CN106976297A - 柔性太阳能电池组件热压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性太阳能电池组件热压装置，解决了现有技术由于长时间高温加热，太阳能电池组件内部产生的气体很难排出，导致组件外表产生气泡影响产品外观的缺陷，包括：可相互叠合而成封闭状热压腔用于层压非平整或曲面形状柔性太阳能电池组件的上部件和下部件；用于提供组件热压所需加热温度的加热系统；用于对上部件和下部件进行抽真空并使组件整体上浮进行热压的抽真空系统；及用于控制加热系统和抽真空系统的控制系统。加热系统对热压腔进行加热，抽真空系统对上部件和下部件进行抽真空，太阳能电池组件在热压腔内浮动，只有当太阳能电池组件完全进入热压腔并上浮后才进行热压，确保整片太阳电池组件的层压程度，质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性太阳能电池生产领域，尤其是一种柔性太阳能电池组件热压装置。
背景技术
薄膜太阳能电池作为一种新型太阳能电池，由于其原材料来源广泛、生产成本低，便于大规模生产，因而具有广阔的市场前景。非晶硅薄膜太阳电池组件试试利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
对薄膜太阳能电池组件的性能要求为功率衰减低、工作寿命长、有足够的机械强度，由于其发电层及导电层薄膜暴露在空气中，极易受到化学氧化、物理老化、水汽侵蚀等影响，对组件的输出功率、工作寿命及机械强度造成致命威胁，因此需要通过真空层压技术对其进行保护。真空层压在电池组件的制造过程中是至关重要的一道关键工序。现有的层压工序一般都是在160℃左右的温度下进行，需要将室温升高到160℃，温度升高快，且在如此高的温度下进行层压，层压时间又不能少，因此电池组件内部产生的气体很难排出，气体的缠身导致组件外表产生气泡影响产品外观。
而且现有的薄膜太阳能电池组件是分先后顺序进入到层压设备，因此开始进入的太阳能电池组件受到高温加热时间长，最后进入的太阳电池组件受到高温加热时间短，使得一片太阳电池组件层压程度不同，质量不稳定。
发明内容
本发明解决了现有技术中，柔性太阳能电池组件分先后进入高温层压设备，造成整片柔性太阳能电池组件层压程度不同，质量不稳定的缺陷，提供一种柔性太阳能电池组件热压装置，通过热压装置的开合时间及加热温度控制，使得整片太阳能电池组件加热温度和时间一致，确保整片太阳电池组件的层压程度，质量稳定。
本发明还解决了现有技术由于长时间高温加热，太阳能电池组件内部产生的气体很难排出，导致组件外表产生气泡影响产品外观的缺陷，提供一种柔性太阳能电池组件热压装置，通过加热系统和抽真空系统双重配合，升温速度慢，且能快速排出组件层压产生的气体，确保产品质量及外观。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性太阳能电池组件热压装置，包括：
可相互叠合而成封闭状热压腔用于层压非平整或曲面形状柔性太阳能电池组件的上部件和下部件；
用于提供组件热压所需加热温度的加热系统；
用于对上部件和下部件进行抽真空并使组件整体上浮进行热压的抽真空系统；
及用于控制加热系统和抽真空系统的控制系统。
上部件与下部件可分离或可叠合，分离后，非平整或曲面形状的太阳能电池组件进入，叠合后进行热压，加热系统能提供加热温度对组件进行加热，太阳能电池组件进入到热压腔后可由加热系统进行加热，加热系统的加热时间、加热温度由控制系统进行控制，抽真空系统对上部件和下部件进行抽真空，通过控制抽真空系统，太阳能电池组件在热压腔内浮动，使得太阳能电池组件以搁置到下部件上的方式进入热压腔或热压后离开热压腔，以太阳能电池组件上浮并贴附到上部件上进行热压，抽真空系统抽真空的时间、真空度大小同样由控制系统控制，加热系统和抽真空系统相互结合，使得整片太阳能电池组件加热温度和时间一致，确保整片太阳电池组件的层压程度，质量稳定，加热系统和抽真空系统双重配合，升温速度慢，且能快速排出组件层压产生的气体，确保产品质量及外观。
作为优选，上部件中间设置有上隔板，上隔板将上部件分隔成上加热腔和热压腔上部，下部件设置有下隔板，下隔板将下部件分隔成下加热腔和热压腔下部。上加热腔为主加热部位，根据太阳能电池组件热压要求，始终处于需要的加热温度，为了避免太阳能电池组件进入初始和进入结束加热温度不同，下加热腔可以控制加热温度，直到太阳能电池组件完全进入到热压腔内后才达到需要的热压温度。
作为优选，上部件在热压腔上部设置有能随抽真空工作进行而上浮并贴合到上隔板的上硅胶板，上硅胶板与上隔板相分离，下隔板上表面连接有能随抽真空工作进行而上浮并与上硅胶板夹住组件的下硅胶板，下硅胶板周边与下隔板相固定，下硅胶的中间部位与下隔板相分离。上硅胶板和下硅胶板均具有弹性，在抽真空系统的作用下，上硅胶板和下硅胶板可以将太阳能电池组件抬起或下降，以便与上加热腔贴合或者分离。
作为优选，上隔板设置有贯通上隔板的气孔，下隔板设置有贯通下隔板的气孔。气孔是为了便于抽真空系统作用到上硅胶板和下硅胶板上。
作为优选，加热系统包括布置于上部件的加热丝及加热油恒温系统和布置于下部件的加热丝及导热油降温系统。加热丝是比较方便的加热方法，但是加热丝加热温度控制不易，结合加热恒温系统，可以将上部件的加热温度始终处于需要的热压温度，从而保证太阳能电池组件热压质量，同样下部件的温度是可调节的，通过导热油降温系统快速而准确地调节将下部件的温度。
作为优选，加热油恒温系统和导热油降温系统均包括油循环装置和水冷装置，油循环装置连接有温控器。
作为优选，抽真空系统包括与上部件连接对上加热腔进行抽真空的上抽真空装置、与上部件相连对热压腔进行抽真空的中抽真空装置和与下部件相连对下加热腔进行抽真空的下抽真空装置，上抽真空装置、中抽真空装置和下抽真空装置相互独立。
作为优选，还包括将组件送入热压腔和将组件送出热压腔的输送装置。
作为优选，输送装置采用耐高温织布，耐高温织布的两侧连接有输送链，输送链通过链轮连接驱动电机。
作为优选，耐高温织布为两片，每一片均首尾相连形成环形状，两片分别环绕上部件和下部件，耐高温织布上沿宽度方向固定有夹杆，夹杆与输送链相固定，同一耐高温织布上的两相邻夹杆之间的距离大于一片太阳能电池组件的长度，两夹杆上均设置有磁块，两片耐高温织布上的夹杆相对应，对应的两夹杆通过磁块相吸并使上部件与下部件之间的耐高温织布夹住太阳能电池组件。 耐高温织布呈环形，在驱动电机和输送链的传动下，能始终朝一个方向转动并输送太阳能电池组件，且不用考虑耐高温织布的布置场地需要，热压时耐高温织布随同太阳能电池组件进入到热压腔，因此由夹杆固定耐高温织布并传递动力，而且夹杆上的磁块相吸后使得两耐高温织布相靠近，并夹住太阳能电池组件，产生足够的牵引力，同时又不会对太阳能电池组件造成损伤。
作为优选，一个上部件和一个下部件组合成一个热压单元，柔性太阳能电池组件热压装置由多个热压单元组合而成，加热系统提供每一个热压单元的热压温度，抽真空系统对每一个热压单元单独进行抽真空，通过输送装置在热压单元与热压单元之间输送柔性太阳能电池组件。多个热压单元组合后，可以实现柔性太阳能电池组件复杂热压工艺，不同热压单元在不同热压温度、真空度及压力的条件下分别进行热压，根据柔性太阳能电池组件设计热压工艺，对热压单元进行增减，同时由控制系统对每个热压单元分别单独控制。
本发明的有益效果是：上部件与下部件可分离，可叠合，分离后太阳能电池组件进入，叠合后进行热压，加热系统能提供加热温度对组件进行加热，太阳能电池组件进入到热压腔后可由加热系统进行加热，加热系统的加热时间、加热温度由控制系统进行控制，抽真空系统对上部件和下部件进行抽真空，通过控制抽真空系统，太阳能电池组件在热压腔内浮动，使得太阳能电池组件以搁置到下部件上的方式进入热压腔或热压后离开热压腔，以太阳能电池组件上浮并贴附到上部件上进行热压，抽真空系统抽真空的时间、真空度大小同样由控制系统控制，加热系统和抽真空系统相互结合，使得整片太阳能电池组件加热温度和时间一致，确保整片太阳电池组件的层压程度，质量稳定，加热系统和抽真空系统双重配合，升温速度慢，且能快速排出组件层压产生的气体，确保产品质量及外观。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明一种热压腔打开示意图；
图3是本发明一种热压腔封闭示意图；
图中：1、上部件，2、上加热腔，3、上隔板，4、上硅胶板，5、耐高温织布，6、热压腔上部，7、下加热腔，8、下隔板，9、下硅胶板，10、下部件，11、加热丝，12、油管道，13、气孔，14、太阳能电池组件。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种柔性太阳能电池组件热压装置（参见图1图2图3），包括：可相互叠合而成封闭状热压腔的上部件1和下部件10；用于对热压腔进行加热的加热系统； 用于对上部件和下部件进行抽真空的抽真空系统；用于控制加热系统和抽真空系统的控制系统；及将组件送入热压腔和将组件送出热压腔的输送装置。
上部件中间设置有上隔板3，上隔板将上部件分隔成封闭的上加热腔2和热压腔上部6，下部件设置有下隔板8，下隔板将下部件分隔成封闭的下加热腔7和热压腔下部。上部件在热压腔上部设置有上硅胶板4，上硅胶板与上隔板相分离，下隔板上表面连接有下硅胶板9，下硅胶板周边与下隔板相固定，下硅胶的中间部位与下隔板相分离。上隔板设置有贯通上隔板的气孔13，下隔板设置有贯通下隔板的气孔，上部件对应热压腔上部的侧壁处设置有气孔，气孔处于上硅胶板下方位置。上隔板内部布置有加热管道和油管道12，下隔板内部布置有加热管道和油管道12，加热管道和油管道分开互不连通。
加热系统包括布置于上部件的加热丝11及加热油恒温系统和布置于下部件的加热丝11及导热油降温系统。上部件的加热丝穿入上隔板的加热管道内，下部件的加热丝穿入下隔板的加热管道内。加热油恒温系统和导热油降温系统均包括油循环装置和水冷装置，油循环装置连接有温控器。加热油恒温系统的油循环装置与上隔板的油管道相连通，导热油降温系统的油循环装置连通下隔板的油管道。
抽真空系统包括与上部件连接对上加热腔进行抽真空的上抽真空装置、与上部件相连对热压腔进行抽真空的中抽真空装置和与下部件相连对下加热腔进行抽真空的下抽真空装置，上抽真空装置、中抽真空装置和下抽真空装置相互独立。
输送装置采用耐高温织布5，耐高温织布的两侧连接有输送链，输送链通过链轮连接驱动电机。耐高温织布为两片，每一片均首尾相连形成环形状，两片分别环绕上部件和下部件，耐高温织布上沿宽度方向固定有夹杆，夹杆与输送链相固定，同一耐高温织布上的两相邻夹杆之间的距离大于一片太阳能电池组件的长度，两夹杆上均设置有磁块，两片耐高温织布上的夹杆相对应，对应的两夹杆通过磁块相吸并使上部件与下部件之间的耐高温织布夹住太阳能电池组件。
太阳能电池组件14由上下两耐高温织布相夹逐渐进入热压腔，太阳能电池组件尾部未进入时，热压腔是分离状，此时控制系统控制上加热腔的温度为160℃，控制上加热腔的真空度为0mbar，控制下加热腔的温度为40℃，控制下加热腔的真空度为800mbar，直到太阳能电池组件尾端全部进入到热压腔范围，接着上部件连接的升降装置驱动上部件下行，使得热压腔封闭。接着热压腔抽真空，真空度达到0mbar，下加热腔升温到100℃，此时下硅胶板由于真空差上浮，使得太阳能电池组件贴附到上硅胶板并与上隔板靠近，加热腔再次升温达到150℃，持续设定时候，下加热腔降温，温度下降到40℃，接着热压腔充气，真空度达到1050mbar，上部件上行与下部件分离，最后通过输送装置将热压完成的太阳能电池组件送出，耐高温织布持续转动，前一片太阳能电池组件送出的时候，下一片太阳能电池组件被夹住并送入到热压腔进行热压。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于包括：
可相互叠合而成封闭状热压腔用于层压非平整或曲面形状柔性太阳能电池组件的上部件和下部件；
用于提供组件热压所需加热温度的加热系统；
用于对上部件和下部件进行抽真空并使组件整体上浮进行热压的抽真空系统；
及用于控制加热系统和抽真空系统的控制系统。
2.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于上部件中间设置有上隔板，上隔板将上部件分隔成上加热腔和热压腔上部，下部件设置有下隔板，下隔板将下部件分隔成下加热腔和热压腔下部。
3.根据权利要求2所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于上部件在热压腔上部设置有能随抽真空工作进行而上浮并贴合到上隔板的上硅胶板，上硅胶板与上隔板相分离，下隔板上表面连接有能随抽真空工作进行而上浮并与上硅胶板夹住组件的下硅胶板，下硅胶板周边与下隔板相固定，下硅胶的中间部位与下隔板相分离。
4.根据权利要求2或3所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于上隔板设置有贯通上隔板的气孔，下隔板设置有贯通下隔板的气孔。
5.根据权利要求1或2或3所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于加热系统包括布置于上部件的加热丝及加热油恒温系统和布置于下部件的加热丝及导热油降温系统。
6.根据权利要求5所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于加热油恒温系统和导热油降温系统均包括油循环装置和水冷装置，油循环装置连接有温控器。
7.根据权利要求2或3所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于抽真空系统包括与上部件连接对上加热腔进行抽真空的上抽真空装置、与上部件相连对热压腔进行抽真空的中抽真空装置和与下部件相连对下加热腔进行抽真空的下抽真空装置，上抽真空装置、中抽真空装置和下抽真空装置相互独立。
8.根据权利要求1或2或3所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于还包括将组件送入热压腔和将组件送出热压腔的输送装置，输送装置采用耐高温织布，耐高温织布的两侧连接有输送链，输送链通过链轮连接驱动电机。
9.根据权利要求8所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于耐高温织布为两片，每一片均首尾相连形成环形状，两片分别环绕上部件和下部件，耐高温织布上沿宽度方向固定有夹杆，夹杆与输送链相固定，同一耐高温织布上的两相邻夹杆之间的距离大于一片太阳能电池组件的长度，两夹杆上均设置有磁块，两片耐高温织布上的夹杆相对应，对应的两夹杆通过磁块相吸并使上部件与下部件之间的耐高温织布夹住太阳能电池组件。
10.根据权利要求1或2或3所述的柔性太阳能电池组件热压装置，其特征在于一个上部件和一个下部件组合成一个热压单元，柔性太阳能电池组件热压装置由多个热压单元组合而成，加热系统提供每一个热压单元的热压温度，抽真空系统对每一个热压单元单独进行抽真空，通过输送装置在热压单元与热压单元之间输送柔性太阳能电池组件。
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