CN102983213A - 一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，首先在面板曲面玻璃上覆盖一层粘结材料，在粘结材料上再摆放太阳能电池，再在太阳能电池上覆盖一层粘结材料，然后盖上背板曲面玻璃；将面板曲面玻璃与背板曲面玻璃的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈，使太阳能电池及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃、背板曲面玻璃及真空胶圈围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃与背板曲面玻璃将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。本发明能够利用同一台设备制作曲率半径不同的光伏组件。

Description

一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺
技术领域
本发明涉及真空层压、高压层压、光伏技术领域，具体涉及一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺。
背景技术
双玻光伏组件，即前面板和背板均采用玻璃的光伏组件，在BIPV和太阳能汽车上大量应用，在应用中，常常有对曲面组件的需求，特别是当光伏组件应用在汽车车顶棚上时。常规双玻光伏组件采用平面加热板、真空层压的方式制作，该方法只能生产平面的光伏组件。专利CN 202088628U、CN 202319200U、CN202378376U和CN 202428745U报道了曲面加热板的层压机，但是对于此类设备，一种曲率半径的加热板只能层压特定曲率的曲面光伏组件，而实际使用的曲面光伏组件，根据使用环境的不同，曲率半径不同，采用同一台层压机不能生产。真空袋-高压釜可以解决常规结构和双玻结构的多曲率半径的光伏组件的层压难题，但是，由于在制备过程中需要采用比组件大的真空袋，增加了制备成本。双玻组件由于前后板均采用玻璃，而玻璃是刚性的，完全没有必要采用制备常规曲面光伏组件（背板是柔性的）的高成本的制作工艺。
综上所述，开发一种低成本的、使用一台设备制备不同曲率半径的双玻光伏组件的技术是十分必要的。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，本发明能够利用同一台设备制作曲率半径不同的光伏组件，解决曲面双玻光伏组件的制作成本高的难题。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，
首先在面板曲面玻璃上覆盖一层粘结材料，在粘结材料上再摆放太阳能电池，再在太阳能电池上覆盖一层粘结材料，然后盖上背板曲面玻璃；将面板曲面玻璃与背板曲面玻璃的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈，使太阳能电池及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃、背板曲面玻璃及真空胶圈围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃与背板曲面玻璃将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
本发明所述的一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，
首先在背板曲面玻璃上覆盖一层粘结材料，在粘结材料上再摆放太阳能电池，再在太阳能电池上覆盖一层粘结材料，然后盖上面板曲面玻璃；将面板曲面玻璃与背板曲面玻璃的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈，使太阳能电池及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃、背板曲面玻璃及真空胶圈围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃与背板曲面玻璃将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
为了加强密封效果及组件的耐候性，背板材料采用玻璃。
为了得到适合应用的电压和电流，太阳能电池片之间可以采用并联或者串联的方式进行焊接。
为了制作曲率半径小于3米的曲面光伏组件，可将刚性的电池片切割成条形，并将太阳能电池的长边垂直于曲面弯曲方向摆放，减小电池承受的弯曲应力。
为了得到较高的效率，太阳能电池的汇流条的方向与太阳能电池的长边方向平行。
为了制备过程的方便与简洁，真空胶圈上的抽真空阀具有双层玻璃腔内向腔外的单向导通的功能，或者真空阀具有关闭功能。
为了防止太阳能组件出现气泡，高压釜层压机具有升温、加压过程可控制功能。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
（1）本发明利用真空胶圈柔软易变形的特点，将柔软的真空胶圈与面板曲面玻璃、背板曲面玻璃结合在一起，形成封闭空间，这样的封闭空间在受到内外压力差时，面板曲面玻璃与背板曲面玻璃很容易发生相向压实运动，且真空胶圈几乎不会影响压实运动。此外，利用真空胶圈与面板曲面玻璃、背板曲面玻璃形成的封闭空间可以使置于真空袋的待封装组件中的面板曲面玻璃、背板曲面玻璃、太阳能电池及其间的两层粘结材料在保持原始相互位置的基础上被压实固定，保持原始定位，阻止了后续工序进行时各层之间可能发生的错位，防止了层与层之间的相对滑动，实现了待封装组件初始成型。
（2）采用非刚性模板的高压釜层压方法，利用同一台设备即可制作不同曲率半径的光伏组件，克服了目前一台层压机只能制作特定曲率半径光伏组件的缺点。
（3）采用真空胶圈密封前后面板玻璃形成的腔体，并通过抽真空的方法，将两层玻璃之间的气体抽除，避免了高压釜层压过程中光伏组件中间出现气泡的问题，可以得到高质量的光伏组件。
（4）本发明既适用于薄膜太阳能电池的曲面封装，又适用于晶体太阳能电池的曲面封装，适应性广。
（5）对于曲面半径较小的光伏组件，采用将近于刚性的晶体太阳能电池切割成条状的方法缓解弯曲应力，可用于制作小曲率半径光伏组件；
（6）本发明相对于真空袋-高压釜层压方法，由于仅采用真空胶圈密封，成本较低。
（7）本发明操作简便，设备可借用常规制作夹胶玻璃的高压釜层压机，无需改造设备，而且制备成本低，适合小量或者批量生产具有相同或者不同曲率的曲面双玻光伏组件。
附图说明
图1是本发明的使用真空胶圈-高压釜层压曲面双玻光伏组件技术的截面结构示意图。
图中：1-面板曲面玻璃；2-粘结层材料；3-太阳能电池；4-背板曲面玻璃；5-真空胶圈；6-抽真空阀；7-高压釜层压机。
图2是本发明的使用真空胶圈-高压釜层压曲面光伏组件技术的立体示意图。
图3左图是对于曲率半径较大（大于3米）的曲面采用原始大小的太阳能电池片的结构示意图，右图是对于曲率半径较小（小于3米）的曲面采用切割后的太阳能电池片的结构示意图。
图中：8-汇流条。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，
首先在面板曲面玻璃1上覆盖一层粘结材料2，在粘结材料2上再摆放太阳能电池3，再在太阳能电池3上覆盖一层粘结材料8，然后盖上背板曲面玻璃4；将面板曲面玻璃1与背板曲面玻璃4的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈5，使太阳能电池3及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃1、背板曲面玻璃4及真空胶圈5围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃1与背板曲面玻璃4将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机7进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
实施例2
一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，
首先在背板曲面玻璃4上覆盖一层粘结材料2，在粘结材料2上再摆放太阳能电池3，再在太阳能电池3上覆盖一层粘结材料8，然后盖上面板曲面玻璃1；将面板曲面玻璃1与背板曲面玻璃4的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈5，使太阳能电池3及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃1、背板曲面玻璃4及真空胶圈5围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃1与背板曲面玻璃4将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机7进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
实施例1或2还可以进一步采取以下技术措施：
所述的面板曲面玻璃1和背板曲面玻璃4的曲率半径不小于0.3米，本发明可以根据实际情况在不小于0.5米的范围内选择不同曲率半径，通常可以在不小于0.3米的范围内将曲率半径选择为0.5~100米，在本实施例中，具体可以选择0.5、10、100米甚至更大；
太阳能电池3是晶体硅、非晶硅、III-V族、II-VI族、化合物等刚性或者柔性的晶体或者薄膜太阳能电池。
太阳能电池3可以由单片太阳能电池通过汇流条8串联或者并联焊接而成，焊接完成的太阳能电池3的汇流条方向沿曲面组件的弯曲方向或者垂直于曲面弯曲方向。
真空胶圈5是柔性的，抽真空后，面板玻璃1和背板玻璃4紧密贴合。
所述粘结材料采用EVA、PVB或离子聚合物，当然也可以采用它光伏粘结材料。
本发明使用高压釜层压机7进行层压时，两层粘结材料被熔化，固化后即可将面板曲面玻璃1、太阳能电池3及背板曲面玻璃4粘结在一起，形成一个整体，在去掉真空袋后就可以得到曲面光伏组件。

Claims (7)

1.一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，
首先在面板曲面玻璃（1）上覆盖一层粘结材料（2），在粘结材料（2）上再摆放太阳能电池（3），再在太阳能电池（3）上覆盖一层粘结材料（8），然后盖上背板曲面玻璃（4）；将面板曲面玻璃（1）与背板曲面玻璃（4）的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈（5），使太阳能电池（3）及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃（1）、背板曲面玻璃（4）及真空胶圈（5）围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃（1）与背板曲面玻璃（4）将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机（7）进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
2.根据权利要求1所述的曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，所述的面板曲面玻璃（1）和背板曲面玻璃（4）的曲率半径不小于0.3米。
3.根据权利要求1或2所述的曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，太阳能电池（3）由单片太阳能电池通过汇流条（8）串联或者并联焊接而成。
4.根据权利要求3所述的曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，焊接完成的太阳能电池（3）的汇流条方向沿曲面组件的弯曲方向或者垂直于曲面弯曲方向。
5.根据权利要求4所述的曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，真空胶圈（5）是柔性的，抽真空后，面板玻璃（1）和背板玻璃（4）紧密贴合。
6.根据权利要求1所述的曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，所述真空胶圈5上附有抽真空阀6，通过抽真空阀6抽真空以使真空袋内形成负压。
7.一种曲面双玻光伏组件的层压制备工艺，其特征在于，
首先在背板曲面玻璃（4）上覆盖一层粘结材料（2），在粘结材料（2）上再摆放太阳能电池（3），再在太阳能电池（3）上覆盖一层粘结材料（8），然后盖上面板曲面玻璃（1）；将面板曲面玻璃（1）与背板曲面玻璃（4）的边缘对齐后，在其四周套上真空胶圈（5），使太阳能电池（3）及两层粘结材料处于由面板曲面玻璃（1）、背板曲面玻璃（4）及真空胶圈（5）围合而成的密闭空间内，再对封闭空间进行抽真空，在外界大气压的作用下，面板曲面玻璃（1）与背板曲面玻璃（4）将其间的太阳能电池和粘结材料压实，防止相对滑动，得到待封装组件；将待封装组件放入高压釜层压机（7）进行层压，层压后将真空胶圈去掉即得到曲面双玻光伏组件。
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