CN106098822B - 一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法 - Google Patents

一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法，该双玻光伏组件从上至下依次设置有受光面钢化玻璃、PVB复合膜、太阳能电池组、PVB复合背膜和背面钢化玻璃，背面钢化玻璃为low‑e玻璃。该双玻光伏组件可以用在车棚进行发电，强度高，承重性能好，采光性好，能减少热能的产生，使得棚内温度适宜。本发明还提供了制造该双玻光伏组件的设备和方法，操作简单且不易产生气泡，生产的双玻光伏组件耐受性好。

Description

一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法。
背景技术
现有技术的面板光伏组件有两类，一类是前玻璃/聚合物背板组件，另一类是前后都是玻璃。在使用的过程中，单玻组件背后即聚合物背板处安装有电器设备和电源线，存在失火隐患，影响了房屋防火的等级，双玻组件的背面采用钢化玻璃，能防火，提高了组件的可靠性，因此双玻光伏组件越来越普及。
如申请号为201310006357.6的中国专利公开了一种2.5mm双玻光伏组件制作方法，它包含2.5mm超白玻璃、第一EVA密封胶膜、太阳能电池板、第二EVA密封胶膜、2.5mm钢化白玻；2.5mm超白玻璃设置在第一EVA密封胶膜2的上表面上，第一EVA密封胶膜的下表面设置有太阳能电池板，太阳能电池板的下表面设置有第二EVA密封胶膜，第二EVA密封胶膜的下表面设置有2.5mm钢化白玻。该双玻光伏组件为超薄型光伏组件，但是其EVA胶膜是一种柔性的低软化点粘结材料，耐候性较差，长期户外使用材料容易分解发黄，影响组件的发电性能，同时EVA在太阳光的照射下温度易升高，容易燃烧爆炸。
又如申请号为：201010616342.8的中国专利公开了一种用于太阳能电池组件的层压方法，包括如下步骤：(1)在层压机的加热台铺设不粘布；(2)将层叠好的半制品太阳能电池组件放在所述加热台的不粘布上；(3)在所述半制品太阳能电池组件的四周围设4根垫条；各垫条离开半制品太阳能电池组件边缘的距离为10～20mm；(4)然后在所述半制品太阳能电池组件和垫条的上面铺上不粘布；(5)最后在层压机腔室内进行抽真空、加温、加压成一体，即得到太阳能电池组件。该层压方法可以避免光伏组件中间膜加热后的肆意流动污染光伏组件，但是在太阳能电池组件四周设置垫条容易引起在层压过程中的移位，造成光伏组件层压工序的失败，且该层压方法制造出的太阳能光伏组件耐候性较差，不适宜在气候恶劣的环境下使用，适用性不高。
发明内容
为克服现有技术中存在的双玻光伏组件耐候性差，在生产过程中易出现气泡的问题，本发明提供了一种双玻光伏组件及其制造设备和制造方法。
具体技术方案如下：一种双玻光伏组件，从上至下依次设置有受光面钢化玻璃、PVB复合膜、太阳能电池组、PVB复合背膜和背面钢化玻璃，所述背面钢化玻璃为low-e玻璃，所述PVB复合膜通过铺设的方式设置在受光面钢化玻璃上，且PVB复合膜的规格尺寸与受光面钢化玻璃的规格尺寸相互匹配，所述PVB复合背膜通过铺设的方式设置在太阳能电池组上，且所述PVB复合背膜的规格尺寸与太阳能电池组的规格尺寸相互匹配。
在此基础上，所述受光面钢化玻璃与背面钢化玻璃的厚度为3mm-4mm，且两者的尺寸相等，所述PVB复合膜和PVB复合背膜的厚度均为0.5mm-1mm，所述太阳能电池组厚度为0.3mm-0.5mm，所述太阳能电池组的尺寸小于受光面钢化玻璃与背面钢化玻璃的尺寸。
在此基础上，所述受光面钢化玻璃、PVB复合膜、太阳能电池组、PVB复合背膜和背面钢化玻璃采用层压粘合方式进行紧密结合。
本发明还提供了一种用于制造双玻光伏组件的设备，包括传动系统、固定装置、冷却系统和层压系统，所述固定装置、冷却系统和层压系统通过传动系统依次相连，所述固定装置用于固定双玻光伏组件，所述冷却系统用于给双玻光伏组件进行预冷却，所述层压系统包括真空装置、加热装置和层压装置，所述真空装置用于将双玻光伏组件和层压系统中的气体抽出，所述加热装置用于加热双玻光伏组件，所述层压装置用于给双玻光伏组件加压。
在此基础上，所述固定装置为矩形且设置在双玻光伏组件的外部，所述固定装置包括4个封装模，分别为两个尺寸相同的横向封装模和两个尺寸相同的竖向封装模，所述横向封装模的两端设置有穿孔，所述两个横向封装模相对设置，所述竖向封装模插装在横向封装摸的穿孔中。
在此基础上，所述横向封装模与竖向封装模均为长方体，所述横向封装模两端的穿孔与竖向封装模的横截面的尺寸一致。
在此基础上，所述封装模的厚度与双玻光伏组件的厚度一致，且所述封装模的一侧面不封闭，且该不封闭面与双玻光伏组件相邻，不封闭面的相对面设置有多个抽气孔。
在此基础上，所述封装模内部设置有筛网。
本发明还提供了一种双玻光伏组件的制作方法，包括以下步骤：
步骤1：组装太阳能电池组，并按照其尺寸选择固定装置，将背面钢化玻璃放置在固定装置中间固定后一并放置在传动系统的传送带上；
步骤2：在背面钢化玻璃上铺设PVB复合背膜，将PVB复合背膜拉直并与背面钢化玻璃呈30°-45°进行铺设，铺设至0.2m-0.5m处时，将太阳能电池组与PVB复合背膜呈30°-45°进行铺设，直至太阳能电池组与PVB复合背膜及背面钢化玻璃紧密贴合；
步骤3：在太阳能电池组上铺设PVB复合膜，将PVB复合膜拉直并与太阳能电池组呈30°-45°进行铺设，铺设至0.2m-0.5m处时，将受光面钢化玻璃与PVB复合膜呈30°-45°进行铺设，直至受光面玻璃与PVB复合膜及太阳能电池组紧密贴合，完成双玻光伏组件的铺设层；
步骤4：传送系统将双玻光伏组件的铺设层输送至冷却系统进行预冷却，预冷却5至10分钟后，双玻光伏组件的铺设层进入层压系统；
步骤5：真空装置将双玻光伏组件和层压系统中的气体抽出后，加热装置对铺设层进行加热，最后层压装置对铺设层进行加压，完成层压工序；
步骤6：传送系统将制作好的双玻光伏组件输出并进行筛选。
在此基础上，所述步骤1中组装太阳能电池组时，太阳能电池全面铺设或分散铺设。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中双玻光伏组件，从上至下依次设置有受光面钢化玻璃、PVB复合膜、太阳能电池组、PVB复合背膜和背面钢化玻璃，且背面钢化玻璃为low-e玻璃，low-e玻璃的镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，因此具有优异的隔热效果和良好的透光性。该双玻光伏组件可以用在自行车车棚和汽车车棚等进行发电，用于车棚时，强度高，承重性好，且能直通可见光，但不透紫外线，采光性好，减少热能的产生，使得棚内温度适宜。
2、本发明用于制造双玻光伏组件的设备包括传动系统、固定装置、冷却系统和层压系统，增设固定装置可以防止双玻光伏组件在进行层压工序过程中移位，保证了双玻光伏组件的合格率。
3、本发明中固定装置包括4个封装模，分别为两个尺寸相同的横向封装模和两个尺寸相同的竖向封装模，竖向封装模插装在横向封装摸的穿孔中，横向封装模与竖向封装模通过插装相连，结构简单拆卸方便，通过改变横向封装模与竖向封装模的大小可以适用于不同尺寸的双玻光伏组件，适用性强，且节约了生产成本。
4、本发明中述封装模的厚度与双玻光伏组件的厚度一致，且封装模的一侧面不封闭，且该不封闭面与双玻光伏组件相邻，不封闭面的相对面设置有多个抽气孔，封装模中间设置有筛网，通过抽气孔将在层压工序中经过加热肆意流动的中间膜吸至筛网，更清洁，清理速度更快。
5、本发明中双玻光伏组件的制作方法中PVB复合膜和PVB复合背膜倾斜铺设，并通过受光面钢化玻璃和太阳能电池组进行随后的刮平，保证了受光面钢化玻璃、PVB复合膜、太阳能电池组、PVB复合背膜和背面钢化玻璃的紧密贴合，且没有气泡和灰尘，为层压工序做好准备。另外双玻光伏组件需经过预冷却后进入层压装置，双玻光伏组件经过一定温差生产，提高了双玻光伏组件的耐候性，适用于恶劣环境，尤其是温差较大的环境。
附图说明
图1是本发明双玻光伏组件的结构示意图；
图2是本发明制造双玻光伏组件设备的结构示意图；
图3是本发明中固定装置的结构示意图；
图4是本发明中封装模的结构示意图；
图5是本发明中铺设双玻光伏组件铺设层的示意图；
图6是本发明中分散铺设的太阳能电池组的平面图；
图7是本发明一种双玻光伏组件的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明披露了一种双玻光伏组件，如图1所示，从上至下依次设置有受光面钢化玻璃1、PVB复合膜2、太阳能电池组3、PVB复合背膜4和背面钢化玻璃5，优选地，背面钢化玻璃5为low-e玻璃，low-e玻璃的镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，因此具有优异的隔热效果和良好的透光性。该双玻光伏组件可以用在自行车车棚和汽车车棚等进行发电，用于车棚时，强度高，承重性好，且能直通可见光，但不透紫外线，采光性好，减少热能的产生，使得棚内温度适宜。PVB复合膜2通过铺设的方式设置在受光面钢化玻璃1上，且PVB复合膜2的规格尺寸与受光面钢化玻璃1的规格尺寸相互匹配，PVB复合背膜4通过铺设的方式设置在太阳能电池组3上，且所述PVB复合背膜4的规格尺寸与太阳能电池组3的规格尺寸相互匹配。优选地，受光面钢化玻璃1与太阳能电池组3之间敷设两层PVB复合膜2，太阳能电池组3和背面钢化玻璃5之间设置有两侧PVB复合背膜4，设置两层膜增加了受光面钢化玻璃1、PVB复合膜2、太阳能电池组3、PVB复合背膜4和背面钢化玻璃5的粘合度，且复合膜之间摩擦力较大，避免了双玻光伏组件的移位，且敷设过程中也会减少气泡的产生。
受光面钢化玻璃1与背面钢化玻璃5的厚度为3mm-4mm，且两者的尺寸相等，PVB复合膜2和PVB复合背膜4的厚度均为0.5mm-1mm，太阳能电池组3厚度为0.3mm-0.5mm，太阳能电池组3的尺寸小于受光面钢化玻璃1与背面钢化玻璃5的尺寸。优选地，受光面钢化玻璃1与背面钢化玻璃5的厚度为3.2mm；PVB复合膜2和PVB复合背膜4的厚度为0.76mm，太阳能电池组3厚度为0.3mm，太阳能电池组3的尺寸为156*156mm，受光面钢化玻璃1与背面钢化玻璃5的尺寸大小为1.5m*2m，优选后的太阳能电池组3件十分轻薄，且性能优越。优选地，受光面钢化玻璃1、PVB复合膜2、太阳能电池组3、PVB复合背膜4和背面钢化玻璃5采用层压粘合方式进行紧密结合。
本发明还披露了一种用于制造双玻光伏组件的设备，如图2所示，包括传动系统6、固定装置7、冷却系统8和层压系统9，固定装置7、冷却系统8和层压系统9通过传动系统6依次相连，传动系统6用于传输双玻光伏组件，优选地，传动系统6中包括控制器，该控制器控制传动系统6的传输，以及调节冷却系统8和层压系统9的参数。固定装置7用于固定双玻光伏组件，防止双玻光伏组件的移位，增设固定装置7可以防止双玻光伏组件在进行层压工序过程中移位，保证了双玻光伏组件的合格率。冷却系统8用于给双玻光伏组件进行预冷却，优选地，冷却系统8为冷却通道，其中设置有冷却剂，在双玻光伏组件通过冷却通道时实施预冷却，通过预冷却后进入层压系统9，预冷却可以使得双玻光伏组件更加稳定，且加大了双玻光伏组件的压差，可以筛选出耐候性的双玻光伏组件。层压系统9包括真空装置91、加热装置92和层压装置93，真空装置91用于将双玻光伏组件和层压系统9中的气体抽出，加热装置92用于加热双玻光伏组件，层压装置93用于给双玻光伏组件加压。
如图3所示，固定装置7为矩形且设置在双玻光伏组件的外部，固定装置7包括4个封装模71，分别为两个尺寸相同的横向封装模711和两个尺寸相同的竖向封装模712，横向封装模711的两端设置有穿孔7111，两个横向封装模711相对设置，竖向封装模712插装在横向封装摸的穿孔7111中，可根据需要生产的双玻光伏组件的尺寸配备多种尺寸的横向封装模711和竖向封装模712，仅需改变横向封装模711和竖向封装模712的长度即可。横向封装模711与竖向封装模712均为长方体，横向封装模711两端的穿孔7111与竖向封装模712的横截面的尺寸一致，竖向封装模712可以正好插装在横向封装模711的穿孔7111内固定住，且不会移动。横向封装模711与竖向封装模712通过插装相连，结构简单拆卸方便，通过改变横向封装模711与竖向封装模712的大小可以适用于不同尺寸的双玻光伏组件，适用性强，且节约了生产成本。
封装模71的厚度与双玻光伏组件的厚度一致，且封装模71的一侧面不封闭，且该不封闭面与双玻光伏组件相邻，不封闭面的相对面设置有多个抽气孔713，如图4所示，封装模71内部设置有筛网714，在层压工序中，抽气的同时对加热的中间膜进行抽吸，通过抽气孔713将在层压工序中经过加热肆意流动的中间膜吸至筛网714，更清洁，清理速度更快，避免中间膜污染双玻光伏组件和设备，且筛网714可以拆卸后进行清洗，方便下次继续使用，进一步优选地，封装模71筛网714前端设置有刮片，在拆卸固定装置7时可以对双玻光伏组件进行修边，减少了双玻光伏组件的生产工序，提高了工作效率。
本发明还披露了一种双玻光伏组件的制作方法，如图7所示，包括以下步骤：
步骤1：组装太阳能电池组3，并按照其尺寸选择固定装置7，将背面钢化玻璃5放置在固定装置7中间固定后一并放置在传动系统6的传送带上；优选地，组装太阳能电池组3时，太阳能电池全面铺设或分散铺设，分散铺设可自行设计，如图6所示为分散铺设的一种形式，该分散铺设可以增加透光率。
步骤2：在背面钢化玻璃5上铺设PVB复合背膜4，如图5所示，将PVB复合背膜4拉直并与背面钢化玻璃5呈30°-45°进行铺设，优选地，角度为30°，处于该角度PVB复合背膜4容易拉扯，且气泡较少。铺设至0.2m-0.5m处时，优选地，即PVB复合背膜4拉伸0.3m处时，将太阳能电池组3与PVB复合背膜4呈30°-45°进行铺设，优选地，角度为45°，将太阳能电池组3倾斜角优选为45°刮平PVB复合背膜4，气泡少且易操作，直至太阳能电池组3与PVB复合背膜4及背面钢化玻璃5紧密贴合；
步骤3：在太阳能电池组3上铺设PVB复合膜2，参照步骤2将PVB复合膜2拉直并与太阳能电池组3呈30°-45°进行铺设，优选地，角度为30°，铺设至0.2m-0.5m处时，优选地，即PVB复合膜2拉伸至0.2m处时，将受光面钢化玻璃1与PVB复合膜2呈30°-45°进行铺设，优选地，角度为45°，直至受光面玻璃与PVB复合膜2及太阳能电池组3紧密贴合，完成双玻光伏组件的铺设层；将PVB复合膜2和PVB复合背膜4倾斜铺设，并通过受光面钢化玻璃1和太阳能电池组3进行随后的刮平，保证了受光面钢化玻璃1、PVB复合膜2、太阳能电池组3、PVB复合背膜4和背面钢化玻璃5的紧密贴合，且没有气泡和灰尘，为层压工序做好准备。
步骤4：传送系统将双玻光伏组件的铺设层输送至冷却系统8进行预冷却，预冷却5至10分钟后，双玻光伏组件的铺设层进入层压系统9；双玻光伏组件经过一定温差生产，提高了双玻光伏组件的耐候性，适用于恶劣环境，尤其是温差较大的环境。
步骤5：真空装置91对双玻光伏组件和层压系统9中进行抽气，抽气的目的，一是排出封装材料间隙的空气和层压过程中产生的气体，消除组件内的气泡，二是层压机构内部造成一个压力差，产生层压所需要的压力，优选地，抽真空时间为12分钟，真空度≤-0.015MPa，待组件内的气泡消除后加热装置92对铺设层进行加热，使得PVB复合膜2和PVB复合背膜4熔化，将受光面玻璃、太阳能电池组3和背面玻璃粘接在一起，加热温度控制在140±5℃，优选地，层压温度为140℃，最后层压装置93对铺设层进行充气加压，加压压力为0.03-0.05MPa，加压时间18S，固化时间11分钟，完成层压工序。对应着层压时施加在组件上的压力，充气时间越长，压力越大，由于PVB交联后形成的高分子一般结构比较疏松，压力的存在可以使得PVB胶膜固化后更加致密，具有更高的力学性能，同时也可以增强PVB与其他材料的粘合力，可以根据需要适当调整抽真空、加热温度及加压的参数；
步骤6：传送系统将制作好的双玻光伏组件输出，将固定装置7拆卸同时修边，并进行筛选，包括对外观的检验和电性能测试，将测试合格的产品进行包装。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种双玻光伏组件的制作方法，其特征在于：所述双玻光伏组件从上至下依次设置有受光面钢化玻璃(1)、PVB复合膜(2)、太阳能电池组(3)、PVB复合背膜(4)和背面钢化玻璃(5)，所述背面钢化玻璃(5)为low-e玻璃，所述PVB复合膜(2)通过铺设的方式设置在受光面钢化玻璃(1)上，且PVB复合膜(2)的规格尺寸与受光面钢化玻璃(1)的规格尺寸相互匹配，所述PVB复合背膜(4)通过铺设的方式设置在太阳能电池组(3)上，且所述PVB复合背膜(4)的规格尺寸与太阳能电池组(3)的规格尺寸相互匹配，所述制作方法包括以下步骤：
步骤1：组装太阳能电池组(3)，并按照其尺寸选择固定装置(7)，将背面钢化玻璃(5)放置在固定装置(7)中间固定后一并放置在传动系统(6)的传送带上；
步骤2：在背面钢化玻璃(5)上铺设PVB复合背膜(4)，将PVB复合背膜(4)拉直并与背面钢化玻璃(5)呈30°-45°进行铺设，铺设至0.2m-0.5m处时，将太阳能电池组(3)与PVB复合背膜(4)呈30°-45°进行铺设，直至太阳能电池组(3)与PVB复合背膜(4)及背面钢化玻璃(5)紧密贴合；
步骤3：在太阳能电池组(3)上铺设PVB复合膜(2)，将PVB复合膜(2)拉直并与太阳能电池组(3)呈30°-45°进行铺设，铺设至0.2m-0.5m处时，将受光面钢化玻璃(1)与PVB复合膜(2)呈30°-45°进行铺设，直至受光面玻璃与PVB复合膜(2)及太阳能电池组(3)紧密贴合，完成双玻光伏组件的铺设层；
步骤4：传送系统将双玻光伏组件的铺设层输送至冷却系统(8)进行预冷却，预冷却5至10分钟后，双玻光伏组件的铺设层进入层压系统(9)；
步骤5：真空装置(91)将双玻光伏组件和层压系统(9)中的气体抽出后，加热装置(92)对铺设层进行加热，最后层压装置(93)对铺设层进行加压，完成层压工序；
步骤6：传送系统将制作好的双玻光伏组件输出并进行筛选。
2.根据权利要求1所述的一种双玻光伏组件的制作方法，其特征在于：所述步骤1中组装太阳能电池组(3)时，太阳能电池全面铺设或分散铺设。
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