CN104167470A - 一种太阳能电池组件装框工艺 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池组件装框工艺，包括以下步骤：1、打开气泵，将气压调至0.2~0.5mpa；2、枪头从原点起步，对准胶槽并下降，伸入至胶槽头部内;3、对枪头供气，枪头开始流出密封胶，同时枪头以高速垂直于胶槽水平移动100~150ms后慢慢减速，以低速继续水平移动至胶槽尾部；4、枪头以低速沿胶槽往回水平移动一段距离；5、切断枪头供气，将枪头提升至远离胶槽，然后返回原点；6、将太阳能电池板3的正面紧贴着胶槽1的前表面卡入胶槽1，完成组装。本发明使得产品密封性强，完全避免了密封不严、漏胶等质量问题，同时胶条均匀一致性好，外观美观，产品竞争力显著增强。

Description

一种太阳能电池组件装框工艺

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池组件装框工艺，属于太阳能电池制造领域。

背景技术

目前，伴随着全球不断增长的能源需求，太阳能市场持续火爆，各厂商产能迅速扩充。作为制约组件生产环节产能瓶颈的装框工序，虽然近年来节能制造业迅速发展，太阳能电池组件装框技术不断构思创意、推陈出新。但传统的生产工艺已不再适应大规模、标准化、自动化、功能化的发展需要，其生产受到极大限制。常规装框工艺，无论从生产工艺、生产效率、产品质量、工艺一致性方面均满足不了现行生产要求，主要问题为： 

A）       硅胶作业分为边框打胶和背面补胶2道工序，生产效率低下

B）       背面补胶易产生漏胶缺陷，影响组件密封性

C）       无法满足工艺一致性的要求，补胶胶条均匀性不好，外观不美观

D）       组件硅胶残留较多，清洗费力费时

E）        使用人力较多，增加生产成本

光伏组件要在严酷的户外环境中使用20年甚至更长的时间，密封性至关重要，从光伏电站运营商反馈的投诉案例中，很多组件因为密封不良，导致水汽渗入组件内部，EVA、焊带发黄，组件输出功率下降，甚至烧毁；未来随着分布式光伏的发展，客户对组件外观越来越重视，胶条不均匀，不仅造成密封功能性的缺失，同时也使得产品的外观美观度差，产品竞争力不强。

目前的生产中，除了对清理工序加强管理，提升清理质量之外，尚没有任何厂家对装框工艺进行进一步研究。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种胶条均匀一致性好的太阳能电池组件装框工艺。

本发明的技术方案是：一种太阳能电池组件装框工艺，包括以下步骤：

a)  打开气泵，将气压调至0.2~0.5mpa；

b) 枪头从原点起步，对准胶槽并下降，伸入至胶槽头部内;

c)  对枪头供气，枪头开始流出密封胶，同时枪头以高速垂直于胶槽水平移动100~150ms后慢慢减速，以低速继续水平移动至胶槽尾部；

d) 枪头以低速沿胶槽往回水平移动一段距离；

e)  切断枪头供气，将枪头提升至远离胶槽，然后返回原点；

f)        将太阳能电池板3的正面紧贴着胶槽1的前表面卡入胶槽1，完成组装。

作为优选，所述枪头为一垂直于所述胶槽设置的空心的管状结构，所述管状结构包括靠近所述胶槽的出胶端，远离所述胶槽的安装端；所述出胶端大致呈锥形，端头开有出胶口，所述出胶口为一向所述胶槽的背侧内壁倾斜设置的矩形的通孔。

作为优选，所述通孔的倾斜为40~55度。

作为优选，所述通孔的在所述胶槽底部的投影宽度为所述胶槽底部宽度的70~78%。

作为优选，所述锥形的侧面倾斜角度不大于5度。

作为优选，所述通孔的最低点至所述胶槽底部的距离为所述胶槽深度的40~52%；所述通孔的最高点至所述胶槽底部的距离为所述胶槽深度的95~98%。

作为优选，完成步骤d后，靠近所述胶槽背面的所述密封胶厚度为所述胶槽深度的83~86.5%，靠近所述胶槽前面的所述密封胶的厚度为所述胶槽深度的13~18%。

作为优选，所述高速为399600-399840mm/min；所述低速为399400-399645 mm/min。

作为优选，所述高速向所述低速的减速为均匀减速，所述减速的时间为50-100 ms。

作为优选，步骤d内所述枪头往回移动的距离为7~9%所述胶槽的长度。

太阳能电池板边框为长条形，在边框的长度方向开有一胶槽，胶槽的横截面大致呈矩形，前表面开口处设置有一限位突起，胶槽的底部设置有扩大腔。太阳能电池板为一横截面为矩形的平整玻璃板，胶槽宽度略大于太阳能电池板的厚度。当安装完成后，限位突起、太阳能电池板和胶槽的前面之间，连同胶槽底部的扩大腔会形成一个相互连通的容胶腔。

传统的装框工艺中，在铝合金边框的胶槽中打胶大多采用人工打胶，而且对胶条的形状、横截面积（即用胶量）均无要求，因此往往工艺中胶槽内的胶条，不均匀，横截面形状各异，由于胶槽一般宽于太阳能电池板的厚度，以便在装框时形成溢胶通道，避免因密封过好形成高气压阻止太阳能电池板卡进胶槽，但传统的装框工艺未注意如何合理使用该溢胶通道，如图1所示为两种常规形状，其中图1a中当太阳能电池板安装入胶槽，密封胶会大量且随机从太阳能电池板正面或背面溢出，清理极为麻烦；其中图1b当太阳能电池板安装入胶槽，由于胶量少，密封胶不会完全充满容胶腔，会有密封不严的隐患。在胶条较多的部位，安装入太阳能电池板之后会有较多的溢出，在胶条较少的部位，安装入太阳能电池板之后会出现密封不良。因此传统的装框工艺中，往往会对胶槽中进行过量打胶，该方法可避免太阳能电池板在使用过程中因密封不良产生损伤。但该工艺的缺点同样很多，如浪费材料，提高成本，且溢胶过多，清理不易，产品品质下降。

良好的密封胶打胶工艺，其成品中，密封胶定型后，密封胶均匀一致，既可保证全面覆盖边框和太阳能电池板边缘，同时适量且均匀地从太阳能电池板和边框之间溢出。本发明工艺对胶条的横截面形状进行确定，采用近似梯形的形状，且梯形的长边指向太阳能电池板的背面，配合合理的溢胶通道设置，使得安装后密封胶从太阳能电池板和胶槽的空隙中均匀溢出，既保证了密封效果，同时兼且美观。同时本工艺对胶条的尺寸进行确定，使得安装后的密封胶适量从太阳能电池板和边框的胶槽之间确定的溢胶通道中溢出，而未超出太阳能电池板边缘，因此无需清理，减少了工序，降低了劳动强度，提高了效率，同时无需清理的产品边缘其品质明显高于人工清理的传统产品。

本发明工艺的关键技术在于：1、对密封胶线形状控制；2、对溢胶通道控制；3、对装配过程控制。其中，

1、对密封胶线形状控制：本工艺不改变胶槽本身的形状，对密封胶的线形状确定为近似于梯形，且梯形的长边靠近胶槽的背面。胶槽的背面即为安装完成后胶槽与太阳能电池板的背面相接触的内表面，胶槽的前面即为安装完成后胶槽与太阳能电池板的正面相接触的内表面。

2、对溢胶通道控制：对密封胶的容量结合胶槽的横截面形状，同时对密封胶的上表面与胶槽之间的距离进行限定，使得靠近胶槽前面的密封胶用量既能保证覆盖住太阳能电池板的侧面，同时能充满容胶腔，又能被限位突起所阻，不会从胶槽前面溢出，胶槽后面的密封胶用量既能保证覆盖住太阳能电池板的侧面，同时又能保持适量溢出，而安装时太阳能电池板紧贴胶槽前侧面，使得溢胶通道位于太阳能电池板的背面，且始终保持畅通，既密封了太阳能电池板侧面，又密封了胶槽。

3、对装配过程控制：由于前两种工艺的控制，使得本产品在组装后，太阳能电池正面不会有溢胶，背面的溢胶适量且均匀，因此不需要额外补胶，同时也不需要进行清理，因此本工艺工序少，效率高。

由于密封胶大多采用硅胶，打胶工具的现状是在加气压的初期，出胶流量会有一个较为明显的高流量，当加气压稳定之后，出胶流量会有一个显著的下降，由于该差距在以往没有引起关注，因此以往的产品中，边框起始端的密封胶往往是最厚的。本工艺刻意提升了打胶初期枪头的移动速度，通过单位时间内让枪头移过更长胶槽以实现整体密封胶条的均匀。当枪头移动至胶槽尾端时，以往工艺往往直接将枪头移开，由于密封胶本身的粘性，会产生一个明显的拉丝，该拉丝极难被控制，因此本工艺枪头在移至胶槽尾端时，枪头沿胶槽回移一段距离，使得该拉丝返回胶槽内。

本工艺中对枪头供气的气压和枪头移动速度相配合，在打胶过程中能保持密封胶出胶流量；枪头与胶槽的相对位置，可限制密封胶胶面位置，并以此限制密封胶厚度；枪头的形状既能对密封胶进行引导，同时在打胶过程中对密封胶上表面进行刮胶，保持密封胶上表面的均匀性。出胶流量和密封胶厚度相结合，既完成了对密封胶线形状控制，又能保证密封胶完全充满胶槽底部；枪头与胶槽的相对位置结合枪头形状，可对密封胶均匀性进一步控制。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、产品密封性强，完全避免了密封不严、漏胶等质量问题；

2、胶条均匀一致性好，外观美观，产品竞争力显著增强；

3、减少补胶工序，提升了作业效率，减少人力的使用，降低了生产成本；

4、减少密封胶用量，降低生产成本。

附图说明

图1a、b为目前打胶形状；

图2为本工艺打胶形状；

图3为本工艺安装示意图；

图4为图3中A处局部放大图；

图5为枪头和胶槽相对位置示意图；

图6a、b为枪头侧视和正视图。

图中，1、胶槽，2、密封胶，3、太阳能电池板，4、边框，5、出胶端，6、安装端，7、通孔。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

一种太阳能电池组件装框工艺，包括以下步骤：

a)  打开气泵，将气压调至0.2~0.5mpa。

b) 将边框4固定，枪头从胶槽1的原点起步，对准胶槽1并下降，伸入至胶槽1头部内，使得通孔7的最低点至胶槽1底部的距离为胶槽1深度的40~52%；通孔7的最高点至胶槽1底部的距离为胶槽1深度的95~98%。

c)  对枪头供气，枪头开始流出密封胶2，同时枪头以399600-399840mm/min的高速垂直于胶槽1水平移动100~150ms后均匀减速50-100 ms，以399400-399645 mm/min的低速继续水平移动至胶槽1尾部。

d) 枪头以低速沿胶槽1往回水平移动7~9%胶槽1的长度；完成后靠近胶槽1背面的密封胶2厚度为胶槽1深度的83~86.5%，靠近胶槽1前面的密封胶2的厚度为胶槽1深度的13~18%。

e)  切断枪头供气，将枪头提升至远离胶槽1，然后返回原点。

f)   将太阳能电池板3的正面紧贴着胶槽1的前表面卡入胶槽1，完成组装。

其中，枪头为一垂直于胶槽1设置的空心的管状结构，管状结构包括靠近胶槽1的出胶端5，远离胶槽1的安装端6。出胶端5大致呈锥形，锥形的侧面倾斜角度不大于5度。端头开有出胶口，出胶口为一向胶槽1的背侧内壁倾斜40~55度设置的矩形的通孔7，通孔7的在胶槽1底部的投影宽度为胶槽1底部宽度的70~78%。

完成打胶后，胶条在胶槽1内的量为：胶条靠近胶槽1前表面的厚度为胶槽1深度的13~18%，胶条靠近胶槽1后表面的厚度为胶槽1深度的80~89%。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：包括以下步骤：

打开气泵，将气压调至0.2~0.5mpa；

枪头从原点起步，对准胶槽（1）并下降，伸入至胶槽（1）头部内;

对枪头供气，枪头开始流出密封胶（2），同时枪头以高速垂直于胶槽（1）水平移动100~150ms后慢慢减速，以低速继续水平移动至胶槽（1）尾部；

枪头以低速沿胶槽（1）往回水平移动一段距离；

切断枪头供气，将枪头提升至远离胶槽（1），然后返回原点；

将太阳能电池板（3）的正面紧贴着胶槽（1）的前表面卡入胶槽（1），完成组装。

2.根据权利要求1所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述枪头为一垂直于所述胶槽（1）设置的空心的管状结构，所述管状结构包括靠近所述胶槽（1）的出胶端（5），远离所述胶槽（1）的安装端（6）；所述出胶端（5）大致呈锥形，端头开有出胶口，所述出胶口为一向所述胶槽（1）的背侧内壁倾斜设置的矩形的通孔（7）。

3.根据权利要求2所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述通孔（7）的倾斜为40~55度。

4.根据权利要求2所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述通孔（7）的在所述胶槽（1）底部的投影宽度为所述胶槽（1）底部宽度的70~78%。

5.根据权利要求2所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述锥形的侧面倾斜角度不大于5度。

6.根据权利要求3~4任意一条所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述通孔（7）的最低点至所述胶槽（1）底部的距离为所述胶槽（1）深度的40~52%；所述通孔（7）的最高点至所述胶槽（1）底部的距离为所述胶槽（1）深度的95~98%。

7.根据权利要求6所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：完成步骤d后，靠近所述胶槽（1）背面的所述密封胶（2）厚度为所述胶槽（1）深度的83~86.5%，靠近所述胶槽（1）前面的所述密封胶（2）的厚度为所述胶槽（1）深度的13~18%。

8.根据权利要求2所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述高速为399600-399840mm/min；所述低速为399400-399645 mm/min。

9.根据权利要求8所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：所述高速向所述低速的减速为均匀减速，所述减速的时间为50-100 ms。

10.根据权利要求8所述太阳能电池组件装框工艺，其特征在于：步骤d内所述枪头往回移动的距离为7~9%所述胶槽（1）的长度。