本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高雙面電池組件適配性的高反光可降解地膜。

背景技術(shù)：

隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展，普通太陽能電池片的提升已經(jīng)達到瓶頸，難以大幅度提升其發(fā)電效率，相關(guān)人員便把方向轉(zhuǎn)移到了雙面電池上。

雙面電池組件可以利用背面反射光以及周圍環(huán)境的漫反射光，在同樣的占地面積下，雙面電池組件可以擁有更高的發(fā)電效率。但雙面電池組件的使用卻有很大的局限性，由于普通地面反射率極低，造成雙面電池難以在一般地區(qū)使用。而高反光材料的出現(xiàn)使雙面電池組件在低地面反射地區(qū)的普及成為可能。在雙面組件地表覆蓋一層高反光薄膜能大大提高太陽光的利用率，增加單位面積發(fā)電效率。

現(xiàn)有公開的高反光材料種類有很多，主要使用的是聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸等成分，在使用后難以降解和處理，且在處理過程中對環(huán)境有很大的污染。如專利CN201110422853.0所述的一種反光薄膜，其使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等工程塑料為主體，在使用完成后難以降解，在處理過程中對環(huán)境有較大的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對雙面電池組件對環(huán)境要求比較高的問題，提供一種高反光可降解地膜。本發(fā)明具有高光反射率、高水汽阻隔性、與組件壽命適配的25年降解期限，同時在機械性、耐候性等方面也具有良好的效果。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種高反射生物降解薄膜，它依次上保護層、膠粘劑層、反光層、棱鏡基層、下保護層結(jié)構(gòu)組成，它通過以下方法制備得到：

(1)制備上保護層：按質(zhì)量百分比計，將以下組分混合：聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料60～70％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯15～25％、聚乳酸10％～15％、光分解劑5～9％。將混合物用流延膜機流延成平整的上保護層，自然冷卻至室溫；

(2)制備下保護層：按質(zhì)量百分比計，將以下組分混合：聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料60～70％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯15～25％、聚乳酸10％～15％、光分解劑5～9％。將混合物用流延膜機流延并機械印花成上表面具有多個正四棱錐結(jié)構(gòu)的下保護層，然后將下保護層經(jīng)熱固化、紫外光固化、輻射固化、微波固化中的一種或多種方式進行固化定型；所述正四棱錐結(jié)構(gòu)的底面邊長a＝2.5d/tanα；其中，d為正四棱錐結(jié)構(gòu)的高度；α為正四棱錐結(jié)構(gòu)側(cè)面與底面之間的夾角，π/4＜α＜π/2；

(3)在下保護層的上表面涂覆反光涂層，所述反光涂層按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂65～75％、鈦白粉10～15％、硫酸鋇5～10％、固化劑3～5％、粘合劑5～7％；

(4)用膠粘劑粘接上保護層與反光涂層，得到高反射生物降解薄膜。

進一步地，所述上保護層的厚度為50～100μm，下保護層的厚度為100～200μm。

進一步地，所述步驟1和步驟2中，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯60～75％，馬來酸酐接枝聚乙烯10％～20％，淀粉10～20％，聚對苯二甲酰對苯二胺2～5％。

進一步地，所述光分解劑選自α-二乙氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、α-二乙氧基苯乙酮、2,4-二羥基二苯甲酮、二苯甲酮。

進一步地，所述膠粘劑層選自環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、酚醛樹脂、環(huán)氧-聚酰胺、聚酯樹脂、聚氯乙烯樹脂。

進一步地，所述膠固化劑選自芳醚酯二芳胺、氨乙基哌嗪、三乙烯四胺、二乙胺基丙胺、三甲基已二胺。

進一步地，所述粘合劑選自環(huán)氧樹脂、聚乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、聚乙酸乙烯酯、聚酯樹脂。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過改變薄膜的組成、結(jié)構(gòu)，提高了太陽能電池組件適配性與發(fā)電效率；該薄膜具有高反射率、高水汽阻隔性能的同時還具有較寬的溫度使用范圍、良好的機械性能和耐候性，與組件壽命適配的25年降解期限，大幅度提升雙面電池的使用率與發(fā)電量。本發(fā)明制備出的高反光可降解地膜還具有原材料便宜、適宜工業(yè)化生產(chǎn)的特點。

附圖說明

圖1為該高反光可降解薄膜的截面示意圖；

圖2為該產(chǎn)品的使用示意圖。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖和實施例詳細描述本發(fā)明。

實施例1

在制造過程中，按質(zhì)量百分比計算，將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料60％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)20％、聚乳酸15％、α-二乙氧基苯乙酮5％由高速攪拌機均勻混合。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯65％，馬來酸酐接枝聚乙烯20％，淀粉13％，聚對苯二甲酰對苯二胺2％。

所述反光涂層，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂70％、鈦白粉10％、硫酸鋇10％、固化劑5％、粘合劑5％。

將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸、α-二乙氧基苯乙酮按照上述質(zhì)量百分比均勻混合，獲得的混合物加入到流延機中流延成膜，獲得平整的上層保護膜和具有棱鏡基層的下層保護膜。再將反光涂層均勻涂敷在棱鏡基層上，再使用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑將上下保護膜進行粘接，最后進行加壓固化獲得如圖1所示結(jié)構(gòu)的高反光可降解薄膜。

實施例2

在制造過程中，按質(zhì)量百分比計算，將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料70％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)15％、聚乳酸10％、α-羥烷基苯酮5％由高速攪拌機均勻混合。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括一下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯75％，馬來酸酐接枝聚乙烯13％，淀粉20％，聚對苯二甲酰對苯二胺2％。

所述反光涂層，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂75％、鈦白粉10％、硫酸鋇5％、固化劑5％、粘合劑5％。

將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸、α-羥烷基苯酮按照上述質(zhì)量百分比均勻混合，獲得的混合物加入到流延機中流延成膜，獲得平整的上層保護膜和具有棱鏡基層的下層保護膜。再將反光涂層均勻涂敷在棱鏡基層上，再使用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑將上下保護膜進行粘接，最后進行加壓固化獲得高反光可降解薄膜。

實施例3

在制造過程中，按質(zhì)量百分比計算，將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料65％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)20％、聚乳酸10％、α-二乙氧基苯乙酮5％由高速攪拌機均勻混合。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括一下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯70％，馬來酸酐接枝聚乙烯15％，淀粉11％，聚對苯二甲酰對苯二胺4％。

所述反光涂層，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂70％、鈦白粉10％、硫酸鋇10％、固化劑5％、粘合劑5％。

將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸、α-二乙氧基苯乙酮按照上述質(zhì)量百分比均勻混合，獲得的混合物加入到流延機中流延成膜，獲得平整的上層保護膜和具有棱鏡基層的下層保護膜。再將反光涂層均勻涂敷在棱鏡基層上，再使用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑將上下保護膜進行粘接，最后進行加壓固化獲得高反光可降解薄膜。

實施例4

實施例4中，各層組成成分與實施例1一致，但是實施例4中的棱鏡基層上正四棱錐底部間距c＝d/3；a＝2.5d/tanα

其中，a為棱鏡結(jié)構(gòu)的底面寬度；d為正四棱錐結(jié)構(gòu)的高度；α為正四棱錐結(jié)構(gòu)側(cè)面與底面之間的夾角，π/4＜α＜π/2。

實施例5

在制造過程中，按質(zhì)量百分比計算，將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料66％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)15％、聚乳酸10％、2,4-二羥基二苯甲酮9％由高速攪拌機均勻混合。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括一下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯75％，馬來酸酐接枝聚乙烯13％，淀粉20％，聚對苯二甲酰對苯二胺2％。

所述反光涂層，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂65％、鈦白粉15％、硫酸鋇10％、固化劑5％、粘合劑5％。

將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸、二羥基二苯甲酮按照上述質(zhì)量百分比均勻混合，獲得的混合物加入到流延機中流延成膜，獲得平整的上層保護膜和具有棱鏡基層的下層保護膜。再將反光涂層均勻涂敷在棱鏡基層上，再使用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑將上下保護膜進行粘接，最后進行加壓固化獲得高反光可降解薄膜。

實施例6

實施例6中，各層組成成分與實施例5一致，但是實施例6中的棱鏡基層上正四棱錐底部間距c＝d/3；a＝2.5d/tanα

其中，a為棱鏡結(jié)構(gòu)的底面寬度；d為正四棱錐結(jié)構(gòu)的高度；α為正四棱錐結(jié)構(gòu)側(cè)面與底面之間的夾角，π/4＜α＜π/2。

實施例7

在制造過程中，按質(zhì)量百分比計算，將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料65％、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)20％、聚乳酸10％、二苯甲酮5％由高速攪拌機均勻混合。

所述聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料，按質(zhì)量百分比計算，包括一下成分：高密度聚對苯二甲酸乙二醇酯67％，馬來酸酐接枝聚乙烯15％，淀粉15％，聚對苯二甲酰對苯二胺3％。

所述反光涂層，按質(zhì)量百分比計算，包括以下成分：丙烯酸樹脂65％、鈦白粉15％、硫酸鋇10％、固化劑5％、粘合劑5％。

將聚對苯二甲酸乙二醇酯改性材料、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸、二苯甲酮按照上述質(zhì)量百分比均勻混合，獲得的混合物加入到流延機中流延成膜，獲得平整的上層保護膜和具有棱鏡基層的下層保護膜。再將反光涂層均勻涂敷在棱鏡基層上，再使用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑將上下保護膜進行粘接，最后進行加壓固化獲得高反光可降解薄膜。

采用以上方法制得薄膜材料，性能指標(biāo)通過以下方法測定

1、光反射率

按照GB/T13452.3-92、GB/T9270-88、GB/T5211.17-88、ISO3906-80標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的反射率測定儀進行測試。

2、水汽透過率

照標(biāo)準(zhǔn)ASTM F1249《用調(diào)制紅外線傳感器測定塑料膜和薄板水蒸氣透過性的試驗方法》進行測試。

3、熱循環(huán)老化性能

按照IEC61215相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實驗后觀察是否有外觀問題。試驗條件：-40～﹢80℃，相對濕度0％。

4、恒定耐濕熱老化性能

按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T2423.3《高低溫濕熱試驗方法》。試驗條件：﹢85℃，相對濕度85％。

試驗前后對試樣黃變指數(shù)(△YI)按照國標(biāo)GB 2409《塑料黃變指數(shù)試驗方法》測定對實施例1、2、3、4、5、6、7進行性能檢測，結(jié)果如表1所示。

表1：制得高放光可降解薄膜的性能參數(shù)

由表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明一種高反射可降解薄膜材料在通過改變薄膜內(nèi)層的組成成分和結(jié)構(gòu)達到很高的反射率。并且當(dāng)對薄膜內(nèi)部進行圖案化處理之后其反射率能夠得到進一步提高。本發(fā)明的高反射可降解薄膜材料具有高反射率、水汽阻隔性、機械強度、耐候性等方面也有突出優(yōu)勢，很好的提高了對不同環(huán)境的適應(yīng)性，而其本身具含可降解成分，使之能夠在使用超過20年的年限后進行降解，且降解產(chǎn)物對環(huán)境無害。

如圖2所示，本發(fā)明的高反光可降解地膜可覆蓋在組件下部地表，將直射地面的太陽光反射至雙面組件背面，大大提高雙面組件與不同環(huán)境的適配性。