CN102431255A - 一种带有太阳能电池的复合材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制作汽车部件的带有太阳能电池的复合材料及其制作方法。本发明的复合材料由多个互相层叠且连接的层构成，各层由上至下依次为：高透明树脂胶层、增强层，太阳能电池埋设于高透明树脂胶层内或嵌设其底层面部，从而其重量轻便，强度高及成本低。有效而快速的制作上述材料的方法有以下步骤：使用高透明树脂胶在模具表面喷一层胶；将太阳能电池置于模具中；再次在上表面层喷一层胶；将碳纤维或碳纤维织物铺设模具中；在模具***及内侧贴粘性密封胶；在碳纤维层表面依次铺设脱模布和导流布及真空袋膜，设置导流管；将模具进行抽真空处理并用检漏仪检查真空度；普通树脂胶被吸入；待普通树脂胶浸润碳纤维并固化，成型产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制作汽车部件的带有太阳能电池的复合材料及其制作方法。
背景技术
由于全球能源危机与环境问题的日益严峻，人们对新能源以及无污染可再生能源的需求越来越迫切，太阳能光伏发电是新能源和可再生能源中很有发展前途的一个技术领域。太阳能用于汽车上，作为汽车能源也是人们孜孜以求的。然而，太阳能电池在外界无保护的情况下，很容易遭到破损或破坏，导致其功能失效，因此太阳能电池一方面必须有坚强的保护装置，通常采用钢化玻璃作为太阳能电池的保护层，成本较高，另一方面，太阳能作为汽车动力或其部分来源，必须要求太阳能转换为汽车的能量足够大，以及汽车重量足够轻，这样才能满足汽车的整体用电需求。现有的上述现象导致了太阳能电池的实际应用往往阻碍重重，顾此失彼，无法取得两相得益的效果。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种结构简单的带有太阳能电池的复合材料，以在保证太阳能电池正常工作的前提下确保其重量轻便，强度高，成本低。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种带有太阳能电池的复合材料，由多个互相层叠且连接的层构成，所述各层由上至下依次为：高透明树脂胶层、用于增加高透明树脂胶层强度的增强层，所述太阳能电池埋设于高透明树脂胶层内或嵌设于其底层面部。
本发明的主要优点在于：由于高透明树脂本身具有易于加工成型、质量较轻且透光性极佳的特点，同时具有绝缘性、高抗冲性能，可作为良好的太阳能电池防护层来使用，而其本身的易形变及强度较低的缺陷又可依据附着于其背面的增强层来克服，最终使本发明具有重量轻、高强度、高模量、耐蠕变、自润滑性好、耐磨性好、成形收缩率小、易加工成型且成本低等方面优点。
本发明的另一个目的是提供一种带有太阳能电池的复合材料的制作方法，可有效及快速的制作出本发明的带有太阳能电池的复合材料。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
该技术方案包括以下步骤：
提供一块汽车部件模具，使用高透明树脂胶在其模具表面喷一层胶，作为第一高透明树脂胶层；
将太阳能电池按要求置于模具中的第一高透明树脂胶层的上表面层；
再使用高透明树脂胶在上述上表面层喷一层胶，使其整体构成高透明树脂胶层；
将碳纤维或碳纤维织物铺设模具中的高透明树脂胶上表面层处，根据产品的要求设计碳纤维厚度或碳纤维织物层数并铺设构成碳纤维层；
在模具***贴密封胶带，内侧贴双面胶，为下步工序作好准备；
在碳纤维层表面铺设脱模布并对其进行整体覆盖，再在脱模布上铺设并整体覆盖导流布，铺设完毕后，根据产品大小对其多余部分进行剪裁；
在导流布表层外整体包覆真空袋膜，在模具***设置用于导流普通树脂胶的导流管，所述导流管连通外部设备与碳纤维层表面和脱模布之间的夹层；
将模具进行抽真空处理并用检漏仪检查真空度，此时真空袋膜整体贴附于导流布表层；
普通树脂胶被吸入碳纤维层表面和脱模布之间的夹层中；
待普通树脂胶完全浸润碳纤维并固化，剥去真空袋膜，去除脱模布与导流布，导出产品，产品整体成型。
本发明的主要优点在于：依据上述复合材料的制作方法，可有效而快捷的制造出本发明所述的带有太阳能电池的复合材料。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明的使用状态的俯视视图；
图3-11为是本发明制作流程图。
具体实施方式
一种带有太阳能电池的复合材料，由多个互相层叠且连接的层构成，所述各层由上至下依次为：高透明树脂胶层10、用于增加高透明树脂胶层10强度的增强层20，所述太阳能电池30埋设于高透明树脂胶层10内或嵌设于其底层面部，如图1-2所示。
作为本发明的进一步优选方案：如图1所示，所述增强层20包括普通树脂胶层21，所述普通树脂胶层21与高透明树脂胶层10之间夹设有与两者间层叠连接的碳纤维层22。这样，依靠碳纤维高强度、轻质量的特点来弥补高透明树脂的易形变及强度较低的缺陷，同时确保其整体件的轻量化，进一步的符合车辆的轻量化需求。
更进一步的，如图1-2所示，所述太阳能电池30为晶体硅电池或薄膜电池，所述太阳能电池30埋设于高透明树脂胶层10内且其电池受光面平行高透明树脂胶层10层面设置。
一种上述带有太阳能电池的复合材料的制造方法，包括以下步骤：
提供一块汽车部件模具40，使用高透明树脂胶在其模具40表面喷一层胶，作为第一高透明树脂胶层11，如图3所示；
将太阳能电池30按要求置于模具40中的第一高透明树脂胶层11的上表面层，如图4所示；
再使用高透明树脂胶在上述上表面层喷一层胶，使其整体构成高透明树脂胶层10，如图5所示；
将碳纤维或碳纤维织物铺设模具40中的高透明树脂胶上表面层处，根据产品的要求设计碳纤维厚度或碳纤维织物层数并铺设构成碳纤维层22，如图6所示；
在模具40***贴密封胶带，内侧贴双面胶，为下步工序作好准备；
在碳纤维层22表面铺设脱模布50并对其进行整体覆盖，再在脱模布50上铺设并整体覆盖导流布60，铺设完毕后，根据产品大小对其多余部分进行剪裁，如图7所示；
在导流布60表层外整体包覆真空袋膜70，在模具40***设置用于导流普通树脂胶的导流管80，所述导流管80连通外部设备与碳纤维层22表面和脱模布50之间的夹层，如图8所示；
将模具40进行抽真空处理并用检漏仪检查真空度，此时真空袋膜70整体贴附于导流布60表层，如图9所示；
普通树脂胶被吸入碳纤维层22表面和脱模布50之间的夹层中，如图10所示；
待普通树脂胶完全浸润碳纤维并固化，剥去真空袋膜70，去除脱模布50与导流布60，导出产品，产品整体成型，如图11所示。
进一步的，如图9所示步骤中，抽真空处理并用检漏仪检查真空度要求≥0.095Mpa。
此处对高透明树脂胶以及普通树脂胶作如下具体化限定：所述高透明树脂胶为透光率高于70％并具有绝缘性、高抗冲、高强度、高耐老化性能的树脂胶。所述普通树脂胶为环氧树脂胶或乙烯基酯树脂胶或不饱和树脂胶或聚氨酯树脂胶等。
下面结合附图3-11描述本发明的一种优选实施例，不作为对本发明的限定。
太阳能电池：晶体硅电池；
碳纤维：3k斜纹200g/m2碳纤维织物；
树脂胶：环氧树脂+固化剂、乙烯基酯树脂；
汽车部件：车顶盖。
带有太阳能电池的碳纤维汽车顶盖加工步骤如下：
提供一块汽车顶盖模具，使用环氧树脂+固化剂胶在汽车顶盖模具表面喷一层0.5mm左右厚度的胶，作为第一高透明树脂胶层；
将晶体硅电池按要求置于模具中的第一高透明树脂胶层的上表面层；
再使用使用环氧树脂+固化剂胶在其上喷一层0.3mm左右厚度的胶，使其整体构成高透明树脂胶层；
将3k斜纹200g/m2碳纤维织物铺设模具中的高透明树脂胶层的上表面层处，共铺设8层以构成碳纤维层；
在模具***贴密封胶带，内侧贴双面胶，为下步工序作好准备；
在碳纤维层表面铺设脱模布并对其进行整体覆盖，再在脱模布上铺设并整体覆盖导流布，铺设完毕后，根据产品大小对其多余部分进行剪裁；
在导流布表层外整体包覆真空袋膜，在模具***设置用于导流普通树脂胶的导流管，导流管连通外部设备与碳纤维层表面和脱模布之间的夹层；
将模具进行抽真空处理并用检漏仪检查真空度，真空度要求≥0.095Mpa，此时真空袋膜整体贴附于导流布表层；
打开外部设备，将乙烯基酯树脂胶吸入碳纤维层表面和脱模布之间的夹层中；
待乙烯基酯树脂胶完全浸润碳纤维并固化，剥去真空袋膜，去除脱模布与导流布，导出产品，产品整体成型。
Claims (7)
1.一种带有太阳能电池的复合材料，由多个互相层叠且连接的层构成，其特征在于：所述各层由上至下依次为：高透明树脂胶层(10)、用于增加高透明树脂胶层(10)强度的增强层(20)，所述太阳能电池(30)埋设于高透明树脂胶层(10)内或嵌设于其底层面部。
2.根据权利要求1所述的带有太阳能电池的复合材料，其特征在于：所述增强层(20)包括普通树脂胶层(21)，所述普通树脂胶层(21)与高透明树脂胶层(10)之间夹设有与两者间层叠连接的碳纤维层(22)。
3.根据权利要求1或2所述的带有太阳能电池的复合材料，其特征在于：所述太阳能电池(30)为晶体硅电池或薄膜电池，所述太阳能电池(30)埋设于高透明树脂胶层(10)内且其电池受光面平行高透明树脂胶层(10)层面设置。
4.一种如权利要求1所述带有太阳能电池的复合材料的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
提供一块汽车部件模具(40)，使用高透明树脂胶在其模具(40)表面喷一层胶，作为第一高透明树脂胶层(11)；
将太阳能电池(30)按要求置于模具(40)中的第一高透明树脂胶层(11)的上表面层；
再使用高透明树脂胶在上述上表面层喷一层胶，使其整体构成高透明树脂胶层(10)；
将碳纤维或碳纤维织物铺设模具(40)中的高透明树脂胶上表面层处，根据产品的要求设计碳纤维厚度或碳纤维织物层数并铺设构成碳纤维层(22)；
在模具(40)***贴密封胶带，内侧贴双面胶，为下步工序作好准备；
在碳纤维层(22)表面铺设脱模布(50)并对其进行整体覆盖，再在脱模布(50)上铺设并整体覆盖导流布(60)，铺设完毕后，根据产品大小对其多余部分进行剪裁；
在导流布(60)表层外整体包覆真空袋膜(70)，在模具(40)***设置用于导流普通树脂胶的导流管(80)，所述导流管(80)连通外部设备与碳纤维层(22)表面和脱模布(50)之间的夹层；
将模具(40)进行抽真空处理并用检漏仪检查真空度，此时真空袋膜(70)整体贴附于导流布(60)表层；
普通树脂胶被吸入碳纤维层(22)表面和脱模布(50)之间的夹层中；
待普通树脂胶完全浸润碳纤维并固化，剥去真空袋膜(70)，去除脱模布(50)与导流布(60)，导出产品，产品整体成型。
5.根据权利要求4所述的带有太阳能电池的复合材料的制作方法，其特征在于：所述高透明树脂胶为透光率高于70％的树脂胶。
6.根据权利要求4所述的带有太阳能电池的复合材料的制作方法，其特征在于：所述真空度要求≥0.095Mpa。
7.根据权利要求4所述的带有太阳能电池的复合材料的制作方法，其特征在于：所述普通树脂胶为环氧树脂胶或乙烯基酯树脂胶或不饱和树脂胶或聚氨酯树脂胶。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |