CN102909929B - 太阳能电池板层压装置及层压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池板层压装置及层压方法，其中该层压装置包括上腔室和下腔室，所述上腔室内设置第一气囊，所述第一气囊内灌注导热填充物，所述第一气囊通过第一空气循环管路连接第一恒温加热器，所述下腔室内设置有一个拱形支撑物，所述上腔室和所述拱形支撑物之间设置有与所述拱形支撑物的弯曲度匹配的拱形上支架，所述下腔室还设置有真空抽取口。本发明结构简单，成品率高，适于生产带有曲面的太阳能电池板。
Description
【技术领域】
本发明涉及光伏太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池板层压装置及层压方法。
【背景技术】
在世界不可再生能源日渐枯竭的今天，开发利用新的能源已是迫在眉睫的重大事情。太阳能作为一种用之不竭的清洁能源，是目前广泛使用的一种替代能源，大力开发和利用太阳能，对缓解世界能源危机有着非常重要的意义。
光伏电池板是太阳能发电的核心器件，在目前高效率的光伏电池板的生产过程中，层压是一道非常关键的工序，其主要过程是将多层太阳能电池组件及胶体置于一定的温度和真空状态下，使胶体熔化并固化，以达到使组件粘接的目的。针对这一特殊的生产要求，不少厂家已经研发出专门用于太阳能板生产的层压机，但目前国内外所研究出来的层压机只能用于生产平面的电池板，对于需要电池板具有弧度的情况，例如太阳能汽车空调车顶太阳能电池组件来说，由于其外边面皆为立体曲面，现有的平面层压机则不能胜任这样的要求。
具体而言，现有的层压机产品主要是利用一块油加热恒温的平板做底板，上面放置一开放的气囊，将待层压的太阳能板组件平放在该平板上，在气囊与平台间抽真空，利用大气压力压紧，同时通过平板传热使胶体溶化而后固化。由此可见，这类层压机对新兴的曲面板的需求无能为力。
此外，对曲面板进行层压，需要面临几大技术难题：首先，需要解决受力均匀问题，因为太阳能硅晶片和玻璃基板都非常易脆，稍有受力不均就会破裂；其次，因为需要把胶体加热到一定的温度后使其先熔化后固化，且这个过程需要在接近真空状态下进行，这就使均匀加热变得非常困难，如果借鉴现有的产品，把恒温平台做成曲面的话，由于曲面规格多样，不同的产品型号需要做不同平台，这就会让企业制造和购买层压机的成本大幅度增加。
【发明内容】
考虑到上述情况，本发明提出了一种具有上下双曲面的太阳能电池板层压装置及层压方法，该装置及方法基于柔性制造理论，可适应大部分的汽车外形曲面。
本发明的太阳能电池板层压装置采用的技术方案如下：
一种太阳能电池板层压装置，包括上腔室和下腔室，所述上腔室内设置第一气囊，所述第一气囊内灌注导热填充物，所述第一气囊通过第一空气循环管路连接第一恒温加热器，所述下腔室内设置有一个拱形支撑物，所述上腔室和所述拱形支撑物之间设置有与所述拱形支撑物的弯曲度匹配的拱形上支架，所述下腔室还设置有真空抽取口。
可选地，所述拱形支撑物为拱形下支架，所述下腔室内包含第二气囊，所述第二气囊内灌注导热填充物，且所述第二气囊通过第二空气循环管路连接第二恒温加热器。
作为较佳的实施方式，所述导热填充物为钢砂。
作为较佳的实施方式，所述拱形上支架和拱形下支架的表面为井字型网纹。
可选地，所述拱形支撑物为拱形托板，且所述拱形托板的下方灌注钢砂。
作为较佳的实施方式，所述拱形上支架的表面为井字型网纹。
作为较佳的实施方式，所述第一、第二恒温加热器采用电热油进行循环加热。
本发明还公开了一种太阳能电池板层压方法，采用如上所述的装置，该方法包含如下步骤：
(a)将待压太阳能电池板置于所述拱形支撑物与所述拱形上支架之间；
(b)关闭所述上、下腔室，通过所述真空抽取口抽气使所述上、下腔室内部形成真空状态，同时通过所述恒温加热器对所述拱形上支架进行加热；以及
(c)达到一预设时间后，使所述上、下腔室内部恢复常压。
其中，当所述拱形支撑物为拱形下支架时，在步骤(b)中同时通过所述第二恒温加热器对所述拱形下支架进行加热。
其中，所述预设时间不少于太阳能电池板的胶体固化时间。
本发明的有益效果在于，通过拱形支撑物和上支架的配合，可以做到对任意双曲面太阳能板进行层压加工，生产过程简单易行，生产效率高。由于采用电热循环油和导热填充物进行加热，使得本发明的加热温度均匀稳定，且真空条件下气囊内导热填充物的重量能够提供均匀的压力，因此，采用本发明对太阳能电池板进行层压，能够得到质量高且性能稳定的产品。
【附图说明】
图1为本发明一种具体实施方式的结构示意图。
图2为图1中本发明具体实施方式的工作状态示意图。
图3为本发明第二种具体实施方式的结构示意图。
图4为本发明太阳能电池板层压方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
如图1所示，为本发明的一种具体实施方式的结构示意图。在本具体实施方式中，太阳能电池板层压装置100包括由上盖10形成的上腔室10a和由下盖20形成下腔室20a，所述上腔室10a内设置第一气囊11，所述第一气囊11内灌注导热填充物12，所述第一气囊11通过第一空气循环管路13连接第一恒温加热器14；所述下腔室20a内包含第二气囊21，所述第二气囊21内灌注导热填充物22，且所述第二气囊21通过第二空气循环管路23连接第二恒温加热器24。
在本具体实施方式中，所述下腔室20a内设置的拱形支撑物为一个拱形下支架(未图示)，所述上腔室10a与所述拱形下支架之间设置有与所述拱形下支架的弯曲度匹配的拱形上支架(未图示)，且所述下腔室20a还设置有真空抽取口40。拱形上支架和拱形下支架之间用于放置待层压的太阳能电池板200。
参见图2，为图1中本发明具体实施方式的工作状态示意图。通常而言，太阳能电池板200从上至下由如下几部分组成：玻璃板、EVA(Ethylene VinylAcetate)胶体、连接好的单体电池、EVA胶体、背板，将待压的太阳能电池板200放置于拱形上、下支架200a、200b之间，拱形上、下支架200a、200b的弯曲度与希望形成的弧形太阳能电池板的弯曲度一致，然后盖上上、下盖10、20，通过真空抽取口40将太阳能电池板层压装置100的上、下腔室10a、20a抽为真空。如图2所示，当上、下腔室10a、20a里面的气压很低时，第一气囊11和第二气囊21会填满除太阳能电池板200之外的所有空间，也就是说，此时拱形上、下支架200a、200b会紧紧压住太阳能电池板200的上下两表面，使得太阳能电池板200弯曲成与拱形上、下支架200a、200b一致的形状。在拱形上、下支架200a、200b对待加工的太阳能电池板200进行施压的同时，恒温加热器14、24通过电热油和空气循环管路13、23对第一、第二气囊11、21中灌注的导热填充物12、22进行加热，即从上下两个方向分别对拱形上、下支架200a、200b加温，以便于太阳能电池板200的EVA胶体熔化以及固化。控制恒温加热器14、24的温度即可调节拱形上、下支架200a、200b的温度。
在本具体实施方式中，所述导热填充物12、22为钢砂，采用钢砂的优点在于其既能够均匀导热，又具备一定的重量，以便向拱形上、下支架200a、200b施加压力。可以理解的是，在其他实施方式中，导热填充物12、22不局限于钢砂。
在本具体实施方式中，所述拱形上支架200a和拱形下支架200b的表面为井字型网纹，这也是为了确保太阳能电池板200的受热和受力均匀，提高成品率。
参见图3所示，为本发明第二种具体实施方式的结构示意图。在本具体实施方式中，太阳能电池板层压装置100包括由上盖10形成的上腔室10a和由下盖30形成下腔室30a，所述上腔室10a内设置第一气囊11，所述第一气囊11内灌注导热填充物12，所述第一气囊11通过第一空气循环管路13连接第一恒温加热器14；所述下腔室30a内设置的拱形支撑物为拱形托板31，且所述拱形托板31的下方灌注钢砂32。
与第一实施方式相近似，所述下腔室30a的拱形托板31与所述上腔室10a之间设置有与所述拱形托板31的弯曲度匹配的拱形上支架(未图示)，且所述下腔室30a还设置有真空抽取口40。拱形上支架和拱形托板31之间用于放置待层压的太阳能电池板200。
操作时，将待压的太阳能电池板200放置于拱形托板31与上支架之间，然后盖上上、下盖10、30，通过真空抽取口40将太阳能电池板层压装置100的上、下腔室10a、30a抽为真空。同时，利用恒温加热器14控制温度，通过导热填充物12施加温度和压力促使层压完成。其原理与第一实施方式相似，此处不再赘述。
如图4所示，为本发明太阳能电池板层压方法的流程示意图。采用本发明的层压装置时，包含如下步骤：
S10，将待压太阳能电池板置于所述拱形支撑物与所述拱形上支架之间；
S20，关闭所述上、下腔室，通过所述真空抽取口抽气使所述上、下腔室内部形成真空状态，同时通过所述恒温加热器对所述拱形上支架进行加热；以及
S30，达到一预设时间后，使所述上、下腔室内部恢复常压。
然后，将经过层压的太阳能电池板取出。
其中，当所述拱形支撑物为拱形下支架时，在步骤S20中同时通过所述第二恒温加热器对所述拱形下支架进行加热。
其中，所述预设时间不少于太阳能电池板的胶体固化时间。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能电池板层压装置，包括上腔室和下腔室，其特征在于，所述上腔室内设置第一气囊，所述第一气囊内灌注导热填充物，所述导热填充物为钢砂，所述第一气囊通过第一空气循环管路连接第一恒温加热器，所述下腔室内设置有一个拱形支撑物，所述上腔室和所述拱形支撑物之间设置有与所述拱形支撑物的弯曲度匹配的拱形上支架，所述下腔室还设置有真空抽取口。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板层压装置，其特征在于，所述拱形支撑物为拱形下支架，所述下腔室内包含第二气囊，所述第二气囊内灌注导热填充物，且所述第二气囊通过第二空气循环管路连接第二恒温加热器，所述导热填充物为钢砂。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池板层压装置，其特征在于，所述拱形上支架和拱形下支架的表面为井字型网纹。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板层压装置，其特征在于，所述拱形支撑物为拱形托板，且所述拱形托板的下方灌注钢砂。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池板层压装置，其特征在于，所述拱形上支架的表面为井字型网纹。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池板层压装置，其特征在于，所述第一、第二恒温加热器采用电热油进行循环加热。
7.一种太阳能电池板层压方法，采用如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，包含如下步骤：
(a)将待压太阳能电池板置于所述拱形支撑物与所述拱形上支架之间；
(b)关闭所述上、下腔室，通过所述真空抽取口抽气使所述上、下腔室内部形成真空状态，同时通过所述恒温加热器对所述拱形上支架进行加热；以及
(c)达到一预设时间后，使所述上、下腔室内部恢复常压。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池板层压方法，其特征在于，当所述拱形支撑物为拱形下支架时，在步骤(b)中同时通过所述第二恒温加热器对所述拱形下支架进行加热。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池板层压方法，其特征在于，所述预设时间不少于太阳能电池板的胶体固化时间。
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