CN110459648B - 一种消除bipv组件气泡的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其方法步骤如下：控制生产现场温湿度；检测BIPV组件在层压机加热盘的占位是否受热均匀；将不能与BIPV组件吻合的层压机气囊更新；准备配片玻璃、PVB和电池组；将配片玻璃进行烘干，然后进行材料敷设合片，合片完成后进行预热、预压，若组件出现气泡，用钢针将气泡扎破，或夹设C型夹子，再涂抹防止气泡产生的材料，最后放入高压釜进行固化处理，控制降温时间。本发明既解决了组件当中容易产生气泡导致组件寿命缩短的问题，降低了产品成本，提高了成品率，又使得BIPV组件的使用寿命增加，具有实用性和美观性。
Description
技术领域
本发明涉及光电和建材技术领域，更具体涉及一种消除BIPV组件气泡的加工方法。
背景技术
光伏建筑一体化组件简称“BIPV组件”，是光伏与建筑的集成，也是建筑节能一种重要应用形式之一。目前，欧洲、美国等发达国家的BIPV技术已进入相对成熟期，得到了广泛地应用。据欧洲光伏工业协会数据显示，光伏建筑应用量占欧洲整个光伏应用量的80％，在美国这一比例也达到67％。而我国尚处于起步阶段，但是发展的势头非常迅猛，预计到2020年末，建筑光伏装机量将达到50GW，占分布式光伏装机总量的70％，占光伏装机总量的33％，市场容量还是非常巨大的。
BIPV组件是由上下两层钢化玻璃将晶体硅太阳电池进行封装，并用层压机预压，通过内部热熔性胶膜PVB将玻璃与晶体硅电池粘接，预压成型后，BIPV组件进入高压釜进行二次加压，加压完毕后BIPV组件成型。
层压机预压出现气泡、高压釜加压出现气泡是BIPV组件的主要质量问题，特别在雨季、季节交替、温差较大时问题更加严重，导致BIPV组件寿命缩短，外观质量大大折扣。由于BIPV组件不可返修，大大增加了产品的成本，不利于产品的大范围推广。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种消除BIPV组件气泡的加工方法，以解决了BIPV组件在生产过程中易出现气泡，而导致BIPV组件寿命缩短，以及增加产品成本的问题，以使得BIPV组件的使用寿命增加，外观更加美观，提高BIPV组件的生产质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种消除BIPV组件气泡的加工方法，具体加工步骤包括：
(1)确定生产的BIPV组件尺寸及BIPV组件在层压机加热盘的占位，对BIPV组件占位的四个边分别进行温度检测；
(2)对层压机气囊的平整度进行检测；
(3)对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行配片，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的弯曲度、厚度、长度偏差在一定的公差范围之内；
(4对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行烘干处理；
(5)将下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB、上层钢化玻璃依次进行叠放敷设，完成BIPV组件的合片；
(6)将合片后的BIPV组件放入层压机进行预热、预压处理；
(7)预压成型后的BIPV组件放置到车间内单独设置的除湿间内；
若预压成型后的BIPV组件边缘四周出现气泡，采用钢针将气泡扎破，或在BIPV组件边缘夹设C型夹子；
(8)将经步骤(7)处理后的BIPV组件四周涂抹用于加速下层PVB和上层PVB融化以防止气泡产生的材料；
(9)将经步骤(8)处理后的BIPV组件放入高压釜进行固化处理，并将降温时间控制在30-40分之间；
上述步骤(1)至步骤(9)所处的生产现场温湿度控制在：温度≤22℃，湿度≤30％RH；
在步骤(2)中，若层压机气囊形成的固有印记不能与BIPV组件吻合，需要对层压机气囊进行更换；
在步骤(5)中，下层PVB和上层PVB包裹住下层钢化玻璃和上层钢化玻璃边缘。
进一步优化技术方案，所述步骤(1)中，在层压机加热盘的BIPV组件占位的四个边处分别放置四个点温计，任意两个点温计所测温度之差小于2℃。
进一步优化技术方案，任意两个点温计所测温度之差大于等于2℃时，检查层压机油路并进行维修。
进一步优化技术方案，所述步骤(4)中，对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行烘干处理方式为将上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行吹扫、烘干、去除杂物。
进一步优化技术方案，所述步骤(5)中，下层钢化玻璃和上层钢化玻璃为打孔类玻璃时，在下层钢化玻璃的孔的底部以及上层钢化玻璃的孔的顶部分别放置一个直径超过孔径1～3cm的PVB小块。
进一步优化技术方案，所述步骤(7)中，除湿间的温湿度控制在：温度为20-25℃，湿度为25％-30％RH。
进一步优化技术方案，所述步骤(7)中，钢针采用直径在0.5～1.5mm的圆形钢针。
进一步优化技术方案，所述步骤(7)中，在BIPV组件边缘气泡密集的区域，紧邻夹设多个C型夹子，轻转3/4圈；在BIPV组件边缘气泡的稀疏区域，在距离气泡5mm的区域夹设C型夹子；在BIPV组件无气泡区域的边缘，每间隔5个C型夹子的长度设置一C型夹子，轻转3/5圈。
进一步优化技术方案，所述步骤(8)中，材料包括二丁酯。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明的加工方法对每一个可能产生气泡的工序都进行改进，确保BIPV组件成品当中不会产生气泡，解决了气泡导致组件寿命缩短、影响美观性的问题，提高了成品率，降低了生产成本，加工步骤简单实用，便于广泛使用。
本发明通过对BIPV组件在层压机加热盘的占位的四个边进行温度检测，保证了整体层压机加热盘的稳定性，降低了由于层压机加热盘温度的不均匀性而导致的PVB融合不均匀、流动性能差、产生气泡等问题出现的可能性。且本发明采用点温计进行温度检测，检测精度高、响应迅速。
本发明通过对层压机气囊进行更换的方式，保证了整个BIPV组件在层压过程中的平整度，使得层压机气囊的印记与BIPV组件尺寸完全吻合，减少了由于对BIPV组件压力不均匀产生气泡的可能性。
本发明通过对车间内的生产现场温湿度进行控制以及单独设置的除湿间，能够避免下层PVB和上层PVB吸入水分，进而有效地避免因下层PVB和上层PVB吸入的水汽进入BIPV组件内部而产生气泡的情况发生。
本发明对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行配片，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃弯度相一致，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃相对齐，大大地减小了气泡产生的可能性。
本发明在进行BIPV组件的合片前对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行烘干处理，避免了由于上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的水汽进入BIPV组件内部而产生气泡的可能性。
本发明下层PVB和上层PVB包裹住下层钢化玻璃和上层钢化玻璃边缘，有效地避免了因中夜班温差大而导致BIPV组件从层压机出料后产生热胀冷缩现象，进而有效地避免BIPV组件边缘气泡产生的可能性。
本发明预压成型后的BIPV组件边缘四周出现气泡后通过采用钢针扎破的方式或者通过在BIPV组件边缘夹设C型夹子的方式，大大地减少了产生的气泡，保证经过高压釜固化处理后的BIPV组件内部没有气泡，大大地提高BIPV组件的生产质量。
本发明在BIPV组件进入高压釜前，在BIPV组件四周涂抹的二丁酯能够加速PVB的融化，控制气泡的产生。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其方法步骤如下：
在生产现场温湿度控制于：温度≤22℃，湿度≤30％RH的前提下，首先确定生产的BIPV组件尺寸，确定BIPV组件在层压机加热盘的占位，在BIPV组件占位的四个边分别放置四个点温计进行温度检测，保证各个点温计所测温度之差小于2℃。任意两个点温计所测温度之差大于等于2℃时，即温度偏差大时，及时检查层压机油路并进行维修。保证了整体层压机加热盘的稳定性，降低了由于层压机加热盘温度的不均匀性而导致的PVB融合不均匀、流动性能差、产生气泡等问题出现的可能性。
光伏专用层压机气囊经过一段时间的使用，已经形成了之前BIPV组件固有的印记，如果该层压机气囊的整体表面平整度不能与待加工的BIPV组件相吻合。需要检查层压机气囊是否形成固有印记，即层压机气囊平整度检测过程。若层压机气囊形成的固有印记不能与BIPV组件吻合，需要对层压机气囊进行更换，保证了整个BIPV组件在层压过程中的平整度，使得层压机气囊的印记与BIPV组件尺寸完全吻合，减少了由于对BIPV组件压力不均匀产生气泡的可能性。
而后，需要对上层钢化玻璃、下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB进行材料的准备。
要求玻璃厂家在生产上层钢化玻璃和下层钢化玻璃时，对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行配片，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的弯曲度、厚度、长度偏差在一定的公差范围之内(弯曲度、厚度、长度的公差范围分别见表一、表二、表三)。
表一、弯曲度公差
| 公称厚度(㎜) | 弓形允许偏差(％) | 波形允许偏差(％) |
| 3.2、4 | 0.25 | 0.2 |
| ＞4 | 0.3 | 0.2 |
表二、长度公差
表三、厚度公差
| 公称厚度 | 厚度允许偏差 |
| 3.2、4、5、6、8、10、12 | ±0.2 |
| ＞12 | ±0.3 |
在进行BIPV组件敷设工序生产过程中，若上层钢化玻璃和下层钢化玻璃弯度不一致，则上下两片钢化玻璃对不齐，导致气泡产生的较多。因此，对于原材料的把握，即钢化玻璃的检验以及敷设工序的监控，是解决产生气泡问题的关键。本发明对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行配片，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃弯度相一致，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃相对齐，大大地减小了气泡产生的可能性。
在进行BIPV组件敷设工序前，需要对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行进行烘干处理，即对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行吹扫、烘干、去除杂物，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的干燥，避免了由于上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的水汽进入BIPV组件内部而产生气泡的可能性。
将下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB、上层钢化玻璃依次进行叠放敷设，完成BIPV组件的合片。
在生产过程中，中夜班温差大，会导致BIPV组件从层压机出料后产生热胀冷缩现象，使BIPV组件的边缘产生气泡，为了解决这一问题，将下层PVB和上层PVB的厚度加大，要求下层PVB和上层PVB能包裹住下层钢化玻璃和上层钢化玻璃边缘，进而有效地避免了下层PVB和上层PVB因产生热胀冷缩现象而产生气泡的可能性。
将合片后的BIPV组件放入层压机进行预热、预压处理，预压成型后的BIPV组件放置到车间内单独设置的除湿间内，除湿间的温湿度控制在：温度为20-25℃，湿度为25％-30％RH。除湿间的设置有效地避免了因PVB材料吸水的特殊性将车间内的水分吸收而在BIPV组件内部产生气泡的可能性。
若预压成型后的BIPV组件边缘四周出现气泡，需要对产品进行加工，采用直径在0.5～1.5mm的圆形钢针将气泡扎破，或在BIPV组件边缘夹设C型夹子，在BIPV组件边缘气泡密集的区域，紧邻夹设多个C型夹子，轻转3/4圈，在BIPV组件边缘气泡的稀疏区域，在距离气泡5mm的区域夹设C型夹子，无BIPV组件边缘气泡区域的边缘，每间隔5个C型夹子的长度设置一C型夹子，轻转3/5圈。
在BIPV组件四周涂抹二丁酯，用于加速下层PVB和上层PVB融化，防止气泡产生。
最后将BIPV组件放入高压釜进行固化处理，并将降温时间控制在30-40分之间，高压釜降温时间的控制有利于控制多余气泡的产生。
BIPV组件生产完成后需要对其进行质量检验，并对其进行包装。
实施例1
检测数据显示，生产现场温度为20℃，湿度为25％RH，符合要求。确定生产的BIPV组件尺寸，然后确定在层压机加热盘的占位，设置好点温计，测得各个点温计之间温度差均小于2℃。层压机气囊未形成固有印记，不需要更换。
将配片玻璃放到料台上进行去除杂物、吹扫、烘干，然后准备合片：将下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB、上层钢化玻璃依次进行叠放敷设。
合片后的BIPV组件放入层压机进行预热、预压处理，预压成型后的BIPV组件放置到车间内单独设置的除湿间内。检查发现的BIPV组件边缘四周出现气泡，使用1mm的圆形钢针将气泡扎破，然后在BIPV组件四周涂抹二丁酯，送入高压釜进行固化处理，35分钟后降温完毕，BIPV组件制作完成，组件中没有出现气泡。
实施例2
检测数据显示，生产现场温度为22℃，湿度为30％RH，符合要求。确定生产的BIPV组件尺寸，然后确定在层压机加热盘的占位，设置好点温计，测得各个点温计之间温度差均小于2℃。层压机气囊未形成固有印记，不需要更换。
将配片玻璃放到料台上进行去除杂物、吹扫、烘干，然后准备合片：将下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB、上层钢化玻璃依次进行叠放敷设。
合片后的BIPV组件放入层压机进行预热、预压处理，预压成型后的BIPV组件放置到车间内单独设置的除湿间内。检查发现的BIPV组件边缘四周出现小面积分布比较密集的气泡，紧邻夹设多个C型夹子，轻转3/4圈，然后在BIPV组件四周涂抹二丁酯，送入高压釜进行固化处理，32分钟后降温完毕，BIPV组件制作完成，组件中没有出现气泡。
本发明采用的技术方案，达到的技术效果为：通过对各个工艺环节的改进，将BIPV组件产生气泡的可能减小到最低，产生气泡后通过本发明所述方法也能有效地排除气泡，使得双玻组件更加美观，而且使用寿命更长，具有很高的实用性。
实施例3
当下层钢化玻璃和上层钢化玻璃为打孔类玻璃时，在进行BIPV组件的合片前，在下层钢化玻璃的孔的底部以及上层钢化玻璃的孔的顶部分别放置一个PVB小块，PVB小块的直径超过孔径1～3cm，再进行BIPV组件的合片。PVB小块的设置减小了由于钢化玻璃上的孔的四周因缺胶而产生气泡的可能性。
若预压成型后的BIPV组件在孔的附近出现气泡时，采用直径在0.5～1.5mm的圆形钢针将气泡扎破。
Claims (9)
1.一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于，具体加工步骤如下：
(1)确定生产的BIPV组件尺寸及BIPV组件在层压机加热盘的占位，对BIPV组件占位的四个边分别进行温度检测；
(2)对层压机气囊的平整度进行检测；
(3)对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行配片，保证上层钢化玻璃和下层钢化玻璃的弯曲度、厚度、长度偏差在一定的公差范围之内；
(4)对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行烘干处理；
(5)将下层钢化玻璃、下层PVB、电池串组、上层PVB、上层钢化玻璃依次进行叠放敷设，完成BIPV组件的合片；
(6)将合片后的BIPV组件放入层压机进行预热、预压处理；
(7)预压成型后的BIPV组件放置到车间内单独设置的除湿间内；
若预压成型后的BIPV组件边缘四周出现气泡，采用钢针将气泡扎破，或在BIPV组件边缘夹设C型夹子；
(8)将经步骤(7)处理后的BIPV组件四周涂抹用于加速下层PVB和上层PVB融化以防止气泡产生的材料；
(9)将经步骤(8)处理后的BIPV组件放入高压釜进行固化处理，并将降温时间控制在30-40分之间；
上述步骤(1)至步骤(9)所处的生产现场温湿度控制在：温度≤22℃，湿度≤30％RH；
在步骤(2)中，若层压机气囊形成的固有印记不能与BIPV组件吻合，需要对层压机气囊进行更换；
在步骤(5)中，下层PVB和上层PVB包裹住下层钢化玻璃和上层钢化玻璃边缘。
2.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在层压机加热盘的BIPV组件占位的四个边处分别放置四个点温计，任意两个点温计所测温度之差小于2℃。
3.根据权利要求2所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：任意两个点温计所测温度之差大于等于2℃时，检查层压机油路并进行维修。
4.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(4)中，对上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行烘干处理方式为将上层钢化玻璃和下层钢化玻璃进行吹扫、烘干、去除杂物。
5.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(5)中，下层钢化玻璃和上层钢化玻璃为打孔类玻璃时，在下层钢化玻璃的孔的底部以及上层钢化玻璃的孔的顶部分别放置一个直径超过孔径1～3cm的PVB小块。
6.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(7)中，除湿间的温湿度控制在：温度为20-25℃，湿度为25％-30％RH。
7.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(7)中，钢针采用直径为0.5～1.5mm的圆形钢针。
8.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(7)中，在BIPV组件边缘气泡密集的区域，紧邻夹设多个C型夹子，轻转3/4圈；在BIPV组件边缘气泡的稀疏区域，在距离气泡5mm的区域夹设C型夹子；在BIPV组件无气泡区域的边缘，每间隔5个C型夹子的长度设置一C型夹子，轻转3/5圈。
9.根据权利要求1所述的一种消除BIPV组件气泡的加工方法，其特征在于：所述步骤(8)中，材料包括二丁酯。
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