[发明专利]一种高反射光伏组件背板材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高反射光伏组件背板材料，属于光伏封装材料领域。

背景技术

当能源主要依靠燃烧石化燃料而获取时，能源消耗越多，越会影响人类社会的可持续发展。因此，大力发展新能源已经成为一项全球化的重要任务。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，无论是现在还是将来太阳能都拥有广阔的市场前景。晶体硅电池是太阳能发电的核心部分，若将晶硅电池直接暴露在空气中，受到雨、雪、灰尘等外界因素的干扰，会使其转换效率和使用寿命大大降低。因此需要采用合适的封装技术对其进行保护。常规的光伏组件一般由低铁钢化玻璃、前层EVA胶膜、太阳能电池片、后层EVA胶膜和背板组成。其中，背板除了应具有水汽阻隔性、电气绝缘性、与EVA的粘结性、耐候性等保护电池片的性能之外，还应该具有高反射性能，使照射到组件上的太阳光最大程度的被电池片所利用，提高光伏组件的光电转化效率，降低发电成本。

目前，普通的背板还不能满足高反射的要求，需要通过添加特殊的填料和表面图案化等手段来提高光伏背板的反射率。我公司已经授权的专利,公开号为C101645465A提供了通过添加高反射填料制备光伏背板的方法，可以制得具有较高反射率的背板，在此基础上我公司公开号为CN204315600U的专利解析了反射层厚度和图案结构等因素对反射率的影响程度，并通过对背板反射内层采取表面图案化等处理手段进一步提高了背板的光反射率，但还可以通过改变背板的组成、结构使光伏组件背板的反射率进一步提高。

通过增大光伏组件的系统来降低直、交流侧线损及变压器低压侧绕组损耗， 同时逆变器、变压器的功率密度提升，体积减小，运输、维护等方面工作量也相应减少，有利于光伏组件成本的降低。但是，目前市场上光伏背板的局放电压通常在1000～1200VDC，仅能适应常规的光伏组件系统，对于较大系统的光伏组件存在很大的安全隐患，因此研发一种具有高局放电压的光伏背板对光伏组件成本的降低非常有必要。

因此，开发一类即具有高光反射率、高局放电压的同时又在水汽阻隔性、粘结强度、机械性能和耐老化性等方面均有优异表现的背板是光伏组件背板材料最需要解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，通过改变背板内层的组成、结构从而提供了一种生产工艺简单、光电转换效率高、生产成本低的光伏组件背板，这种背板在具有高光反射率、局部放电电压、水汽阻隔性的同时在粘结强度、机械性、耐候性等方面也具有良好的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高反射光伏组件背板材料，依次由耐候层、聚合物基膜层、聚烯烃层、以及均匀分布于聚烯烃层上表面的多个正四棱锥结构组成；所述聚烯烃层厚度为50～400μm，聚合物基膜层厚度为100～500μm，耐候层厚度为10～100μm。

所述聚烯烃层及其上表面的正四棱锥结构均由100重量份的第一主体树脂、0～20重量份的无机填料、2～5重量份的辅助填料、2～5重量份的硅烷偶联剂、0.01～5重量份的交联剂A、0.01～8重量份的交联剂B、0.001～0.1重量份的抗热氧老化剂、0.001～0.1重量份的光稳定剂、0.001～0.1重量份的紫外吸收剂组成；所述的第一主体树脂由乙烯与丙烯、丁烯、戊烯、辛烯中的一种或多种按照任意配比共聚组成；所述无机填料由钛白粉、无碱玻纤、云母粉、滑石粉、金属氧化物、瓷粉、蒙脱土、碳酸钙、沸石(粒径为1～10μm)、介孔二氧化硅(粒径为1～10μm)、空心玻璃微球(粒径为1～10μm)、空心陶瓷微球(粒径为1～10μm)、铁 铬黑、铜铬黑、炭黑中的一种或多种按照任意比混合组成；所述辅助填料由纳米二氧化钛(粒径为10～100nm)、纳米二氧化硅(粒径为10～100nm)、纳米氟化钙(粒径为10～100nm)、纳米氟化镁(粒径为10～100nm)、纳米碳酸钙(粒径为10～100nm)、纳米氧化镁(粒径为10～100nm)、微米级陶瓷微球(粒径为1～10μm)、微米级玻璃微球(粒径为1～10μm)中的一种或多种按照任意比混合组成；

所述聚合物基膜层由100重量份的第二主体树脂、0～20重量份的无机填料、0.1～10重量份的水解稳定剂、0.001～0.1重量份的抗热氧老化剂组成；所述第二主体树脂由聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对本二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸环己二甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丙二酯中的一种或多种按任意配比混合组成；