CN102422439A - 将条纹板附于光伏模块的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种将条纹板附于光伏模块的方法。光伏模块具有盖板。
Description
本申请要求于2009年3月12日提交的第61/159,504号美国临时专利申请以及于2009年8月24日提交的第61/236,379号美国临时专利申请的优先权，上述申请通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明涉及一种将条纹板附于光伏模块的方法。
背景技术
太阳能产业的一个挑战是开发一种不仅安全而且快速地将条纹板附于光伏模块的方法。另一个挑战是暴露在不同环境因素(例如，温度、湿度、日照或者它们的组合)后，在条纹板和光伏模块之间保持优异的粘附性。
附图说明
图1是示出位于单独位置的条纹板、光伏模块的盖板和粘合剂的透视图。
图2是示出位于光伏模块的盖板上的条纹板以及为了短期粘附而设置在条纹板和盖板之间的粘合剂的透视图。
图3是示出位于光伏模块的盖板上的条纹板以及填充密封剂以使密封剂从条纹板的通道向下流动并且填充盖板的孔的透视图。
具体实施方式
为了将条纹板附于光伏模块并保持优异的粘附性，已开发了一种允许在光伏模块盖板的表面上设置条纹板且将密封剂引入条纹板中的新方法。密封剂流过条纹板并接触条纹板和盖板，最后固化以在条纹板和光伏模块之间形成稳固的粘性结合。可以将可以用底漆涂覆的丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的顶表面或第一表面之间。
在一个方面，一种将条纹板附于具有盖板的光伏模块的方法可以包括：将导体设置为与光伏器件的盖板相邻；将条纹板设置在所述盖板的位于连接件上方的第一表面上，以形成由盖板、连接件和条纹板限定的空间；在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间设置丙烯酸泡沫片。所述导体可以包括：第一端，构造为与光伏器件连接；第二端，设置为接近盖板的第一表面上的连接件。条纹板可以包括具有顶表面和底表面且构造为密封到盖板的基底、构造为使所述导体和第二导体相交的接头以及构造为容纳可流动的密封剂的通道。
所述方法还可以包括如下步骤：将可流动的密封剂引入条纹板的通道中，使可流动的密封剂流到限定的空间中且接触通道、盖板和连接件，并且固化可流动的密封剂以将条纹板连接至盖板。所述盖板可以包括玻璃。所述连接件可以包括形成在盖板的第一表面中的压痕。所述连接件可以包括穿过盖板形成的孔。所述导体可以包括箔带。所述条纹板可以包括塑料。所述条纹板可以包括聚碳酸酯。所述基底可以包括矩形板。所述基底可以包括形成在底表面中的凹陷。所述接头可以包括形成在基底的顶表面上并且被构造为使第二导体接触所述导体的插座。
所述方法还可以包括将所述导体和第二导体电连接。所述通道可以包括位于基底内的开口。所述方法还可以包括步骤：在所述通道的基底中研磨开口。所述通道可以包括垂直地从基底的表面延伸并且环绕所述开口的分隔件。所述第二导体可以包括构造为将电子运送至导体或者从导体运送电子的绝缘电线。所述可流动的密封剂可以包括硅树脂。所述可流动的密封剂可以包括丙烯酸化物、聚硫化物、丁基聚合物或聚氨酯。
所述方法还可以包括步骤：将基底的底表面设置在盖板上之前，对基底的底表面涂底漆。所述基底的底表面可以用液态底漆来涂覆。所述基底的底表面可以用火焰处理来涂底漆。所述方法还可以包括步骤：在将条纹板设置在盖板的位于所述连接件上方的第一表面上之前，将密封件设置在所述盖板的位于所述连接件上方的第一表面上。所述密封件可以包括丙烯酸泡沫芯。所述密封件可以包括丙烯酸泡沫芯的表面上的压敏粘合剂。
所述方法还可以包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间以前，使底漆与条纹板的底表面接触。所述方法还可以包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之前以前，使底漆与盖板的第一表面接触。所述方法还可以包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间以前，使底漆接触丙烯酸泡沫片。底漆可以包括水类底漆。所述底漆可以包括当紫外光引导到其上时发射荧光的化合物。底漆可以包括粘合剂材料。
所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上刷底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上辊涂底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上喷涂底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上丝网印刷底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上涂抹底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上放置大约5克-大约50克底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上放置大约10克-大约30克底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上放置大约20克底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上放置多层底漆。所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤可以包括在丙烯酸泡沫片上放置大约3层底漆。
在一个方面，一种光伏模块可以包括：光伏器件；盖板，设置为与光伏器件相邻，其中，盖板可以包括形成在盖板的第一表面上的连接件；导体，包括连接至光伏器件的第一端和设置为与所述连接件邻近的第二端；条纹板，包括基底、接头和通道，其中，基底包括顶表面和底表面且被构造为密封到盖板，接头构造为使所述导体和第二导体相交，通道构造为容纳可流动的密封剂，其中，条纹板设置在盖板的位于所述连接件上方的第一表面上，以形成由盖板、连接件和条纹板限定的空间；丙烯酸泡沫片，位于条纹板的底表面和盖板的第一表面之间。
所述光伏模块还可以包括引入条纹板的通道中的密封剂，密封剂接触通道、盖板和连接件。所述光伏模块还可以包括接触丙烯酸泡沫片的底漆。所述底漆包括基于水的底漆。所述底漆可以包括当紫外光直射到其上时发射荧光的化合物。所述光伏模块还可以包括在丙烯酸泡沫片的表面上的压敏粘合剂。
参照图1，盖板3具有第一表面6。盖板3可以构造为集成到与一个或多个光伏器件(未示出)相邻的光伏模块中。盖板3可以由任何适合的材料制成，例如，由金属、塑料或者诸如钠钙玻璃之类的玻璃制成。盖板3可以包括连接件5。连接件5可以是任何适合的连接件，诸如形成在盖板3中的孔。连接件5可以是形成在盖板3的第一表面6中的压痕。连接件5可以连接到光伏模块的光伏器件。
导体14可以与盖板3的第一表面6相邻。例如，导体14可以是基本位于第一表面6的平面中的箔带。导体14可以是铅箔带。导体14可以包括连接到设置在光伏模块上的光伏器件的第一端(未示出)。可以存在多个导体14。导体14可以包括位于盖板3的第一表面6上的第二端。导体14的第二端可以设置为紧邻连接件5。
继续参照图1，条纹板1包括基底8。基底8可以是适合于邻近盖板3的第一表面6设置条纹板1并且适合于密封条纹板1的矩形或任何其他形状。基底8可以包括顶表面20和底表面22，底表面22可以形成为适合于配合并粘着到盖板3的第一表面6。例如，基底8的底表面22可以是平坦的。基底8的底表面22可以是凹进的。基底8的底表面22可以形成条纹板1的底表面。为了促进粘附，可以通过以火焰处理、研磨或溶剂处理来准备条纹板的第一表面，从而对底表面22涂底漆。例如，基底8的底表面22可以用有机硅烷底漆或任何其他适合的底漆来涂覆。
条纹板1包括通道4，通道4可以是形成在基底8中的开口，即，从顶表面20到底表面22的开口。通道4构造为容纳可流动的密封剂。通道4可以是通过研磨穿过条纹板1的基底8的孔而形成的开口。通道4也可以由注入成型形成。通道4也可以包括从基底8的顶表面20延伸的分隔件17。分隔件17可以环绕基底8中的孔以限定室12，可流动的密封剂可以被容纳在室12中。条纹板1可以是任何适合的材料，包括任何适合的塑料或聚碳酸酯，诸如LEXAN500。条纹板1可以是任何适合的颜色，并可以是透明的。
如图1所示，条纹板1可以设置为紧邻盖板3，为将条纹板1的底表面22粘着到盖板3的第一表面6做准备。按照这种方式，条纹板1可以移入与盖板3的第一表面6相邻并接触的位置。可选地，可以在盖板3的第一表面6和条纹板1的底表面22之间设置密封件2。密封件2可以定位并粘着条纹板1，为稳固、安装口径密封做准备。密封件2可以包括超高粘结(VHB)材料，所述材料包括丙烯酸泡沫，例如丙烯酸泡沫片11。丙烯酸泡沫片11可以是密封件2的形式，或者任何其他适合的形式，例如，胶带。丙烯酸泡沫片11可以包括任何适合的丙烯酸泡沫材料，所述材料例如包括丙烯酸泡沫带，如3M VHB丙烯酸泡沫带(产品号5952)。由丙烯酸泡沫片11形成的密封件2可以具有开口13，开口13使通道4设置在连接件5上方且与连接件5流体连通。密封件2可以包括粘合剂，诸如涂覆到密封剂2的将接触盖板3的第一表面6的表面、涂覆到密封剂2的将接触条纹板1的底表面22的表面、或者涂覆到密封剂2的将接触盖板3的第一表面6和条纹板1的底表面22两者的表面的压敏粘合剂(PSA)。密封件2可以是与条纹板1的基底8基本相似的形状。例如，密封件2可以是矩形。
在使用密封件2将条纹板1的底表面22粘附到盖板3之前，一个或多个接触表面可以涂上底漆或用其它方式处理以改善粘结性。对底表面22进行的火焰处理可以改变底表面22的表面能或润湿性且可以增加粘结性。用底漆处理或底漆/火焰处理组合也可以改变底表面22的表面能或润湿性且可以增加粘结性。在一些实施例中，底漆可以包括用于低表面能材料的液态底漆。因为可以针对不同类型的条纹板材料改变配方和表面能，所以可以通过测试来验证每种应用。在一些实施例中，可以专门配制底漆或者增粘剂以用于密封件2。在涂覆底漆之前，可以包括表面准备步骤。底表面22的结合部分可以是干净的和干燥的。被污染的表面可以用未经处理的无绒布和通用目的的粘合剂清洁剂来清洁。下一个步骤可以是用另一块未经处理的无绒布和异丙醇擦拭。在一些实施例中，用底漆处理或者用底漆/火焰处理组合的处理可以包括对底表面22的结合部分涂覆薄的均匀的底漆涂层。当使用液态底漆时，湿的涂层厚度可以是0.002英寸或更小。底漆可以仅涂覆到将用密封件2完全覆盖的区域。尽管干燥时间可以因温度和/湿度而不同，但是干燥时间可以在30到90秒的范围内。可以施加密封件2之前干燥底漆。可以在底漆涂覆之后立刻施加密封件2或者在底漆涂覆之后的一个小时之内施加密封件2。可以用涂抹工具、刷子、辊子、喷雾器、丝网印刷或者任何其他适合的工具来涂覆底漆。表面处理也可以包括表面刻蚀、机械研磨或任何其他合适的工艺。
在一些实施例中，增粘剂或者底漆可以用于在施加密封件2之前改变基底8的底表面22的表面特性。这种表面改变可以增强或者产生与特定压敏粘合剂结合的改性表面。增粘剂或者底漆可以用于提高低表面能材料的基底表面能，从而增加丙烯酸泡沫带粘合剂的短期和长期粘合水平。在一些实施例中，条纹板1的底表面22可以用水基底漆涂覆。条纹板1的底表面22可以用包含当紫外光直射到其上时能够发射荧光的化合物的紫外-荧光底漆来涂覆。底漆可以包括3M增粘剂(产品号4298)。在密封件2接触底漆之前，可以涂覆多层底漆，例如，可以涂覆三层底漆。在一些情况下，作为最适合于期望的应用，底漆10可以直接接触密封件2(如图1所示)，或者底漆10可以直接接触盖板3的表面。
参照图2，条纹板1设置为邻近盖板3，可选择地在条纹板1和盖板3之间设置密封件2(图1)。设置条纹板1从而使通道4位于连接件5(未示出)上方，且与连接件5流体连通。例如，通道4和连接件5可以包括相似直径的孔，在这种情况下，包括在通道4中的孔可以直接位于对应的连接件5的孔的上方。通道4也可以部分位于而不是完全位于连接件5上方。
继续参照图2，当条纹板1设置为邻近盖板3的第一表面6时，由盖板3、连接件5和条纹板1的包括底表面22(无论是否凹进)和通道4的部分(包括分隔件17和包括在分隔件内的顶表面20的包括在通道4中的部分，如果有的话)限定了一个空间。这个空间是流体连通的，如果在组件中包括密封件2，则所述空间可以包括由密封件2的开口13限定的额外的空间。
如图2所示，条纹板1包括接头15，接头15可以是形成在条纹板1的顶表面20上且构造为定位第二导体16且使第二导体16与导体14相交的插座。第二导体可以包括绝缘电线，以根据接头15是“正”接头还是“负”接头(条纹板1可以包括各种类型的接头)向导体14运送电子或者从导体14运送电子。如图2所示，接头15可以用来定位和保证第二导体16接近导体14。在正确地设置接头后，例如，可以通过焊接将导体14与第二导体16连接。在条纹板1设置为邻近盖板3的第一表面6之前或之后，第二导体16可以设置在接头15内。
参照图3，可流动的密封剂28引入通道4及其组件中并且被容纳在通道4及其组件中，其中，通道4及其组件包括由分隔件17和顶表面20的包含在分隔件17中的部分限定的室12以及形成在基底8中的下面的孔(未示出)。可流动的密封剂28可以是任何适合的密封剂，包括低粘性密封剂。可流动的密封剂28可以是单组份密封剂、两种组份的密封剂或者更多种组分的密封剂。可流动的密封剂可以包括任何适合的物质，包括硅树脂、丙烯酸化物、聚硫化物、丁基密封剂、一部分或两部分聚氨酯密封剂或者能够稳固地将条纹板1密封到盖板3的任何其他密封剂。
可流动的密封剂28流过通道4进入由条纹板1的底表面22、盖板3、连接件5和密封件2(如果存在的话)限定的空间内。按照这种方式，可流动的密封剂28接触通道4、盖板3和连接件5以及与可流动的密封剂28已经引入到其中的通道4流体连通的任何其他组件。然后，可以固化可流动的密封剂28以促进和粘附条纹板1和盖板3以及可选地与可流动的密封剂接触的其它组件。
已经描述了本发明的许多实施例。然而，应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围内可以进行各种修改。还应该理解的是，附图不一定按比例绘制，呈现了说明本发明基本原理的各种优选特征的某种程度上简化的表示。
Claims (49)
1.一种将条纹板附于具有盖板的光伏模块的方法，所述方法包括：
将导体设置为与光伏器件的盖板相邻，所述导体包括构造为与光伏器件连接的第一端和设置为接近盖板的第一表面上的连接件的第二端；
将条纹板设置在所述盖板的位于连接件上方的第一表面上，以形成由盖板、连接件和条纹板限定的空间，条纹板包括具有顶表面和底表面且构造为密封到盖板的基底、构造为使所述导体和第二导体相交的接头以及构造为容纳可流动的密封剂的通道；
在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间设置丙烯酸泡沫片。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
将可流动的密封剂引入条纹板的通道中；
使可流动的密封剂流到限定的空间内且接触通道、盖板和连接件；
固化可流动的密封剂以将条纹板连接至盖板。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖板包括玻璃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接件包括形成在盖板的第一表面中的压痕。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接件包括穿过盖板形成的孔。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导体包括箔带。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述条纹板包括塑料。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述条纹板包括聚碳酸酯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基底包括矩形板。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基底包括形成在所述底表面中的凹陷。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接头包括形成在基底的顶表面上并且被构造为使第二导体接触所述导体的插座。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括将所述导体和第二导体电连接。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通道包括基底内的开口。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在所述通道的基底中研磨开口。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述通道包括垂直地从基底的表面延伸并且环绕所述开口的分隔件。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二导体包括构造为将电子运送至导体或者从导体运送电子的绝缘电线。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可流动的密封剂包括硅树脂。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可流动的密封剂包括丙烯酸化物。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可流动的密封剂包括聚硫化物。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可流动的密封剂包括丁基聚合物。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可流动的密封剂包括聚氨酯。
22.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在将基底的底表面设置在盖板上之前，对基底的底表面涂底漆。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述基底的底表面用液态底漆涂覆。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述基底的底表面用火焰处理来涂底漆。
25.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在将条纹板设置在盖板的位于连接件上方的第一表面上之前，将密封件设置在所述盖板的位于所述连接件上方的第一表面上。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述密封件包括丙烯酸泡沫芯。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述密封件包括在丙烯酸泡沫芯的表面上的压敏粘合剂。
28.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间以前，使底漆接触条纹板的底表面。
29.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间以前，使底漆与盖板的第一表面接触。
30.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：在将丙烯酸泡沫片设置在条纹板的底表面和盖板的第一表面之间以前，使底漆与丙烯酸泡沫片接触。
31.根据权利要求28所述的方法，其中，所述底漆包括基于水的底漆。
32.根据权利要求28所述的方法，其中，所述底漆包括当紫外光直射到其上时发射荧光的化合物。
33.根据权利要求28所述的方法，其中，所述底漆包括粘合剂材料。
34.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上刷底漆。
35.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上辊涂底漆。
36.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上喷涂底漆。
37.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上丝网印刷底漆。
38.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上涂抹底漆。
39.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上放置大约5克-大约50克底漆。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上放置大约10克-大约30克底漆。
41.根据权利要求39所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上放置大约20克底漆。
42.根据权利要求28所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上放置多层底漆。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述使底漆接触丙烯酸泡沫片的步骤包括在丙烯酸泡沫片上放置大约3层底漆。
44.一种光伏模块，所述光伏模块包括：
光伏器件；
盖板，设置为与光伏器件相邻，其中，盖板包括形成在盖板的第一表面上的连接件；
导体，包括连接至光伏器件的第一端和设置为与所述连接件邻近的第二端；
条纹板，包括：基底，包括顶表面和底表面且被构造为密封到盖板；接头，构造为使所述导体和第二导体相交；通道，构造为容纳可流动的密封剂，其中，条纹板设置在盖板的位于所述连接件上方的第一表面上，以形成由盖板，连接件和条纹板限定的空间；
丙烯酸泡沫片，位于盖板的第一表面和条纹板的底表面之间。
45.根据权利要求44所述的光伏模块，所述光伏模块还包括引入条纹板的通道中的密封剂，所述密封剂接触所述通道、盖板和连接件。
46.根据权利要求44所述的光伏模块，所述光伏模块还包括接触丙烯酸泡沫片的底漆。
47.根据权利要求46所述的光伏模块，其中，所述底漆包括基于水的底漆。
48.根据权利要求46所述的光伏模块，其中，所述底漆包括当紫外光直射到其上时发射荧光的化合物。
49.根据权利要求44所述的光伏模块，所述光伏模块还包括位于丙烯酸泡沫片上的压敏粘合剂。
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