一種光反射膜及其制作方法及光伏電池組件與流程

本發明涉及一種光反射膜，特別是一種應用于光伏組件的光反射膜及其制作方法及光伏電池組件。

背景技術：

光伏焊帶應用于光伏組件電池片之間的連接，發揮導電聚電的重要作用。為了保證焊帶與電池片的焊接牢靠和防止焊帶腐蝕，焊帶表面涂布有錫層，當太陽光直射到焊帶表面時，平滑的錫層會將太陽光直接反射出去，此部分太陽光不能被電池板所利用，造成了光能的浪費。

有部分焊帶本體上設有條紋結構用來反射光線，但是焊帶基材為銅材，在加工時條紋結構難以做到微型結構，反射效果并不理想，而且會導致表面錫層厚度不均勻，易造成電池片的碎片，影響生產效率。

現有技術中出現了微棱鏡等微結構來反射陽光，提高光伏電池組件的光轉換效率，但是目前微棱鏡結構如三棱柱結構的反射膜，其對光的反射角度是一個固定的角度，而太陽的運動軌跡是一個180°的圓弧，因此其最佳反射效率的時間較短，亟待提高。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供了一種結構簡單、成本低，能將光線充分利用的光伏反射膜。

為達到上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種光反射膜，具有偏平的本體，所述本體上設有用于反射光線的微結構，所述微結構包括至少一條棱柱構成，所述棱柱具有以下特征：

棱柱的頂點的高度和/或棱柱的底部寬度呈周期性變化。

創造性利用棱柱的頂點的高度和/或棱柱的底部寬度呈周期性變化形成多面結構，相鄰的面可以呈現鏡像結構，使得整個棱柱可以同時兼顧上午和下午陽光的反射，使得整個工作期間陽光的反射效率得到提高，彌補了現有技術的不足。現有技術中，平直的三棱柱的反射面相對于光伏電池組件的工作平面的軸線具有一個固定不變的角度，因此，其只對某一時間的陽光具有較高的反射效率。而顆粒型的反射微結構，如三棱錐，雖然可以是三棱錐的其中兩面來對準陽光，兼顧上下午的陽光反射，但其顆粒之間的空白區域較多，對反射效率有阻礙作用，并且這種微結構加工難度較大，成本較高，不利于產業化應用。

進一步的，所述棱柱的頂點的高度按照平滑的曲線呈周期性變化。

進一步的，所述棱柱的橫截面為三角形、半圓、梯形、多邊形中、多條直線段與曲線段組合的閉合曲線中的一種或兩種及兩種以上組合。

進一步的，所述棱柱的底部寬度跟隨棱柱頂點高度的變化而變化，當棱柱頂點的高度變大時，棱柱底部的寬度同步變大，當棱柱頂點的高度變小時，棱柱底部的寬度同步變小。

進一步的，所述棱柱的底部寬度和棱柱頂點高度的變化曲線均為正弦曲線。

進一步的，所述棱柱的底部寬度最大處的a點與寬度最小處的a點之間的曲面角度α在20°-80°之間，α為直線t和直線q之間的夾角，其中t為a點到棱柱中軸線之間的垂線，q為a點到a點與a點之間底部曲線之間的切線。α優選為45°-65°。

進一步的，所述棱柱的橫截面為三角形，所述三角形的頂角為1-150°，優選為110°-130°，最優120°。

進一步的，所述棱柱底部最寬處的寬度為1-150μm，優選為40-60μm。

本發明還提供一種光反射膜的加工方法，包括以下步驟：

第一步，制作模具，周期性來回移動的刀具，在勻速旋轉的壓輥上或勻速移動的平面模板上加工至少一條深度周期性變化的凹槽；

第二步，利用壓輥或平面模板在反光膜上壓印出于與凹槽嵌合的棱柱結構。

進一步的，第二步中的反光膜包括扁平本體，和復合于扁平本體上的膠體層或反光材料層。

或，還包括第三步，在壓印出棱柱結構的膠體層上制作反光層。

本發明還提供一種光伏電池組件，所述光伏組件包括多個電池片、連接電池片的焊帶和光反射面，所述光伏反射膜設置在所述焊帶上表面或所述電池片之間的間隙區域，所述光伏反射膜也可同時設置在所述焊帶上表面和所述電池片之間的間隙區域，所述光伏反射膜的長度方向與所述焊帶長度方向、所述間隙區域長度方向平行設置。

采用上述優選的方案，反射膜設置到光伏組件中光照沒有被利用的空間位置，將光照反射到電池片的表面轉化為電能，提高了光伏組件的發電功率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種實施方式的結構示意圖；

圖2是本發明中棱柱的結構示意圖；

圖3是一種現有技術的結構示意圖；

圖4和圖5是本發明的產品應用的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

為了達到本發明的目的，如圖1所示，一種光反射膜，具有偏平的本體1，所述本體1上設有用于反射光線的微結構，所述微結構包括至少一條棱柱2構成，所述棱柱2具有以下特征：

棱柱的頂點的高度和/或棱柱的底部寬度呈周期性變化。

圖1中是棱柱的頂點高度和棱柱的底部寬度同時呈周期性的變化的一種示例，其它結構易于理解，沒有給出圖示。

本發明創造性利用棱柱2的頂點的高度和/或棱柱2的底部寬度呈周期性變化形成多面結構，相鄰的面可以呈現鏡像結構(如圖2中標號為23與22的相鄰曲面)，使得整個棱柱2可以同時兼顧上午和下午陽光的反射，使得整個工作期間陽光的反射效率得到提高，彌補了現有技術的不足。現有技術中，平直的三棱柱的反射面相對于光伏電池組件的工作平面的軸線具有一個固定不變的角度，因此，其只對某一時間的陽光具有較高的反射效率。而顆粒型的反射微結構，如三棱錐，雖然可以是三棱錐的其中兩面來對準陽光，兼顧上下午的陽光反射，但其顆粒之間的空白區域較多，對反射效率有阻礙作用，并且這種微結構加工難度較大，成本較高，不利于產業化應用。而對于提高光利用效率的研究，從來沒有停止過，如業內著名的公司3minnovativepropertiescompany提出的公告號為us20160172518a1的發明專利，其提出的方案如圖3所示，其也僅僅是將原來的三棱柱改為類似于半圓柱的形式，將原來三棱柱的平面反射面改為圓弧面，在與反射微結構的長軸的垂直方向，由單一的反射角度改變為多反射角度，但是其在非垂直方向上，反射角度沒有改變，因為它和其他現有技術一樣，其反射微結構的任意處橫截面是一致的。其他現有技術也多是類似的微調及在光伏電池組件中不同位置應用的探索。可見受現有技術思想的束縛，每一點小小的改變都要付出艱辛的努力，而不能從表面上看，認為是易于想到的，這一點從該領域的專利申請的技術發展軌跡中可能清晰的看到。因此，本發明提出的技術方案具有突出的實質性特點和顯著的進步。

在一些實施例中，所述棱柱的頂點的高度按照平滑的曲線呈周期性變化。這樣，既利于提高加工速度，也對光的反射角度更加豐富，提高反射光覆蓋的范圍。

在實際應用中，所述棱柱的橫截面為三角形、半圓、梯形、多邊形中、多條直線段與曲線段組合的閉合曲線中的一種或兩種及兩種以上組合。

優選的，所述棱柱的底部寬度跟隨棱柱頂點高度的變化而變化，當棱柱頂點的高度變大時，棱柱底部的寬度同步變大，當棱柱頂點的高度變小時，棱柱底部的寬度同步變小。

其中一個特例，所述棱柱的底部寬度和棱柱頂點高度的變化曲線均為正弦曲線。

如圖2所示，為了兼顧不同地區及上午下午的陽光反射效率，所述棱柱的底部寬度最大處的a點與寬度最小處的a點之間的曲面角度α在20°-80°之間，α為直線t和直線q之間的夾角，其中t為a點到棱柱中軸線之間的垂線，q為a點到a點與a點之間底部曲線之間的切線。α優選為45°-65°。即圖2所示的夾角α，例如，當α為20°或45°時或50°或65°或80°時，可能在某一地區對陽光的反射效率最高，那么，我們可以通過加工時模具的轉速或前進速度，以及刀具進刀和退刀的行程和速度來方便的控制，根據需要，還可以在刀具的形狀變化上來獲得進一步的調整。這樣一來，反射面的曲面變化易于控制調整及加工，適宜于規模化生產。針對不同維度地區的應用，可以方便的進行調整，周期性變化的鏡像曲面除了可以兼顧上午下午不同時段的陽光反射效率以外，還以多角度的反射提高了反射陽光的覆蓋區域，使得反射光不會集中照射在電池片上的有限帶狀區域。作為通用的選擇，可以選取45°或65°。

在實際應用中，棱柱的橫截面可以選擇為三角形，所述三角形的頂角為1-150°，優選范圍為110°-130°，最優選擇120°。

在實際應用中，所述棱柱底部最寬處的寬度為1-150μm，優選為40-60μm。如40μm、50μm或60μm。

本發明還提供一種光反射膜的加工方法，包括以下步驟：

第一步，制作模具，周期性來回移動的刀具，在勻速旋轉的壓輥上或勻速移動的平面模板上加工至少一條深度周期性變化的凹槽；

第二步，利用壓輥或平面模板在反光膜上壓印出于與凹槽嵌合的棱柱結構。

進一步的，第二步中的反光膜包括扁平本體，和復合于扁平本體上的膠體層或反光材料層。

進一步的，還包括第三步，在壓印出棱柱結構的膠體層上制作反光層。

上述扁平狀的本體可以是柔性的膜狀材料，以及膠體層的材質都可以在現有技術中找到相關資料，在這里不再贅述。上述方法僅是以兩層結構的產品為例，多層結構的產品也可以采用該方法生產，差異僅僅是先制造多層的扁平本體，或者在后續的工序中再復合其它功能層。

本發明還提供一種光伏電池組件，所述光伏組件包括多個電池片、連接電池片的焊帶和前述示例中的光反射膜，所述光伏反射膜設置在所述焊帶上表面或所述電池片之間的間隙區域，所述光伏反射膜也可同時設置在所述焊帶上表面和所述電池片之間的間隙區域，所述光伏反射膜的長度方向與所述焊帶長度方向、所述間隙區域長度方向平行設置。

采用上述優選的方案，反射膜設置到光伏組件中光照沒有被利用的空間位置，將光照反射到電池片的表面轉化為電能，提高了光伏組件的發電功率。

如圖4所示，一種光伏反射膜的應用，光伏反射膜應用于光伏組件4中，用以提升光伏組件功率；光伏組件4包括多個電池片41、連接電池片的焊帶42，所述光伏反射膜設置在焊帶42上表面，所述光伏反射膜還設置在電池片41之間的間隙區域45，或同時設置在上述兩區域；所述光伏反射膜的長度方向與間隙區域45長度方向平行設置，所述光伏反射膜的長度方向與焊帶42長度方向平行設置。采用上述技術方案的有益效果是：光伏反射膜設置到光伏組件中光照沒有被利用的空間位置，將光照反射到電池片的表面轉化為電能，提高了光伏組件的發電功率。

下面結合圖5闡述本發明在光伏組件中反射光線的原理，本發明光伏反射膜43貼付于焊帶42表面，入射光線51(陽光)經玻璃片44入射到光伏反射膜43的反射層上反射改變路徑成反射光線52，再經玻璃片44表面全反射改變路徑成全反射光線53，最終到達電池片41，光能被吸收轉化為電能。

本發明帶來以下優點：

1、利于加工和規模化生產，加工成本低。

2、針對不同維度地區，反射面角度α易于調整。

3、針對整個日照時間，針對陽光的不同入射角度，提高了反射率，增加了太陽能光伏電池組件的發電功率。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓本領域普通技術人員能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。