CN105470329A - 一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件，包括：电池片；沉积在电池片上表面的上层EVA；覆盖在上层EVA上的钢化玻璃；镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA（白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜）；覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；在制备过程中层叠铺设时，按顺序进行铺设，并在？黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，从而构成封装件；将封装件置于层压机内，其中先后经过6至10分钟抽气、1至3分钟加压及6至10分钟保压，？抽气真空度达到0.1Mpa、加压压力为0.06Mpa至0.08Mpa、保压压力为0.03Mpa至0.06Mpa。
Description
技术领域
本发明涉及一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件。
背景技术
从应用方面考虑，双玻组件利用太阳能光伏发电，既可以用于大型的地面电站，也可用于商用屋顶系统；另外，双玻组件可以作为建筑安全玻璃组件，具有建筑安全玻璃的抗冲击、破碎状态等安全性能，可直接作为非承重墙或承重屋面用于建筑，是一种绿色环保建材产品，无需重复建设，节省费用。
从性能上考虑，双玻组件与传统光伏组件相比，安装时不需要接地，具有抗PID(电势诱导功率衰减)的特性；双玻组件的正反两面都由钢化玻璃构成，把背板材料换成钢化玻璃的晶硅组件。该组件对加速性能退化的高温，潮湿环境以及紫外线、沙、碱、酸、盐雾等都表现出更强的抵抗力，并且更坚固耐用，不易发生隐裂，变形以及潜在的电性能衰减。
成本方面：使用钢化玻璃代替背板，同时节省组件边框材料，可以大幅降低组件的原材料成本；尽管双面玻璃组件可以增强组件的耐用性，但目前由于双玻组件封装工艺的技术瓶颈，成品率与常规组件相比略低；另外，背面使用玻璃替代传统的背板，与常规组件相比，重量略重；同时由于背板玻璃的反射率远低于背板的反射率，将会导致组件功率的有一定的损失。
近年来，太阳能光伏行业在国内发展迅速，光伏组件封装用原材料的研究和开发也越来越深入；双玻组件采用低厚度半钢化玻璃取代了背板，而由于取消了背板的使用，水汽只能通过组件四周渗透，因此组件可靠性问题也可以减少，对于潮湿环境以及紫外线、沙、碱、酸、盐雾等恶劣环境，都表现出更强的抵抗力；双玻组件封边后可以不用安装铝合金边框，而直接安装于光伏系统之上，从而大大的降低了组件制造成本，同时，双玻组件安装时不需要接地，具有抗PID(电势诱导功率衰减)的特性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件，电池层组件包括：
电池片；沉积在电池片上表面的上层EVA；覆盖在上层EVA上的钢化玻璃；镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA（白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜）；覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设：钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件；在黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，网状高温布的网格线对应电池片的汇流主栅线位置，和相邻电池片间间隙位置，从而构成封装件；将封装件置于层压机内，其中先后经过6至10分钟抽气、1至3分钟加压及6至10分钟保压，抽气真空度达到0.1Mpa、加压压力为0.06Mpa至0.08Mpa、保压压力为0.03Mpa至0.06Mpa；除去网状高温布；
增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
甲组分涂料层中按质量份数计包括：减反射层10-20份、P型导电体30-35份、丙烯酸改性反应性齐聚物12-16份、丙烯酸系稀释溶剂15-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；
减反射层中按质量百分数计包括：浓度5%纳米SiO2水溶胶A：25.0%-45.0%，浓度6%纳米SiO2水溶胶B：21.0%-25.0%，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C：4.0%-6.5%，硝酸镧0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为：
（1）按照质量百分数要求，混合浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B及浓度7%纳米ZrO2水溶胶C，向其中滴加硝酸镧、硝酸钇和硝酸铽水溶液；
（2）快速搅拌以上混合溶胶2-3小时，稀土金属离子迅速吸附在纳米SiO2和ZrO2水溶胶表面；
（3）将上述混合溶液在0.25MPa和90-110℃的压力釜中水热处理18-24小时；
（4）在上述混合溶液中加入浓度5%磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸快速搅拌1-2小时后，缓慢加入浓度5%表面活性剂水溶液及浓度5%偶联剂水溶液，快速搅拌0.5-1小时后制得；
乙组分涂料层中按质量份数计包括：N型导电体60份、丙烯酸改性反应性齐聚物16-20份、丙烯酸系稀释溶剂14-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.2份、添加剂0.4份；
合成树脂涂料层按质量份数计包括：丙烯酸改性反应性齐聚物40-50份、丙烯酸系稀释溶剂50-40份、光聚合催化剂3-5份、阻聚剂0.25份、添加剂1。
技术效果：本发明所设计的双玻高转化功率的太阳能光伏组件在制备时，层压过程简单、方便、工艺容易控制，能够大大提高生产效率；此外，本发明所制得的光伏组件在制备过程中层压件成品率高，耐候性好，使得双玻璃光伏组件的寿命较长。
磷酸二氢铝溶于水后掺杂在二氧化硅水溶胶结构中，具有良好的常温粘结性和高温胶结性，用作膜层增强剂，可提高膜层硬度和耐磨性，弥补稀土掺杂对膜强度的不利影响；
磷酸是化学试剂，在高温条件下可与二氧化硅反应除去膜层表面的活性羟基生成磷酸硅，使膜层耐候性能强化；磷酸二氢铵是用稀氨水调节涂料酸度时产生的磷酸盐，在膜层高温处理时分解为磷酸和氨气，具有与磷酸相同功能；
表面活性剂和偶联剂有机组分在太阳能玻璃的后续钢化处理中几乎完全分解。用作涂料溶剂的去离子水采用反渗透法或离子交换法生产，具有挥发度适中、安全环保和价格低廉的优点。
本发明能适应现有的太阳能玻璃镀膜和钢化工艺，可替代现有的太阳能玻璃减反射涂料，容易产业化推广应用；本发明与现有的太阳能玻璃减反射涂料生产方法相似，生产设备兼容，不使用机溶剂和有毒有害原料，生产成本低，环保健康。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，防尘膜层为Si基系无机物层，厚度为100-300nm。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，钢化玻璃的厚度为3-4mm。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，层压过程全程加热，加热温度为140℃至150摄氏度，加热时间为15分钟至20分钟。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，白色EVA的厚度为0.5mm至1mm。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B的平均径粒为20nm，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C的平均径粒均为35nm。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，表面活性剂是月桂酸二乙醇酰胺或十二烷基硫酸钠，偶联剂是有机硅偶联剂或甲基三乙氧基硅烷。
前述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，加压时间为2分钟，加压压力为0.07Mpa；保压时间为8分钟，保压压力为0.05Mpa。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件，电池层组件包括：
电池片；沉积在电池片上表面的上层EVA；覆盖在上层EVA上的钢化玻璃；镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA（白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜）；覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设：钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件；在黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，网状高温布的网格线对应电池片的汇流主栅线位置，和相邻电池片间间隙位置，从而构成封装件；
将封装件置于层压机内，其中先后经过6分钟抽气、加压时间为2分钟，加压压力为0.07Mpa；保压时间为8分钟，保压压力为0.05Mpa；层压过程全程加热，加热温度为145摄氏度，加热时间为16分钟；除去网状高温布；
增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
甲组分涂料层中按质量份数计包括：减反射层16份、P型导电体31份、丙烯酸改性反应性齐聚物15份、丙烯酸系稀释溶剂16份、光聚合催化剂1.6份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；
减反射层中按质量百分数计包括：浓度5%纳米SiO2水溶胶A：25.0%-45.0%，浓度6%纳米SiO2水溶胶B：21.0%-25.0%，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C：4.0%-6.5%，硝酸镧0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为：
（1）按照质量百分数要求，混合浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B及浓度7%纳米ZrO2水溶胶C，向其中滴加硝酸镧、硝酸钇和硝酸铽水溶液；
（2）快速搅拌以上混合溶胶2小时，稀土金属离子迅速吸附在纳米SiO2和ZrO2水溶胶表面；
（3）将上述混合溶液在0.25MPa和105℃的压力釜中水热处理21小时；
（4）在上述混合溶液中加入浓度5%磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸快速搅拌2小时后，缓慢加入浓度5%表面活性剂水溶液及浓度5%偶联剂水溶液，快速搅拌0.6小时后制得；
乙组分涂料层中按质量份数计包括：N型导电体60份、丙烯酸改性反应性齐聚物16份、丙烯酸系稀释溶剂18份、光聚合催化剂1.6份、阻聚剂0.2份、添加剂0.4份；
合成树脂涂料层按质量份数计包括：丙烯酸改性反应性齐聚物43份、丙烯酸系稀释溶剂45份、光聚合催化剂4份、阻聚剂0.25份、添加剂1。
本实施例中的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，防尘膜层为Si基系无机物层，厚度为160nm；钢化玻璃的厚度为4mm；白色EVA的厚度为0.6mm；
浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B的平均径粒为20nm，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C的平均径粒均为35nm；表面活性剂是月桂酸二乙醇酰胺，偶联剂是甲基三乙氧基硅烷。
实施例2
本实施例提供的一种一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件，电池层组件包括：
电池片；沉积在电池片上表面的上层EVA；覆盖在上层EVA上的钢化玻璃；镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA（白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜）；覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设：钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件；在黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，网状高温布的网格线对应电池片的汇流主栅线位置，和相邻电池片间间隙位置，从而构成封装件；将封装件置于层压机内，其中先后经过6至10分钟抽气、加压时间为2分钟，加压压力为0.07Mpa；保压时间为8分钟，保压压力为0.05Mpa；层压过程全程加热，加热温度为143摄氏度，加热时间为18分钟；除去网状高温布；
增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
甲组分涂料层中按质量份数计包括：减反射层16份、P型导电体33份、丙烯酸改性反应性齐聚物16份、丙烯酸系稀释溶剂16份、光聚合催化剂1.8份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；
减反射层中按质量百分数计包括：浓度5%纳米SiO2水溶胶A：25.0%-45.0%，浓度6%纳米SiO2水溶胶B：21.0%-25.0%，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C：4.0%-6.5%，硝酸镧0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为：
（1）按照质量百分数要求，混合浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B及浓度7%纳米ZrO2水溶胶C，向其中滴加硝酸镧、硝酸钇和硝酸铽水溶液；
（2）快速搅拌以上混合溶胶3小时，稀土金属离子迅速吸附在纳米SiO2和ZrO2水溶胶表面；
（3）将上述混合溶液在0.25MPa和110℃的压力釜中水热处理21小时；
（4）在上述混合溶液中加入浓度5%磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸快速搅拌1小时后，缓慢加入浓度5%表面活性剂水溶液及浓度5%偶联剂水溶液，快速搅拌1小时后制得；
乙组分涂料层中按质量份数计包括：N型导电体60份、丙烯酸改性反应性齐聚物18份、丙烯酸系稀释溶剂16份、光聚合催化剂1.8份、阻聚剂0.2份、添加剂0.4份；
合成树脂涂料层按质量份数计包括：丙烯酸改性反应性齐聚物45份、丙烯酸系稀释溶剂43份、光聚合催化剂3份、阻聚剂0.25份、添加剂1。
本实施例中的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，防尘膜层为Si基系无机物层，厚度为280nm；钢化玻璃的厚度为3-4mm；白色EVA的厚度为0.5mm至1mm；
浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B的平均径粒为20nm，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C的平均径粒均为35nm；表面活性剂是十二烷基硫酸钠，偶联剂是有机硅偶联剂。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述电池层组件包括：
电池片；沉积在所述电池片上表面的上层EVA；覆盖在所述上层EVA上的钢化玻璃；镀在所述钢化玻璃上表面的增透膜层，所述增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA（白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜）；覆盖在所述下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设：钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件；在所述黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，所述网状高温布的网格线对应所述电池片的汇流主栅线位置，和相邻所述电池片间间隙位置，从而构成封装件；将所述封装件置于层压机内，其中先后经过6至10分钟抽气、1至3分钟加压及6至10分钟保压，所述抽气真空度达到0.1Mpa、加压压力为0.06Mpa至0.08Mpa、保压压力为0.03Mpa至0.06Mpa；除去所述网状高温布；
所述增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
所述甲组分涂料层中按质量份数计包括：减反射层10-20份、P型导电体30-35份、丙烯酸改性反应性齐聚物12-16份、丙烯酸系稀释溶剂15-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；
所述减反射层中按质量百分数计包括：浓度5%纳米SiO2水溶胶A：25.0%-45.0%，浓度6%纳米SiO2水溶胶B：21.0%-25.0%，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C：4.0%-6.5%，硝酸镧0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为：
（1）按照质量百分数要求，混合浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B及浓度7%纳米ZrO2水溶胶C，向其中滴加硝酸镧、硝酸钇和硝酸铽水溶液；
（2）快速搅拌以上混合溶胶2-3小时，稀土金属离子迅速吸附在纳米SiO2和ZrO2水溶胶表面；
（3）将上述混合溶液在0.25MPa和90-110℃的压力釜中水热处理18-24小时；
（4）在上述混合溶液中加入浓度5%磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸快速搅拌1-2小时后，缓慢加入浓度5%表面活性剂水溶液及浓度5%偶联剂水溶液，快速搅拌0.5-1小时后制得；
所述乙组分涂料层中按质量份数计包括：N型导电体60份、丙烯酸改性反应性齐聚物16-20份、丙烯酸系稀释溶剂14-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.2份、添加剂0.4份；
所述合成树脂涂料层按质量份数计包括：丙烯酸改性反应性齐聚物40-50份、丙烯酸系稀释溶剂50-40份、光聚合催化剂3-5份、阻聚剂0.25份、添加剂1。
2.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述防尘膜层为Si基系无机物层，厚度为100-300nm。
3.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述钢化玻璃的厚度为3-4mm。
4.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述层压过程全程加热，加热温度为140℃至150摄氏度，加热时间为15分钟至20分钟。
5.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述白色EVA的厚度为0.5mm至1mm。
6.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，浓度5%纳米SiO2水溶胶A、浓度6%纳米SiO2水溶胶B的平均径粒为20nm，浓度7%纳米ZrO2水溶胶C的平均径粒均为35nm。
7.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述表面活性剂是月桂酸二乙醇酰胺或十二烷基硫酸钠，偶联剂是有机硅偶联剂或甲基三乙氧基硅烷。
8.根据权利要求1所述的双玻高转化功率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述加压时间为2分钟，加压压力为0.07Mpa；所述保压时间为8分钟，保压压力为0.05Mpa。
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