一种提高光电效率的间隙反光膜及其制备方法与流程

本发明涉及间隙反光膜，具体为一种提高光电效率的间隙反光膜及其制备方法。

背景技术：

1、通过在光伏电池焊带表面和电池串间隙铺贴间隙反光膜，通过间隙反光膜上设置的微结构有效的使照射在焊带表面和电池串间隙的光反射汇聚至电池表面，提高光能的利用率，尤其提高光线较弱环境下的光能利用率的目的。

2、间隙反光膜用于提升光利用率主要是通过在微结构层上进行镀膜，从而将光进行反射利用，而通过预设棱镜形状的微结构层可以更好的对反射光进行汇聚进而提升光电效率；其中微结构目前主流的制备技术有两种，分别是卷对卷热辊压工艺和uv固化成型工艺，由于uv固化成型工艺在固化收缩和对uv胶剂量的控制过程中容易导致产生微结构的胶层的不完全固化从而导致其微结构内部折射率的不均匀，因此该项工艺大规模应用还存在不少瓶颈；而采用卷对卷热辊压工艺在使用过程中也存在一定问题，主要是由于在生产过程中由于辊压速度增加后，微结构层薄膜和模具辊之间的接触时间较短导致其未达到不可逆形变所需状态，从而导致经辊压后部分微结构出现回弹现象导致最终制备的微结构层产生缺陷，进而影响反射光效率，而直接对模具辊进行升温或加压又容易导致出现出现面塌陷缺陷和高低金字塔缺陷，导致其大规模快速生产存在一定问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高光电效率的间隙反光膜及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种提高光电效率的间隙反光膜，其特征在于，按质量比计，包括以下组成部分：共聚甲基丙烯酸甲酯6.5~7.5、改性聚偏二氟乙烯树脂2.5~3.5和改性纳米二氧化钛0.06~0.08。

4、作为优化，所述共聚甲基丙烯酸甲酯采用受阻胺基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基三乙氧基硅烷按照摩尔比1：2~2.2：0.25~0.35共聚制备而成。

5、作为优化，所述改性聚偏二氟乙烯树脂采用聚偏二氟乙烯进行预辐照后接枝双官能团磷酸苯酯制备而成。

6、一种提高光电效率的间隙反光膜的制备方法，所述间隙反光膜采用以下步骤制备：

7、s1、按照质量比1：3~3.5，将双官能团磷酸苯酯加入至二氧六环中，搅拌均匀制成双官能团磷酸苯酯溶液备用；在氮气保护氛围中，将聚偏二氟乙烯置于60co辐照室进行预辐照，预辐照完成后置于温度为0~5℃条件下保存备用；在氮气保护，温度为50~55℃条件下，将预辐照完成的聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量20~22倍的双官能团磷酸苯酯溶液中，搅拌反应4~6h，反应完毕后过滤，将过滤产物置于索氏提取器中用甲苯洗涤回流12~14h，洗涤回流完毕在温度为80~85℃条件下真空干燥至恒重后，制得改性聚偏二氟乙烯树脂；

8、s2、按照摩尔比1：2~2.2：0.25~0.35称取受阻胺基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基三乙氧基硅烷，将受阻胺甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基三乙氧基硅烷加入至甲基丙烯酸甲酯质量6~7倍的甲苯中，超声分散15~20min后加入甲基丙烯酸甲酯质量0.001~0.003倍的偶氮二异丁腈，在温度为80~90℃条件下搅拌反应1~1.5h，再在温度为55~65℃条件下，保温反应36~48h，制得共聚甲基丙烯酸甲酯；

9、s3、按照质量比6.5~7.5：2.5~3.5：0.06~0.08称取共聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚偏二氟乙烯树脂和改性纳米二氧化钛，先将共聚甲基丙烯酸甲酯和改性聚偏二氟乙烯树脂加入至共聚甲基丙烯酸甲酯质量20~22倍的四氢呋喃中搅拌溶解，再加入改性纳米二氧化钛，之后加入共聚甲基丙烯酸甲酯质量1.5%~2%倍的三氟甲基磺酸催化剂，在温度为60~70℃条件下搅拌反应18~20h后自然冷却至室温，将反应物放入真空烘箱中烘干至恒重制得基材母粒；

10、s4、将基材母粒通过高温多层流延共挤制得聚合物薄膜，之后将聚合物薄膜采用卷对卷热辊压工艺经模具辊辊压，制得具有微结构的聚合物薄膜；使用磁控溅射沉积法或真空蒸镀法，在聚合物薄膜表面具有微结构一侧制备反光层，在聚合物薄膜表面另一侧通过流延共挤处理得到胶黏层，之后通过分切卷绕设备，制得间隙反光膜。

11、作为优化，所述预辐照过程中设定参数为辐射源活度为30000ci，剂量率为200gy/min。

12、作为优化，所述卷对卷热辊压过程中模具辊温度为120℃，速度为1~30m/min。

13、作为优化，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：按照质量比1：10将纳米二氧化钛粉末加入至无水乙醇中，超声分散5~15min后，在20~30℃条件下搅拌5~15min后，加入硅酸四乙酯和质量分数为25%的氨水，加热至60~80℃后反应3~5h，反应结束后经离心过滤后洗涤干燥，制得改性纳米二氧化钛。

14、作为优化，所述纳米二氧化钛粉末与硅酸四乙酯之间质量比为2.5~3：1，所述无水乙醇与质量分数为25%的氨水之间体积比为8~9：1。

15、作为优化，所述受阻胺基甲基丙烯酸酯的制备方法为：在温度为0~5℃条件下，按质量比1：0.4~0.6：20~22将四甲基哌啶醇和三乙胺加入至四氢呋喃，搅拌均匀并在1~1.5h内匀速滴加四甲基哌啶醇质量1.4~1.6倍的丙烯酰氯，滴加完毕后搅拌反应6~8h后静置过滤，将过滤产物用过量质量份数为50%的乙醇溶液重结晶，将重结晶产物放入真空烘箱中烘干至恒重，制得受阻胺基甲基丙烯酸酯。

16、作为优化，所述双官能团磷酸苯酯的制备方法为：按照质量比1：2.4~2.6，将3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入至四氢呋喃中，搅拌均匀，配置成3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液，静置备用；按照质量比1：1.5~1.8，将2，2'-二烯丙基双酚a加入至四氢呋喃中，搅拌均匀，配置成2，2'-二烯丙基双酚a溶液，静置备用；在温度为-5~0℃条件下，按照质量比1:3.2~3.5将二氯磷酸苯酯加入至四氢呋喃中，搅拌0.5~0.8h后，加入二氯磷酸苯酯质量1~1.2倍的三乙胺，搅拌均匀并在2~2.5h内匀速滴加二氯磷酸苯酯质量2.8~3倍的3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液，滴加完毕后持续搅拌3~5h，搅拌均匀并在2~2.5h内匀速滴加二氯磷酸苯酯质量1.3~1.5倍的2，2'-二烯丙基双酚a溶液，滴加完毕后持续搅拌反应3~5h，反应完毕后升温至25~35℃，继续搅拌反应8~12h，反应完毕后过滤将滤液旋蒸除去未反应单体，制得双官能团磷酸苯酯。

17、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

18、本技术采用聚偏二氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯作为基材层的主要材料，其中聚偏二氟乙烯具有不粘尘、不吸水、高绝缘强度、高阻隔氧气等气体、耐臭氧和耐自然老化等优点，而共聚甲基丙烯酸甲酯具有其内聚能低和分子链柔顺等优点；但是为了避免在卷对卷热辊压工艺中出现生产速度较快导致出现微结构缺陷的问题，对上述两种基材进行了针对性改性，卷对卷工艺出现微结构缺陷的主要原因是由于在生产速度加快后其模具辊与薄膜之间接触时间短导致未达到玻璃化转变温度以及基材中刚性片段不足从而导致其出现回弹及塌陷缺陷，因此本技术先采用双官能团磷酸苯酯对聚偏二氟乙烯进行改性，通过双官能团磷酸苯酯提供刚性链段，以受阻胺基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯进行共聚的方式引入刚性链段，从而改善了基材的力学性能，并且最后采用溶胶凝胶法使改性聚偏二氟乙烯树脂和共聚甲基丙烯酸甲酯围绕改性纳米二氧化钛构建三维交联网络，并且加入的改性纳米二氧化钛也作为刚性填充物进一步提升材料的力学性能；

19、由于改性聚偏二氟乙烯树脂和共聚甲基丙烯酸甲酯围绕纳米二氧化钛构建了致密的三维交联网络，因此其不同于传统的共混聚合物和嵌段共聚物，该基材具有较宽的玻璃化温度转化区间，主要是由于传统的共混或嵌段聚合物在达到玻璃化温度时会出现相分离情况，从而导致其只有单个或两个玻璃化转变温度；而本技术构建的交联共聚物的特殊结构使得相界面不明显，因此其具有较宽的玻璃化转变温度，导致其力学性能渐进式变化，而非共混或嵌段共聚物所表现出来的突变也减少了其在生产过程中出现塌陷缺陷；

20、并且在本技术的刚性链段构建过程中分别采用了受阻胺和受阻酚，从而使其具备了良好的抗紫外线能力，提高了整体基材的使用寿命，并且以二氯磷酸苯酯作为受阻酚的桥接基团，又连接了3-氨基丙基三乙氧基硅烷，以二氯磷酸苯酯为磷源，3-氨基丙基三乙氧基硅烷为氮源和硅源，构建了氮、磷、硅阻燃协同效应，提高了整体材料的热稳定性和阻燃性能。