[发明专利]一种光重导向膜及光伏电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光重导向膜，特别是一种应用于光伏组件的光重导向膜及光伏电池组件。

背景技术

光伏焊带应用于光伏组件电池片之间的连接，发挥导电聚电的重要作用。为了保证焊带与电池片的焊接牢靠和防止焊带腐蚀，焊带表面涂布有锡层，当太阳光直射到焊带表面时，平滑的锡层会将太阳光直接反射出去，此部分太阳光不能被电池板所利用，造成了光能的浪费。

有部分焊带本体上设有条纹结构用来重新改变光线方向，但是焊带基材为铜材，在加工时条纹结构难以做到微型结构，反射效果并不理想，而且会导致表面锡层厚度不均匀，易造成电池片碎片，影响生产效率。

现有技术中出现了微棱镜等微结构来反射阳光，提高光伏电池组件的光转换效率，其结构一般具有偏平的本体，在本体上设有用于重新改变光线方向的多条棱柱结构或三棱锥，这些棱柱或三棱锥的表面涂覆用于反射光线的铝膜或铝涂层，在微结构上涂覆铝膜或涂层工艺比较复杂，生产效率需要提高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种结构简单、成本低，能将光线充分利用的光重导向膜及采用该光重导向膜的光伏电池组件。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

光重导向膜，从上到下包括：

光耦合光栅，所述光耦合光栅为透过型光栅；

本体，所述本体为透明材质；

光反射结构；

照射到光重导向膜上的光线经光耦合光栅进入本体后传播到光反射结构上并被反射，反射光线再经光耦合光栅传播出去；

或，包括：

本体，所述本体为透明材质，

光反射光栅，所述光反射光栅加工于本体底面，或加工于一反射层与本体接触的表面，所述反射层复合在本体下表面，

照射到光重导向膜上的光线进入本体后传播到光反射光栅上并被反射，反射光线再经本体传播出去。

本发明将光耦合光栅、透明的本体及光反射结构有机结合，制得一种具有光重导向功能的薄膜，将该薄膜覆盖于光伏电池组件的焊条表面，以及电池片之间的空隙部位，将照射到这些部位的光重新改变方向，经光伏电池组件的封装玻璃再次反射到电池片工作区域，提高光的利用率。本发明提供的方案制作工艺简单，易于实现规模化生产。

进一步的，所述光反射结构为涂覆于本体下表面具有光反射作用的金属涂层，或在所述本体下表面加工有光反射型光栅；

或，所述本体下表面复合有反射层，所述反射层具有光反射作用的金属涂层，或在所述反射层表面加工有光反射型光栅。

进一步的，所述光耦合光栅直接加工于本体上表面；或，在本体上方复合有透明的光耦合层，所述光耦合光栅直接加工于光耦合层的上表面或下表面。

进一步的，所述反射层上设有沟槽结构；所述本体覆盖于沟槽上或嵌设于所述沟槽中，所述沟槽的宽度大于2倍光耦合光栅的光栅常数。

进一步的，所述光耦合光栅的槽深呈周期性变化。

进一步的，所述光耦合光栅槽之间的凸起高度呈周期性变化。

进一步的，所述光耦合层表面呈周期性的圆弧结构。

进一步的，所述光重导向膜沿与其长度方向垂直的方向，不同位置的光耦合光栅的周期及取向不同，且由以下因素决定：垂直入射的光线经光重导向膜长度方向边缘的光耦合光栅耦合进入光耦合层，光线向光重导向膜中部方向传播。

进一步的，所述光耦合光栅为纳米衍射光栅。

进一步的，所述纳米衍射光栅的周期、取向角满足以下关系：

(1)tanφ₁＝sinφ/(cosφ-nsinθ(Λ/λ))

(2)sin²(θ₁)＝(λ/Λ)²+(n sinθ)²-2n sinθcosφ(λ/Λ)

其中，光线以一定的角度入射到XY平面，θ1和依次表示衍射光的衍射角和衍射光的方位角，θ和入依次表示光源的入射角和波长，∧和依次表示纳米衍射光栅的周期和取向角，n表示光波在介质中的传播率，其中，衍射角为衍射光线与z轴正方向夹角；方位角为衍射光线与x轴正方向夹角；入射角为入射光线与z轴正方向夹角；取向角为槽型方向与y轴正方向夹角。

进一步的，所述纳米衍射光栅沟槽之间的凸起部分的上端是棱形结构。