CN103715298A - 曲面太阳能组件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曲面太阳能组件制造方法，首先将太阳能电池进行水平初排版；对排版后的所述太阳能电池进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件；在所述太阳能预压合组件两个表面分别设置曲面面板作为前后板，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上；将所述样品架及所述太阳能组件样品一同放入高压釜设备中进行加工，形成曲面太阳能组件。本发明方法预先对太阳能电池进行初排版和预压合，解决了粘接材料褶皱不容易摆放太阳能电池的技术问题，而且可以有效避免背板玻璃将太阳能电池压碎；本发明方法可以完成任意曲率的曲面太阳能组件加工，并且适合于大批量生产曲面太阳能组件。

Description

曲面太阳能组件制造方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体是一种曲面太阳能组件制造方法。
背景技术
随着人们对能源的重视，太阳能越来越贴近人们的生活，全球倡导减少环境污染，推行绿色动力能。太阳能作为清洁能源的代表倍受关注。太阳能便携式灯具、太阳能充电器、太阳能背包以及太阳能帐篷等应用产品均已推向市场并受到广大消费者的青睐；太阳能帆船、太阳能汽车和太阳能无人机的研发已经取得不错的成绩。对于太阳能这些特殊的应用，例如汽车车身的曲面和飞机机翼的曲面，如何将太阳能电池与这些曲面面板有机的结合起来并保证优越的发电性能和美观度呢？目前市场上主流太阳能组件均为平面结构，其封装方式主要有双玻、单玻和柔性封装，平面结构太阳能组件通常为层压机压合成型，大多应用于配备支架的光伏电站及平面钢结构屋顶的贴合。
中国专利文献CN102983213A涉及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接材料压实，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。该发明能够利用同一台设备制作曲率半径不同的光伏组件。但是该发明在面板曲面玻璃上直接铺上平的粘接材料会造成材料褶皱，在褶皱的粘接材料上摆放微米级厚度的太阳能电池非常困难。另外，将太阳能电池片铺在曲面上以后，盖背板曲面玻璃的时候，背板玻璃极易将太阳能电池片压碎。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是现有技术中在面板曲面玻璃上直接铺上平的粘接材料会造成材料褶皱，在褶皱的粘接材料上摆放微米级厚度的太阳能电池非常困难的技术问题，从而提出一种预先将太阳能组件进行排版从而防止粘接材料褶皱的曲面太阳能组件制造方法。
本发明所要解决的另一个技术问题是现有技术中将太阳能电池片铺在曲面上以后，盖背板曲面玻璃的时候，背板玻璃极易将太阳能电池片压碎的技术问题，从而提出一种避免曲面玻璃将太阳能电池片压碎的曲面太阳能组件制造方法。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种曲面太阳能组件制造方法，包括以下步骤：
将太阳能电池进行水平初排版；
对排版后的所述太阳能电池进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件；
在所述太阳能预压合组件两个表面分别设置曲面面板，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上；
将所述样品架及所述太阳能组件样品一同放入高压釜设备中进行加工，形成所述曲面太阳能组件。
所述将太阳能电池进行水平初排版的步骤具体包括：
将粘接材料铺在水平的载板上；
将太阳能电池铺在所述粘接材料上，并引出所述太阳能电池的汇流条；
在所述太阳能电池上覆盖另一层粘接材料。
所述载板为带有四氟布的环氧板或玻璃，其厚度为3至4毫米。
所述载板面积大于所述粘接材料面积大于所述太阳能电池，并且能够包围住太阳能电池。
所述对排版后的所述太阳能组件进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件的步骤还包括：
排版后的所述太阳能电池及所述载板放入层压机或热压机进行压合；
将压合后的所述太阳能电池从所述载板上取下，形成平整的所述太阳能预压合组件。
所述在所述太阳能预压合组件两面分别设置曲面面板，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上的步骤还包括：
取两块曲率相同的曲面面板作为所述曲面太阳能组件的前后板，并洗净所述曲面面板；
将其中一块曲面面板作为前板，凸出面朝上，将所述太阳能预压合组件铺在前板曲面面板上，再将另一块曲面面板作为背板盖在所述太阳能预压合组件上；
将两块曲面面板与所述太阳能预压合组件的四边对齐，形成所述太阳能组件样品，并将所述太阳能组件样品竖直放在所述样品架上；
用夹具将所述两块曲面面板的四周固定。
所述曲面面板为钢化曲面玻璃、浮法玻璃、PEC聚合物材料或者PC聚合物材料。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明所述的一种曲面太阳能组件制造方法，首先将太阳能电池进行水平排版，再对排版后的所述太阳能电池进行预压合，最后对太阳能预压合组件进行加工，形成曲面太阳能组件；本发明方法预先对太阳能电池进行初排版，解决了粘接材料褶皱不容易摆放太阳能电池的技术问题，而且可以有效避免背板玻璃将太阳能电池压碎；本发明方法可以完成任意曲率的曲面太阳能组件加工，并且适合于大批量生产曲面太阳能组件；该工艺不仅适用于双玻璃曲面太阳能组件的加工，亦可进行单玻曲面太阳能组件、柔性曲面太阳能组件的加工，工艺方法与双玻曲面太阳能组件加工方法相似。
（2）本发明所述的曲面太阳能组件制造方法，将粘接材料铺在载板上，将太阳能电池铺在所述粘接材料上，再在太阳能电池上覆盖上另一层粘接材料，将太阳能电池与粘接材料预压形成一块整体，有效排出粘接材料与电池之间的气体，并防止太阳能电池在高压釜合过程中移位，大大降低了加工难度，提高了生产良品率；所述载板为带有四氟布的环氧板或玻璃，其厚度为3至4毫米，四氟布可有效防止密封材料残留在环氧板或玻璃上。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1是本发明实施例一的所述曲面太阳能组件制造方法的流程图;
图2是本发明实施例一的所述曲面太阳能组件制造方法的装配过程图。
图中附图标记表示为：1-载板，2-粘接材料，3-太阳能电池，4-太阳能预压合组件，5-曲面面板。
具体实施方式
实施例一：
本发明的曲面太阳能组件制造方法的步骤如图1所示，包括：
S1：将太阳能电池3进行水平初排版。
S2：对排版后的所述太阳能电池3进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件4。
S3：在所述太阳能预压合组件4两个表面分别设置曲面面板5，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上。
S4：将所述样品架及所述太阳能组件样品一同放入高压釜设备中进行加工，形成曲面太阳能组件。
本发明的所述曲面太阳能组件制造方法的装配过程图如图2所示，本发明方法预先对太阳能电池3进行排版，避免粘接材料褶皱不容易摆放太阳能电池3的技术问题，而且可以避免曲面面板5将太阳能电池压碎；本发明方法可以完成任意曲率的曲面太阳能组件加工，并且适合于大批量生产曲面太阳能组件。
在本实施例中，所述步骤S1具体包括：
S101：将粘接材料2铺在水平的载板1上。
S102：将太阳能电池3铺在所述粘接材料2上，并引出所述太阳能电池3的汇流条。
S103：在所述太阳能电池上覆盖另一层粘接材料2。
具体地，所述粘接材料2为一种具有粘接性能的热塑性塑料，在加热的条件下可以变成曲面形状；所述载板为带有四氟布的环氧板或玻璃，其厚度为3至4毫米，所述四氟布可以有效地防止密封材料残留在环氧板或者环璃上。所述载板及粘接材料面积大于所述太阳能电池，使其能包围住所述太阳能电池。
在本实施例中，所述步骤S2还包括：
S201：排版后的所述太阳能电池3及所述载板1放入层压机或热压机进行压合。
S202：将压合后的所述太阳能电池3从所述载板1上取下，形成平整的所述太阳能预压合组件4。
所述粘接材料经过预压合，可以避免在后续的步骤中产生气泡，从而大大缩短工艺时间。另外，将所述载板1与所述太阳能电池3一起进行预压合，一方面可以保证太阳能预压合组件4平整，另一方面可以防止粘接材料2与热压设备粘接在一起从而污染腔体。
该工艺的难点在于如何做成预压合组件，本发明采用环氧树脂板与四氟布粘结成载板，避免了粘接材料与层压机或热压机中的其他物质粘接在一起，保证了预压合组件的制作，对粘接材料的选择同样也有要求。
在本实施例中，所述步骤S3还包括：
S301：取两块曲率相同的曲面面板5作为所述曲面太阳能组件的前后板，并洗净所述曲面面板5。
S302：将其中一块曲面面板5作为前板，凸出面朝上，将所述太阳能预压合组件铺在前板曲面面板5上，再将另一块曲面面板5作为背板盖在所述太阳能预压合组件上。
S303：将两块曲面面板5与所述太阳能预压合组件4的四边对齐，形成所述太阳能组件样品，并将所述太阳能组件样品竖直放在所述样品架上。
S304：用夹具将所述两块曲面面板5的四周固定。
在本实施例中，所述夹具为橡胶夹具，所述曲面面板5为钢化曲面玻璃、浮法玻璃、PEC（聚醚砜树脂，简称PEC）或者PC(聚碳酸酯，简称PC)等聚合物材料。
关于本发明的太阳能组件的最大弯曲半径受太阳能电池的影响，例如不锈钢衬底或者PI衬底太阳能电池，压弯半径无限大，而硅片或者玻璃衬底将与衬底得到压弯半径相关。在压弯时需要热和压力，一般为150摄氏度，大于1个大气压的条件下进行压弯。
一般单个太阳能电池的厚度小于1毫米，多个太阳能电池间通过镀锡铜或者铜线连接，具体可根据曲面组件要求的输出参数确定。
本发明不仅可以实现双玻曲面太阳能组件的封装，亦可进行以曲面钢板为衬底的曲面太阳能组件和以曲面碳纤维为衬底的曲面太阳能组件及以曲面面板为衬底的单玻曲面太阳能组件的封装。以曲面钢板为例，首先将太阳能组件预压合，形成平整的太阳能预压合组件；再在清洁后的曲面钢板表面铺上预压合太阳能组件样口，在预压合组件表面铺上一层PC薄膜作为前档材料，利用橡胶夹具固定后放入高压釜设备进行加工，经过高压釜压合得到以钢板为衬底的曲面太阳能组件。本发明可以完成任意曲率的曲面太阳能组件压合，也适用于任意类型太阳能电池制备曲面面太阳能组件，可适用于生产线上大批量生产。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将太阳能电池进行水平初排版；
对排版后的所述太阳能电池进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件；
在所述太阳能预压合组件两个表面分别设置曲面面板，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上；
将所述样品架及所述太阳能组件样品一同放入高压釜设备中进行加工，形成所述曲面太阳能组件。
2.根据权利要求1所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，所述将太阳能电池进行水平初排版的步骤具体包括：
将粘接材料铺在水平的载板上；
将太阳能电池铺在所述粘接材料上，并引出所述太阳能电池的汇流条；
在所述太阳能电池上覆盖另一层粘接材料。
3.根据权利要求2所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，
所述载板为带有四氟布的环氧板或玻璃，其厚度为3至4毫米。
4.根据权利要求2或3所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，
所述载板面积大于所述粘接材料面积大于所述太阳能电池，并且能够包围住太阳能电池。
5.根据权利要求2-4任一所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，所述对排版后的所述太阳能组件进行预压合，形成平整的太阳能预压合组件的步骤还包括：
排版后的所述太阳能电池及所述载板放入层压机或热压机进行压合；
将压合后的所述太阳能电池从所述载板上取下，形成平整的所述太阳能预压合组件。
6.根据权利要求1-5任一所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，所述在所述太阳能预压合组件两面分别设置曲面面板，形成太阳能组件样品后，竖直放在样品架上的步骤还包括：
取两块曲率相同的曲面面板作为所述曲面太阳能组件的前后板，并洗净所述曲面面板；
将其中一块曲面面板作为前板，凸出面朝上，将所述太阳能预压合组件铺在前板曲面面板上，再将另一块曲面面板作为背板盖在所述太阳能预压合组件上；
将两块曲面面板与所述太阳能预压合组件的四边对齐，形成所述太阳能组件样品，并将所述太阳能组件样品竖直放在所述样品架上；
用夹具将所述两块曲面面板的四周固定。
7.根据权利要求6所述的曲面太阳能组件制造方法，其特征在于，所述曲面面板为钢化曲面玻璃、浮法玻璃、PEC聚合物材料或者PC聚合物材料。
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