CN106449887B - 一种用于光伏组件的反光薄膜材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其制备步骤如下：步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌2‑4h；步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至溶剂，密封保护气加压反应2‑5h，得到反应液；步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应3‑6h；步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化5‑8h；步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应；步骤6，将前驱镀膜液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干3‑6h；步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料。本发明所用材料均为常规组件中已经大量应用的材料，制造成本较低，不会给组件的长期稳定性带来隐患，同时可以显著提高太阳电池组件的输出功率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种用于光伏组件的反光薄膜材料。
背景技术
为了达到将光伏电池产生的电流输出组件的目的，需要在电池片表面焊接不同数量的焊带，焊带和电池片表面的主栅形成良好的电路接触。光伏电池片产生的电流通过电池表面的栅线流向焊带，然后沿着焊带流向组件外部从而带动负载。
在实际应用中，为了减少银浆的消耗量，太阳能电池片表面的主栅可以是不连续的点状主栅，这种主栅实际上增加了电池片的受光面积，但是在制备组件的时候，焊带会按连续主栅的面积覆盖电池片，其所覆盖的面积并不会因为点状主栅而改变。所以点状主栅会高估电池片的功率。
由于焊带的存在，其覆盖的面积的部分入射光并没有被电池片利用产生电能，这部分面积占电池片面积的2％至4％，相当于损失了2％至4％的组件输出功率。
德国Schlenk公司开发出了一种增效焊带，其主要结构以铜芯为导电基材，在其下表面压延一层焊接材料，在其上表面压延一层反光银层，在压延上表面银层的时候同时压制出所需的锯齿状织构。这种焊带在实际使用中确实能够提高组件的输出功率，但是由于银属于贵金属，压延银层的存在极大的提高了整个焊带的成本；此外，由于只能单面压延焊接材料，导致其只能焊接单片电池片，在相邻的另外电池片上面必须使用其他工艺进行连接，应用成本较高，导致其无法在实际生产中大量应用。
中国专利(公开号：CN201210588061.5)提供了一种在焊带表面黏贴反光带的解决方案，不仅利用了焊带遮挡的面积，增加了组件的功率输出，而且成本比增效焊带便宜。但是实际生产中，用热压法直接在PET基材上压制锯齿形织构工艺较为复杂，产品优良率不高，制约了反光带成本的进一步降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光伏组件的反光薄膜材料，本发明所用材料均为常规组件中已经大量应用的材料，制造成本较低，不会给组件的长期稳定性带来隐患，同时可以显著提高太阳电池组件的输出功率。
一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其制备步骤如下：
步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌2-4h；
步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至步骤1获得的溶液，密封保护气加压反应2-5h，得到反应液；
步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应3-6h；
步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化5-8h；
步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应；
步骤6，将步骤5反应后的反应液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干3-6h；
步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料。
所述反光薄膜材料的质量配方如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯15-20份、聚硅氮烷9-11份、低分子溶剂30-40份、偶联剂3-4份、引发剂2-4份、催化剂1-2份、金属填料3-5份、有机钛盐10-15份、分散剂2-5份、卡宾11-13份、三氯化硼3-7份。
所述低分子溶剂采用乙酸乙酯、乙醚、乙酰乙酸乙酯中的一种。
所述偶联剂采用硅烷偶联剂，采用氨基硅烷或巯基硅烷。
所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
所述催化剂采用三苯基膦或三烷基膦。
所述金属填料采用纳米二氧化硅。
所述有机钛盐采用钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯。
所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
所述步骤2中的保护气采用氩气或氦气，所述加压反应的压力为1.1-1.6MPa。
所述步骤3中的高温温度为110-130℃，所述回流流速为10-15mL/min。
所述步骤4中低温陈化温度为0-5℃。
所述步骤5中的低温搅拌温度为5-10℃，所述曝气气体为氮气，曝气流速为5-10mL/min。
所述步骤6中的高温为150-180℃，所述高压为0.7-0.9MPa。
所述步骤7中的升温为400-600℃，高压为1-3.2MPa，保护气为氮气或惰性气体。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所用材料均为常规组件中已经大量应用的材料，制造成本较低，不会给组件的长期稳定性带来隐患，同时可以显著提高太阳电池组件的输出功率。
2、本发明光伏组件反光薄膜的光伏组件的输出功率能增加1.5％至3％，该反光薄膜有效降低了光伏组件单位功率的制造成本。
3、本发明合理充分最大化利用光源，从而增大太阳能光照强度和面积，减少受外部光源限制而带来的转换效率损耗。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其制备步骤如下：
步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌2h；
步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至步骤1获得的溶液，密封保护气加压反应2h，得到反应液；
步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应3h；
步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化5h；
步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应；
步骤6，将步骤5反应后的反应液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干3h；
步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料。
所述反光薄膜材料的质量配方如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯15份、聚硅氮烷9份、低分子溶剂30份、偶联剂3份、引发剂2份、催化剂1份、金属填料3份、有机钛盐10份、分散剂2份、卡宾11份、三氯化硼3份。
所述低分子溶剂采用乙酸乙酯。
所述偶联剂采用硅烷偶联剂，采用氨基硅烷。
所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
所述催化剂采用三苯基膦。
所述金属填料采用纳米二氧化硅。
所述有机钛盐采用钛酸正丁酯。
所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
所述步骤2中的保护气采用氩气或氦气，所述加压反应的压力为1.1MPa。
所述步骤3中的高温温度为110℃，所述回流流速为10mL/min。
所述步骤4中低温陈化温度为0℃。
所述步骤5中的低温搅拌温度为5℃，所述曝气气体为氮气，曝气流速为5mL/min。
所述步骤6中的高温为150℃，所述高压为0.7MPa。
所述步骤7中的高温为400℃，高压为1MPa，保护气为氮气或惰性气体。
实施例2
一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其制备步骤如下：
步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌4h；
步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至步骤1获得的溶液，密封保护气加压反应5h，得到反应液；
步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应6h；
步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化8h；
步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应；
步骤6，将步骤5反应后的反应液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干6h；
步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料。
所述反光薄膜材料的质量配方如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯20份、聚硅氮烷11份、低分子溶剂40份、偶联剂4份、引发剂4份、催化剂2份、金属填料5份、有机钛盐15份、分散剂5份、卡宾13份、三氯化硼7份。
所述低分子溶剂采用乙醚。
所述偶联剂采用硅烷偶联剂，采用巯基硅烷。
所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
所述催化剂采用三烷基膦。
所述金属填料采用纳米二氧化硅。
所述有机钛盐采用钛酸四异丙酯。
所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
所述步骤2中的保护气采用氩气或氦气，所述加压反应的压力为1.6MPa。
所述步骤3中的高温温度为130℃，所述回流流速为15mL/min。
所述步骤4中低温陈化温度为5℃。
所述步骤5中的低温搅拌温度为10℃，所述曝气气体为氮气，曝气流速为10mL/min。
所述步骤6中的高温为180℃，所述高压为0.9MPa。
所述步骤7中的升温为600℃，高压为3.2MPa，保护气为氮气或惰性气体。
实施例3
一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其制备步骤如下：
步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌3h；
步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至步骤1获得的溶液，密封保护气加压反应4h，得到反应液；
步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应4h；
步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化6h；
步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应；
步骤6，将步骤5反应后的反应液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干5h；
步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料。
所述反光薄膜材料的质量配方如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯18份、聚硅氮烷10份、低分子溶剂35份、偶联剂3份、引发剂3份、催化剂2份、金属填料4份、有机钛盐13份、分散剂3份、卡宾12份、三氯化硼4份。
所述低分子溶剂采用乙酰乙酸乙酯。
所述偶联剂采用硅烷偶联剂，采用氨基硅烷。
所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
所述催化剂采用三苯基膦。
所述金属填料采用纳米二氧化硅。
所述有机钛盐采用钛酸正丁酯。
所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
所述步骤2中的保护气采用氩气或氦气，所述加压反应的压力为1.3MPa。
所述步骤3中的高温温度为120℃，所述回流流速为13mL/min。
所述步骤4中低温陈化温度为3℃。
所述步骤5中的低温搅拌温度为8℃，所述曝气气体为氮气，曝气流速为8mL/min。
所述步骤6中的高温为170℃，所述高压为0.8MPa。
所述步骤7中的升温为500℃，高压为2.2MPa，保护气为氮气或惰性气体。
实施例1-3的性能检测效果如下：
以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，其制备步骤如下：
步骤1，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚硅氮烷加入至低分子溶剂中，搅拌2-4h，所述低分子溶剂采用乙酸乙酯、乙醚、乙酰乙酸乙酯中的一种；
步骤2，将偶联剂、引发剂和催化剂加入至步骤1获得的溶液中，密封保护气加压反应2-5h，得到反应液；
步骤3，将金属填料、有机钛盐和分散剂加入反应液中搅拌均匀后，进行高温甲烷回流曝气反应3-6h,所述高温温度为110-130℃；
步骤4，自然冷却后，将反应液低温陈化5-8h，所述低温陈化温度为0-5℃；
步骤5，将卡宾加入至反应液中，进行低温搅拌，曝气分散反应，所述低温搅拌温度为5-10℃；
步骤6，将步骤5反应后的反应液提拉涂膜在基材上，然后高压高温烘干3-6h，所述高温为150-180℃，所述高压为0.7-0.9MPa；
步骤7，将基材放入在气体保护下的三氯化硼经升温高压反应，自然冷却后即可得到反光薄膜材料，所述升温为400-600℃，高压为1-3.2MPa。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述反光薄膜材料的质量配方如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯15-20份、聚硅氮烷9-11份、低分子溶剂30-40份、偶联剂3-4份、引发剂2-4份、催化剂1-2份、金属填料3-5份、有机钛盐10-15份、分散剂2-5份、卡宾11-13份、三氯化硼3-7份。
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述偶联剂采用硅烷偶联剂，采用氨基硅烷或巯基硅烷。
4.根据权利要求2所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述引发剂采用过氧化二异丙苯，所述催化剂采用三苯基膦或三烷基膦，所述金属填料采用纳米二氧化硅，所述有机钛盐采用钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯，所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
5.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述步骤2中的保护气采用氩气或氦气，所述加压反应的压力为1.1-1.6MPa。
6.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述步骤3中的回流流速为10-15mL/min。
7.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述步骤5中的曝气气体为氮气，曝气流速为5-10mL/min。
8.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的反光薄膜材料，其特征在于，所述步骤7中的保护气为氮气或惰性气体。
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