CN116093195A - 一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光伏组件领域，尤其涉及一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法，包括：对光伏组件的前板材料以等离子风进行改性，并进行等离子火焰处理，得到改性前板材料；在所述改性前板材料的至少部分表面形成色彩层；其中，所述等离子风的风速为15cm/s～25cm/s；通过等离子风对前板材料的表面进行处理，同时控制等离子风的风速，相较于传统的图层液，通过等离子风的物理方式对前板材料的表面清洁活化处理，可以实现在使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度。
Description
技术领域
本申请涉及光伏组件领域，尤其涉及一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法。
背景技术
随着光伏产业的不断发展，对光伏组件的颜色也提出了新的要求。而彩色光伏组件的形成，一般使用丝网印刷或UV印刷方式，使光伏组件表面呈现色彩图案,但色彩层要在光滑的前板材料上形成一定的牢度，才能附着在光伏组件的前板材料上。
目前针对色彩层在光滑的前板材料上形成牢度，通常是利用图层液,使UV印刷中的UV油墨增加附着度,但图层液本身为化学材料组合物,通常在制作时容易产生环境污染及危害人员,并且图层液也会对UV油墨产生色彩偏差影响,大大降低了使用的可靠性；因此如何提供一种在不影响使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度的方法，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种提高色彩油墨和光伏组件结合牢度的方法，以解决现有技术中色彩油墨难以在使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度。
第一方面，本申请提供了一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法，所述方法包括：
对光伏组件的前板材料以等离子风进行改性，并进行等离子火焰处理，得到改性前板材料；
在所述改性前板材料的至少部分表面形成色彩层；
其中，所述等离子风的风速为15cm/s～25cm/s。
可选的，所述等离子风的出风口距所述前板材料表面之间的间隔大小为5mm～20mm。
可选的，所述等离子风的出风口与所述前板材料表面之间的间距为8mm～15mm。
可选的，所述出风口的排列方式包括错位排列。
可选的，所述出风口的孔径≥50mm。
可选的，所述前板材料包括玻璃、ETFE薄膜和聚合物类透明材料中的至少一种。
可选的，当所述前板材料为ETFE薄膜时，所述等离子火焰的温度≤80℃。
可选的，当所述前板材料为玻璃和/或聚合物类透明材料时，所述等离子火焰的温度＜200℃。
可选的，所述形成色彩层的开始时机为所述等离子火焰处理后的15min内。
可选的，所述光伏组件的色彩层厚度为0.01mm～0.05mm。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的一种提高色彩油墨和光伏组件结合牢度的方法，通过等离子风对前板材料的表面进行处理，同时控制等离子风的风速，由于等离子风中含有大量的荷能粒(电)子，再轰击前板材料的过程中，前板材料的表面吸附的环境气体、水汽、有机物等杂质被轰击掉,使表面清洁活化,表面能提高,当色彩层印刷后沉积时色彩油墨中的薄膜原子或分子更好地浸润基片，保证色彩油墨色彩的真实色彩，提高了光伏组件的使用可靠性，同时由于等离子风中荷能粒(电)子轰击前板材料表面时，在控制的风速内，微观上前板材料的表面会形成许多凹坑、孔隙,在沉积过程时色彩油墨中的薄膜原子或分子进入这类形成的凹坑或者孔隙,从而产生机械锁合力，提高油墨的色彩同前板材料结合的结合牢度，相较于传统的图层液，通过等离子风的物理方式对前板材料的表面清洁活化处理，可以实现在使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的等离子风和前板材料的实际工作示意图；
图3为本申请实施例提供的产生等离子风的等离子头和前板材料的工作间距示意图；
图4为本申请实施例提供的产生等离子风的等离子头和前板材料的错位排布方式的工作设备仰视图；
图5为本申请实施例提供的产生等离子风的等离子头和前板材料的错位排布方式的工作设备示意图；
图6为本申请实施例提供的方法所制备得到的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
如图1所示，本申请提供了一种提高色彩油墨和光伏组件结合牢度的方法，所述方法包括：
S1.对光伏组件的前板材料以等离子风进行改性，并进行等离子火焰处理，得到改性前板材料；
S2.在所述改性前板材料的至少部分表面形成色彩层；
其中，所述等离子风的风速为15cm/s～25cm/s。
本申请实施例中，控制等离子风的风速为15cm/s～25cm/s的积极效果是在该风速的范围为，由于等离子风中的高能粒(电)子不仅能有效地去除掉吸附在前板材料上的环境气体、水汽、有机物等杂质，还能在前板材料表面轰击产生粗糙面，提高UV油墨和光伏组件前板材料的结合强度，因此控制等离子风的风速不仅能有效的去除掉吸附在前板材料上的杂质，还能保证含有凹坑或孔隙的粗糙面的成型，保证UV印刷后前板上的色彩差异度小，同时提高色彩和前板材料的结合牢度，实现在使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度。
由于等离子风生成阶段一般都具有温度，因此利用等离子风中的高能粒(电)子轰击前板材料时，不仅能利用等离子风的高能粒(电)子轰击出杂质，还可以通过等离子风的温度对前板材料进行加热，使得前板材料更易于被等离子风的高能粒(电)子轰击出凹坑和孔隙，从而更好的提高前板材料的表面粗糙度，进而提高UV油墨和前板材料的结合牢度。
产生的等离子风的机器为等离子发生器，其型号为PG-1000ZF射流低温等离子体处理机，由南京苏曼等离子科技有限公司提供，其工作功率为1000W，喷出的等离子风的温度在200℃以下。
在一些实施方式总，所述在所述改性前板材料的至少部分表面形成色彩层，具体包括：
以UV油墨在所述改性前板材料的至少部分表面上进行UV印刷，得到色彩层。
在一些可选的实施方式中，所述等离子风的出风口距所述前板材料表面之间的间隔大小为5mm～20mm。
本申请实施例中，控制等离子风的出风口距前板材料表面之间的间隔大小为5mm～20mm的积极效果是在该距离范围内，能保证等离子风的风速在15cm/s～25cm/s这一范围内，同时保证等离子风的高能粒(电)子轰击前板材料所形成的微观粗糙面的凹坑和孔隙，进而保证UV油墨和前板材料的结合牢度。
在一些可选的实施方式中，如图2和图3所示，所述等离子风的出风口与所述前板材料表面之间的间距为8mm～15mm。
本申请实施例中，进一步细化等离子风的出风口距前板材料表面之间的间隔大小为8mm～15mm的积极效果是保证前板材料为玻璃时，等离子风的风速在15cm/s～25cm/s这一范围内，同时保证等离子风的高能粒(电)子轰击前板材料所形成的微观粗糙面的凹坑和孔隙，进而保证UV油墨和前板材料的结合牢度。
在一些可选的实施方式中，如图4和图5所示，所述出风口的排列方式包括错位排列。
本申请实施例中，控制出风口的具体排列方式，通过错位排列的方式提高出风口的工作效率，保证对前板材料表面清洁和活化处理的效果。
在一些可选的实施方式中，所述出风口的孔径≥50mm。
本申请实施例中，控制出风口的孔径在50mm以上的积极效果是在该孔径范围内，能保证等离子风通过出风口喷出时的等离子风面积，从而保证等离子风面积，从而提高等离子风对前板材料的表面清洁和活化处理的效果。
在一些可选的实施方式中，所述前板材料包括玻璃、ETFE薄膜和聚合物类透明材料中的至少一种。
本申请实施例中，控制前板材料的具体组成，能涵盖大部分的光伏组件的前板材料，从而提高本申请方法的普适性。
聚合物类透明材料是指光伏组件中常用的高分子透明材料，例如：压克力透明板材料。
在一些可选的实施方式中，当所述前板材料为ETFE薄膜时，所述等离子火焰的温度≤80℃。
本申请实施例中，控制前板材料和对应的等离子火焰温度，由于ETFE薄膜的耐受温度较低，过高的等离子火焰温度会导致ETFE薄膜破损，从而影响UV油墨和前板材料的结合。
在一些可选的实施方式中，当所述前板材料为玻璃和/或聚合物类透明材料时，所述等离子火焰的温度＜200℃。
本申请实施例中，控制前板材料和对应的等离子火焰温度，由于玻璃材质和聚合物类透明材料的耐受性较高，而过高的温度将导致前板材料的损坏，影响光伏组件的正常功能。
在一些可选的实施方式中，所述UV印刷的开始时机为所述等离子火焰处理后的15min内。
本申请实施例中，控制UV印刷的开始时机为等离子火焰处理后的15min内的积极效果是由于等离子火焰处理后的前提材料较为软化，可以加快UV油墨的扩散速度，从而保证UV油墨和前板材料的结合牢度。
在一些可选的实施方式中，如图6所示，所述光伏组件的色彩层厚度为0.01mm～0.05mm。
本申请实施例中，控制光伏组件的色彩层厚度为0.01mm～0.05mm的积极效果是在该色彩层厚度的范围内，保证UV油墨能附着在前板材料上，从而使得光伏组件的表面的色彩牢固，同时避免UV油墨过厚影响前板材料的透光性。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
如图1所示，一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法，包括：
S1.对光伏组件的前板材料以等离子风进行改性，并进行等离子火焰处理，得到改性前板材料；
S2.以UV油墨在改性前板材料的表面上进行UV印刷，得到如图6所示的光伏组件的前板；
其中，等离子风的风速为25cm/s。
等离子风的出风口与前板材料表面之间的间距为10mm。
前板材料为玻璃。
UV印刷的开始时机为等离子火焰处理后的15min内。
光伏组件的色彩层厚度为0.02mm。
实施例2
将实施例2和实施例1进行对比，实施例2和实施例1的区别于：
等离子风的风速为15cm/s。
等离子风的出风口与前板材料表面之间的间距为15mm。
前板材料为ETFE薄膜。
光伏组件的色彩层厚度为0.01mm。
实施例3
将实施例3和实施例1进行对比，实施例3和实施例1的区别于：
等离子风的风速为25cm/s。
等离子风的出风口与前板材料表面之间的间距为20mm。
UV印刷的开始时机为等离子火焰处理后的15min内。
光伏组件的色彩层厚度为0.05mm。
对比例1
将对比例1和实施例1进行对比，对比例1和实施例1的区别在于：
直接采用图层液对前板材料进行处理，不采用等离子风对前板材料处理。
对比例2
将对比例2和实施例1进行对比，对比例2和实施例1的区别在于：
等离子风的风速为10cm/s。
等离子风的出风口与前板材料表面之间的间距为3mm。
对比例3
将对比例3和实施例1进行对比，对比例3和实施例1的区别在于：
等离子风的风速为30cm/s。
等离子风的出风口与前板材料表面之间的间距为25mm。
相关实验及效果数据：
分别收集实施例和对比例所得的光伏组件产品，并进行性能检测，结果如表1所示。
实验测试方法：
百格脱落实验：按照GB/T9286-98标准进行检测。
表1各实施例和对比例所得光伏组件产品的性能数据
表1的具体分析：
ISO和ASTM都为百格测试的附着力测试的B数测试参数，两者综合反映UV油墨和光伏组件的附着力。
由实施例1-3的数据可知：
通过本申请的方法，通过等离子风的物理方式对前板材料的表面清洁活化处理，可以实现在使用可靠性的基础上无害化的提高色彩油墨和光伏组件前板的结合牢度，可保证光伏组件的前板在百格测试中的ASTM等级在4B。
本申请的方法中，由于控制了等离子风的风速，在肉眼可视之下，并不会对前板材料产生扭曲刮伤影响；同时由于本申请采用等离子风的喷射头错位排列，提高其工作效率的同时还能控制对前板材料的部分表面或者全部表面。
本申请的方法中，不同于传统的图层液的化学处理方式，其直接采用等离子风的物理处理方式，不产生废液污染，更为环保。
由对比例1-3的数据可知：
若不采用本申请的等离子风的处理方法，或者所设定的参数不在本申请所保护的范围内，所得光伏组件的前板在百格测试中的表现不佳。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。
在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种提高彩色光伏组件中色彩层的附着性的方法，其特征在于，所述彩色光伏组件包括前板材料，所述方法包括：
对前板前板材料以等离子风进行改性，并进行等离子火焰处理，得到改性前板板材料；
在所述改性前板材料的至少部分表面形成色彩层；
其中，所述等离子风的风速为15cm/s～25cm/s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子风的出风口与所述前板材料表面之间的间距为5mm～20mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子风的出风口距所述前板材料表面之间的间隔大小为8mm～15mm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述出风口的排列方式包括错位排列。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述出风口的孔径≥50mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前板材料包括玻璃、ETFE薄膜和聚合物类透明材料中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述前板材料为ETFE薄膜时，所述等离子火焰的温度≤80℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述前板材料为玻璃和/或聚合物类透明材料时，所述等离子火焰的温度＜200℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成色彩层的时机为所述等离子火焰处理后的15min内。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光伏组件的色彩层厚度为0.01mm～0.05mm。
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