对应的部分透明。

应用本发明的技术方案,本申请的透明胶膜层具有一体设置的平面部和凸起部,反射胶膜层设置在凸起部的表面上,凸起部设置在平面部上从而构成凹槽,在太阳能电池片单元铺设过程中,将太阳能电池片单元放置于凹槽内,即可达到较高的定位精度;太阳能电池片单元位于凹槽中,因此不会轻易移动,保持较好的定位。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,且凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,因此为反射封装胶膜留下变形空间使得层压后的反射封装胶膜也不会遮挡电池片边缘,同时由于凹槽的缓冲作用,凸起部上的反射胶膜层相对于现有的网格化胶膜受到的挤压力较小,因此不易发生偏移、褶皱和破裂。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的一种实施例提供的反射封装胶膜的俯视图;

图2示出了图1所示的反射封装胶膜A-A处的侧视图;

图3示出了根据本发明的另一种实施例提供的反射封装胶膜的俯视图;

图4示出了图3所示的反射封装胶膜A-A处的侧视图;

图5示出了根据本发明的又一种实施例提供的反射封装胶膜的俯视图;

图6示出了图5所示的反射封装胶膜A-A处的侧视图;

图7示出了根据本发明的一种实施例提供的太阳能电池组件的剖视图;

图8示出了根据本发明的另一种实施例提供的太阳能电池组件的剖视图;

图9示出了根据本发明实施例1的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片;

图10示出了根据本发明实施例2的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片;

图11示出了根据本发明实施例3的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片;

图12示出了根据本发明实施例4的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片;

图13示出了根据本发明实施例5的太阳能电池组件的正面拍摄照片;

图14示出了根据本发明实施例6的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片;以及

图15示出了根据本发明对比例2的太阳能电池组件的部分正面拍摄照片。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、透明胶膜层;11、平面部;121、第一凸起条;122、第二凸起条;123、第三凸起条;124、网格状凸起部;20、反射胶膜层;

01、后板玻璃;02、背面胶膜;03、太阳能电池片单元;04、正面胶膜;05、前板玻璃。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如本申请背景技术所分析的,现有技术将反射层胶设置在透明基底胶膜上,由于层压过程中,电池片边缘处的胶膜会受到挤压而流动,而部分反射层正好设置于该区域,因此会产生偏移、褶皱、破裂等问题,为了解决该问题,本申请提供了一种反射封装胶膜及包括其的太阳能电池组件。

在本申请一种典型的实施方式中,提供了一种反射封装胶膜,如图1至6所示,该反射封装胶膜包括透明胶膜层10和反射胶膜层20,透明胶膜层10具有一体设置的平面部11和凸起部,凸起部设置在平面部11上以构成凹槽,凹槽用于设置太阳能电池片单元,凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,凸起部包括相互平行的两个第一凸起条121和/或两个第二凸起条122,两个第一凸起条121对应太阳能电池片单元的两个长边外侧设置,两个第二凸起条122对应太阳能电池片单元的两个短边外侧设置;反射胶膜层20设置在凸起部的表面上。

本申请的透明胶膜层10具有一体设置的平面部11和凸起部,反射胶膜层20设置在凸起部的表面上,凸起部设置在平面部11上从而构成凹槽,在太阳能电池片单元铺设过程中,将太阳能电池片单元放置于凹槽内,即可达到较高的定位精度;太阳能电池片单元位于凹槽中,因此不会轻易移动,保持较好的定位。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,且凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,因此为反射封装胶膜留下变形空间使得层压后的反射封装胶膜也不会遮挡电池片边缘,同时由于凹槽的缓冲作用,凸起部上的反射胶膜层20相对于现有的网格化胶膜受到的挤压力较小,因此不易发生偏移、褶皱和破裂。

为了进一步提高反射封装胶膜对光的反射率,优选上述太阳能电池片单元包括相互平行排列的多个电池串,相邻的电池串之间具有第一间隙,如图3和4所示,凸起部还包括第三凸起条123,第三凸起条123与第一间隙一一对应设置,且第一间隙的面积大于或等于第三凸起条123在第一间隙上的投影面积。电池串可以和太阳能电池片单元的长边平行也可以与太阳能电池片的短边平行,优选与长边平行。在相邻电池串之间的第一间隙中设置第三凸起条123,利用第三凸起条123上的发射胶膜层进一步对太阳光进行反射。

在本申请另一种实施例中,太阳能电池片单元包括间隔排列的多个电池片,相邻的电池片之间网格状间隙,优选如图5和6所示,上述凸起部还包括网格状凸起部124,网格状凸起部124与网格状间隙对应设置,且网格状间隙的面积大于或等于网格状凸起部124在网格状间隙上的投影面积。根据太阳能电池片单元中太阳能电池片的结构对凸起部的结构进行适应性调整,以形成更多的反射胶膜层20,进而进一步提高光的反射率。

本申请的反射胶膜层20可以采用现有技术中常用的白色反射胶膜贴合而成,或者采用白色涂料通过喷墨或丝网印刷而成。

由于第一凸起条121和第二凸起条122设置在太阳能电池片单元的外侧,因此其宽度设置范围相对宽泛,为了进一步减少电池片在层压时受到的应力并避免过多的反射胶膜层20和凸起部变形导致溢胶,优选上述第一凸起条121和第二凸起条122的宽度各自独立地为10~50mm。在实际设置中,第一凸起条121和第二凸起条122可以设置在平面部11的边缘,也可以设置在距离边缘0~20mm的区域内,只要能够预留足够的凹槽以设置太阳能电池片单元即可。

目前工业化太阳能电池片的厚度在180~200μm之间,为了平衡透明胶膜层10的制作成本、太阳能电池片铺设操作复杂性、反射胶膜层20设置的稳定性以及反射光线的利用率,优选上述凸起部的高度为30~300μm。当凸起部的高度大于太阳能电池片的厚度时,反射胶膜层会设置在太阳能电池片的表面以上,这样反射后的光线不会被太阳能电池片侧面遮挡,提高反射光线进入太阳能电池片内,进而提高反射光线的利用率。

当凸起部的高度小于太阳能电池片的厚度时,可以适当增加反射胶膜层20的厚度,当凸起部的高度大于太阳能电池片的厚度时,可以适当减小反射胶膜层20的厚度。优选上述反射胶膜层20的厚度为10~50μm。

为了进一步减小层压时透明胶膜层10的变形流动性,优选上述透明胶膜层10为部分预交联膜。比如使该透明胶膜层10具有5~50%的预交联度,该透明胶膜可以是EVA、POE等常规封装胶膜,采用热交联或者辐射交联的方式进行预交联,具体的预交联过程可以参考现有技术,在此不再赘述。

本申请的透明胶膜层10为一体结构,为了提高该透明胶膜层10的制作效率以及结构的稳定性,优选上述透明胶膜层10为压延成膜。根据太阳能电池片单元的电池片对应设置花辊的凸起,在胶膜流延时,通过花辊与胶辊的挤压形成凸起处形成平面部11,其它位置即形成突起部。

在本申请另一种典型的实施方式中,提供了一种太阳能电池组件,如图7所示,该太阳能电池组件包括依次叠置的后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05,该背面胶膜02为上述任一种的反射封装胶膜层压而成,太阳能电池片单元03设置在反射封装胶膜的凹槽内,层压后反射胶膜层20与前板玻璃05的距离为L1,太阳能电池片单元03与前板玻璃05的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,|L1-L2|≤D/2。

将本申请的反射封装胶膜层压为背面胶膜02,太阳能电池片设置在背面胶膜02的凹槽中,正面胶膜04为常规的平面膜即可。太阳能电池片设置在背面胶膜02的凹槽中,即可达到较高的定位精度;太阳能电池片单元03位于凹槽中,因此不会轻易移动,保持较好的定位。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,且凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元03的面积,因此为反射封装胶膜留下变形空间,同时由于凹槽的缓冲作用,凸起部上的反射胶膜层20相对于现有的网格化胶膜收到的挤压力较小,因此不易发生偏移、褶皱和破裂。且层压后反射胶膜层20与前板玻璃05的距离为L1,太阳能电池片单元03与前板玻璃05的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,L1≥L2,且L1-L2≤D/2时,可以更好地避免反射胶膜层20对太阳能电池片的遮挡,当L1≤L2且L2-L1≤D/2时,可以使更多的反射光线进入到太阳能电池片被利用。

在本申请另一种典型的实施方式中,提供了一种太阳能电池组件,如图8所示,该太阳能电池组件包括依次叠置的后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05,该正面胶膜04为上述任一种的反射封装胶膜,太阳能电池片单元03设置在反射封装胶膜的凹槽内,层压后反射胶膜层20与前板玻璃05的距离为L1,太阳能电池片单元03与前板玻璃05的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,|L1-L2|≤D/2,背面胶膜02与太阳能电池片单元03对应的部分透明。

将本申请的反射封装胶膜层压为正面胶膜04,太阳能电池片设置在正面胶膜04的凹槽中,背面胶膜02与太阳能电池片单元03对应的部分透明,以实现双面发电。太阳能电池片设置在正面胶膜04的凹槽中,即可达到较高的定位精度;太阳能电池片单元03位于凹槽中,因此不会轻易移动,保持较好的定位。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,且凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元03的面积,因此为反射封装胶膜留下变形空间,同时由于凹槽的缓冲作用,凸起部上的反射胶膜层20相对于现有的网格化胶膜收到的挤压力较小,因此不易发生偏移、褶皱和破裂。且层压后反射胶膜层20与前板玻璃05的距离为L1,太阳能电池片单元03与前板玻璃05的距离为L2,太阳能电池片单元的电池片厚度为D,L1≥L2,且L1-L2≤D/2时,可以更好地避免反射胶膜层20对太阳能电池片的遮挡,当L1≤L2且L2-L1≤D/2时,可以使更多的反射光线进入到太阳能电池片被利用。

上述背面胶膜02与太阳能电池片单元03对应之外的部分也可以透明,即整体为透明膜。

以下将结合实施例和对比例,进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

提供图1所示的反射封装胶膜层,其中,透明胶膜层10为透明EVA层,且经过辐射预交联至交联度为30~40%,第一凸起条121和第二凸起条122的宽度为20mm,高度为150μm,反射胶膜层20为掺杂有二氧化钛的EVA层,采用丝网印刷制作该反射胶膜层20,反射胶膜层20的厚度为30μm,太阳能电池片的厚度为180μm,将该反射封装胶膜层作为背面胶膜02,正面胶膜04采用透明EVA层,将后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05铺设后,在145℃下进行层压,层压时间为18min。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图9。

实施例2

提供图3所示的反射封装胶膜层,其中,透明胶膜层10为透明EVA层,且经过辐射预交联至交联度为30~40%,第一凸起条121和第二凸起条122的宽度为20mm,第三凸起条123的宽度为8mm,高度为150μm,反射胶膜层20为掺杂有二氧化钛的EVA层,采用丝网印刷制作该反射胶膜层20,反射胶膜层20的厚度为30μm,太阳能电池片的厚度为180μm,太阳能电池串与太阳能电池片单元03的长边平行且间距为10mm,将该反射封装胶膜层作为背面胶膜02,正面胶膜04采用透明EVA层,将后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05铺设后,在145℃下进行层压,层压时间为18min。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图10。

实施例3

提供图5所示的反射封装胶膜层,其中,透明胶膜层10为透明EVA层,且经过辐射预交联至交联度为30~40%,第一凸起条121和第二凸起条122的宽度为20mm,网格状凸起部4的宽度为8mm,高度为150μm,反射胶膜层20为掺杂有二氧化钛的EVA层,采用丝网印刷制作该反射胶膜层20,反射胶膜层20的厚度为30μm,太阳能电池片的厚度为180μm,太阳能电池片的间距为10mm,将该反射封装胶膜层作为背面胶膜02,正面胶膜04采用透明EVA层,将后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05铺设后,在145℃下进行层压,层压时间为18min。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图11。

实施例4

与实施例3的区别在于,凸起部的高度为30μm,反射胶膜层20的厚度为50μm,太阳能电池片的厚度为180μm。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图12。

实施例5

与实施例3的区别在于,凸起部的高度为300μm,反射胶膜层20的厚度为10μm,太阳能电池片的厚度为180μm。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图13。

实施例6

提供图5所示的反射封装胶膜层,其中,透明胶膜层10为透明EVA层,且经过辐射预交联至交联度为30~40%,第一凸起条121和第二凸起条122的宽度为20mm,网格状凸起部4的宽度为8mm,高度为150μm,反射胶膜层20为掺杂有二氧化钛的EVA层,采用丝网印刷制作该反射胶膜层20,反射胶膜层20的厚度为30μm,太阳能电池片的厚度为180μm,太阳能电池片的间距为10mm,将该反射封装胶膜层作为正面胶膜04,背面胶膜02采用透明EVA层,将后板玻璃01、背面胶膜02、太阳能电池片单元03、正面胶膜04和前板玻璃05铺设后,在145℃下进行层压,层压时间为18min。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图14。

对比例1

与实施例3区别在于,正面胶膜04和背面胶膜02均为透明EVA层。

对比例2

与实施例3区别在于,透明胶膜层10没有凸起。层压后,反射层破裂严重。从正面拍摄的层压后的太阳能电池组件的照片见图15。

对各实施例和对比例所得到的太阳能电池组件的功率进行检测,检测方法为光伏标准IEC 61215-10.2中规定的方法,检测结果见表1。

表1

另外,根据图15与图9至14的比较可以发现,尤其是图15的电池片最下侧部分的胶膜出现了明显的裂纹,而实施例9至14均没有该裂纹。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

本申请的透明胶膜层具有一体设置的平面部和凸起部,反射胶膜层设置在凸起部的表面上,凸起部设置在平面部上从而构成凹槽,在太阳能电池片单元铺设过程中,将太阳能电池片单元放置于凹槽内,即可达到较高的定位精度;太阳能电池片单元位于凹槽中,因此不会轻易移动,保持较好的定位。层压过程中,由于电池片单元设置在凹槽中,电池片不容易受到较大的应力,且凹槽的面积等于或大于太阳能电池片单元的面积,因此为反射封装胶膜留下变形空间使得层压后的反射封装胶膜也不会遮挡电池片边缘,同时由于凹槽的缓冲作用,凸起部上的反射胶膜层相对于现有的网格化胶膜受到的挤压力较小,因此不易发生偏移、褶皱和破裂。

以上所述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。

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