【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光伏封裝材料的，尤其是涉及一種具有間隙反光結構的一體化封裝材料及其制備方法。
技術介紹
1、?背接觸電池（back-contact?solar?cell）是一種將金屬接觸電極完全置于電池片背面的電池，其消除了正面電極遮擋，從而提高了組件的光電轉換效率。背接觸電池的電池片之間緊密排列，不存在傳統正面接線設計中需要的片間距，進一步優化了組件的有效光吸收面積。但在電池串之間，為了避免電氣干擾和結構支撐，仍保留少量串間距。
2、傳統組件設計中，串間距的光線未被有效利用，直接透過到達背板或反射至外部，導致功率損失，通常采用網格型玻璃、定向反射貼條或白色高反射貼條的設計提高串間距的反射效率。其中，采用反光網格型玻璃能夠提升串間距的反射效率，但玻璃的厚度和網格分布易導致機械應力集中，增加爆裂風險，特別是在熱循環或沖擊載荷下的爆裂風險加劇。并且，網格設計復雜，成本較高，且反射效果不穩定。定向反射貼條和白色高反貼條均是通過在間隙區域附加高反射材料，將原本透過的陽光反射回電池片表面，從而提高組件的光能利用效率。
3、?定向反射貼條為采用特定方向排布的微米級反射顆粒（如金屬顆粒或鍍銀涂層）形成定向反射表面，從而將特定角度入射的光線按照設計方向反射回電池片，優化二次光利用，尤其適用于光照角度相對穩定的場景，如大規模固定傾角光伏電站。白色高反貼條為使用高反射材料（如二氧化鈦?tio2、氧化鋁?al2o3）填充至白色聚合物基材中，形成高反射率的漫反射表面。通過漫反射將多角度入射的光線反射回電池片表面，提高光伏組件輸出效
4、盡管反射貼條技術具有明顯的效率提升效果，但在實際工藝中也增加了一定的復雜性：（1）精準定位要求：定向反射貼條和高反貼條需要精確貼覆在電池片的串間隙或片間隙區域，任何位置偏移可能導致功率優化效果減弱；高精度定位需要額外的貼附設備或手工輔助，增加了生產流程的復雜性；（2）貼附穩定性問題：貼條材料需要在高溫封裝過程中保持尺寸穩定，且不能影響整體封裝層的粘結力或光學性能；貼條的附著力與eva（乙烯-醋酸乙烯酯）封裝膜的兼容性需嚴格控制，稍有偏差可能導致脫落或界面氣泡；（3）工藝步驟增加：傳統組件封裝工藝中，額外增加了反射貼條的預處理、精密分切、貼附等工序，延長了生產周期，工藝復雜性特別體現在小尺寸電池片或異形片設計中；（4）設備要求提升：自動化貼附設備需要兼容多種貼條規格，可能需要升級貼條機或精密加工設備，并且定向反射貼條需要嚴格的貼附角度控制，對設備調校精度要求高。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種具有間隙反光結構的一體化封裝材料及其制備方法，該封裝材料中的粘結封裝層、力學過渡層和絕緣支撐層為高透明結構，而光管理層為具有間隙反光結構，反光帶與電池串間隙相對應、反光帶間隙與電池串相對應，因而能夠在提高光透過率的同時，將串間距（電池串間隙）的透過光進行反射以得到二次利用，減少光損失，提升組件整體功率輸出。并且，各層可以在高溫下流延共擠出，縮短了組件層壓的工藝時間，組件可靠性得到提高，同時實現了多功能兼容的特點。
2、本專利技術的目的通過以下技術方案予以實現：
3、第一方面，本專利技術提供了一種具有間隙反光結構的一體化封裝材料，包括依次設置的粘結封裝層、光管理層、力學過渡層和絕緣支撐層，各層經一體化共擠得到封裝材料；各層所采用的樹脂體系包括乙烯、醋酸乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯的均聚物和共聚物中的一種或多種；光管理層為由間隙設置的反光帶形成的間隙反光結構，反光帶的熔點為70-130℃，其組分包括光反填料；粘結封裝層、力學過渡層和絕緣支撐層的透明度≥88%；粘結封裝層的第一熔點為70-100℃，第二熔點為110-130℃，其經輻照后的交聯凝膠含量為5-30%；力學過渡層的熔點為90-130℃，絕緣支撐層的熔點為120-180℃。
4、本專利技術中的一體化封裝材料可替代傳統的封裝膠膜和光伏背板的組合，通過高分子鏈段（樹脂體系）物理纏繞的方式滿足光伏組件工作溫度下的力學性能，不同種類的材料可以在高溫下流延共擠出，縮短了組件層壓的工藝時間，組件可靠性得到提高，同時實現了多功能兼容的特點。
5、而且，該一體化封裝材料中的光管理層為具有間隙反光結構，結合背接觸電池的特點，可以顯著提升組件功率并克服傳統網格型玻璃或反射貼條等設計的缺陷。由于背接觸電池主要存在串間距光損失，粘結封裝層、力學過渡層和絕緣支撐層具有高透明度，能夠提高封裝材料的透光率，而光管理層具有高光反射性能，間隙反光結構能夠將透過電池片間隙的陽光反射回電池片的表面，提高二次利用率，從而能夠有效避免光損失，提升組件整體功率輸出。并且，相對于網格型玻璃設計，光管理層同其它功能層通過共擠工藝得到一體化封裝材料，層與層之間的相容性和結合穩定性更高，所用樹脂材料更具柔性，且耐沖擊性、熱穩定性和耐久性更高，能夠適應光伏組件熱脹冷縮的機械應力，避免了網格型玻璃在機械應力集中區域易產生裂紋的缺陷。一體化結構也更具美觀性和靈活性，其制備工藝也更簡單，降低了組件總重量和制造成本，便于運輸和安裝。
6、作為優選，各層所采用的樹脂體系中的基體樹脂包括乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯、醋酸乙烯的均聚物和共聚物中的一種或多種，共聚物中α烯烴的質量分數控制在5-20wt%，醋酸乙烯作為共聚單體的比例控制在18-40wt%。
7、作為優選，各層所采用的樹脂體系中的樹脂體系還包括極性改性樹脂，極性改性樹脂為經極性基團改性的乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯、醋酸乙烯的均聚物和共聚物中的一種或多種。所述極性基團包括硅烷基團、硅氧基團、環氧基團、馬來酸酐基團和異氰酸酯基團中的一種或多種。
8、?作為優選，樹脂體系中的樹脂的熔融指數為2-20?g/10min，密度為0.850-0.950g/cm3，數均分子量為5-25萬，分子量分布為2.8-20。
9、作為優選，按質量百分比計，粘結封裝層所采用的樹脂體系為低熔點樹脂5-30%、高熔點樹脂70-90%、極性改性樹脂3-5%。
10、作為優選，按質量百分比計，光管理層所采用的樹脂體系為低熔點樹脂10-50%、高熔點樹脂20-60%、poe樹脂10-30%。
11、?作為優選，低熔點樹脂的熔點為70-100℃，熔融指數為11-20?g/10min；高熔點樹脂的熔點為110-130℃，熔融指數為3-10g/10min。
12、光管理層采用與粘結封裝層相似的樹脂體系，各層的熔點主要由所選用樹脂體系的熔點決定，因而，光管理層和粘結封裝層均具有兩個熔點，第一熔點為70-100℃，第二熔點為110-130℃。
13、作為優選，力學過渡層所采用的樹脂體系的熔點為90-130℃，包括極性改性樹脂。
14、?作為優選，絕緣支撐層所采用的樹脂體系的熔點為140-180℃。按質量百分數計，樹脂體系包括90-95%的熔點為140-1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，包括依次設置的粘結封裝層、光管理層、力學過渡層和絕緣支撐層，各層經一體化共擠得到封裝材料；各層所采用的樹脂體系包括乙烯、醋酸乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯的均聚物和共聚物中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，按占該層樹脂體系的質量百分比計，光管理層包括以下組分：光反填料4-30%，分散劑3-10%，極性基團接枝母粒5-40%，紫外穩定劑0.1-1%和熱穩定劑0.1-0.7%。
3.?根據權利要求2所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述光反填料包括二氧化鈦，硫酸鋇，氧化鋁和空心玻璃微珠中的一種或多種；所述光反填料的反射率?>?80%；所述分散劑包括聚乙烯蠟，聚丙烯蠟和硬脂酸鈣中的一種或多種。
4.根據權利要求1或2所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述反光帶的寬度為0.5-5mm，相鄰反光帶之間的間隙寬度為156-210mm。
5.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述
6.根據權利要求2或5所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述極性基團接枝母粒包括經硅烷基團、硅氧基團、環氧基團、馬來酸酐基團或異氰酸酯基團接枝的樹脂制成的母粒。
7.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述力學過渡層的透明度≥88%，霧度5-8%；按占該層樹脂體系的質量百分比計，力學過渡層包括以下組分：輻照助交聯劑0.2-2%，紫外穩定劑0.5-1%，熱穩定劑0.2-0.4%，偶聯劑0.2-1%和加工助劑0.5-1%。
8.根據權利要求5或7所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述輻照助交聯劑包括含多官能團的丙烯酸酯類化合物中的一種或多種。
9.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述絕緣支撐層的透明度≥90%，霧度＜9%；按占該層樹脂體系的質量百分比計，絕緣支撐層包括以下組分：熱穩定劑0.1-2%，紫外穩定劑0.1-1.5%和加工助劑0.1-3%。
10.一種如權利要求1-9任一項所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將各層的原料組分分別混合熔融后，采用不同擠出模頭進行共擠成型，粘結封裝層的擠出溫度為180-200℃，光管理層的擠出溫度為170-190℃，力學過渡層的擠出溫度為190-220℃，絕緣支撐層的擠出溫度為200-230℃，其中光管理層為控制間隙定位擠出形成間隙反光結構；擠出后的一體膜經流延冷卻，再進行輻照預交聯，經過后處理，得到具有間隙反光結構的一體化封裝材料。
...【技術特征摘要】
1.一種具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，包括依次設置的粘結封裝層、光管理層、力學過渡層和絕緣支撐層，各層經一體化共擠得到封裝材料；各層所采用的樹脂體系包括乙烯、醋酸乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯的均聚物和共聚物中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，按占該層樹脂體系的質量百分比計，光管理層包括以下組分：光反填料4-30%，分散劑3-10%，極性基團接枝母粒5-40%，紫外穩定劑0.1-1%和熱穩定劑0.1-0.7%。
3.?根據權利要求2所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述光反填料包括二氧化鈦，硫酸鋇，氧化鋁和空心玻璃微珠中的一種或多種；所述光反填料的反射率?>?80%；所述分散劑包括聚乙烯蠟，聚丙烯蠟和硬脂酸鈣中的一種或多種。
4.根據權利要求1或2所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述反光帶的寬度為0.5-5mm，相鄰反光帶之間的間隙寬度為156-210mm。
5.根據權利要求1所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在于，所述粘結封裝層的透明度≥88%，霧度＜5%；按占該層樹脂體系的質量百分比計，粘結封裝層包括以下組分：輻照助交聯劑0.2-2%，紫外穩定劑0.1-1%，熱穩定劑0.1-0.4%，偶聯劑0.5-1%和極性基團接枝母粒4-30%。
6.根據權利要求2或5所述具有間隙反光結構的一體化封裝材料，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李陶，鐘文韜，蘇丹，張彪，周杰，王龍，
申請(專利權)人：浙江祥邦科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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