CN107316912B - 卷对卷柔性光伏组件的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，包括：步骤S1、对多种膜料进行辊压和封装，形成光伏组件卷；步骤S2、将所述光伏组件卷输送进入高压釜中，对所述光伏组件卷进行温压控制；其中，所述温压控制包括：对高压釜内部的温度和压力进行调整，以对所述光伏组件卷进行层压。本发明提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法通过将光伏组件卷输送到高压釜中，在高压釜内对光伏组件卷进行温压控制，从而提升了光伏组件的性能。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制造方法，尤其涉及一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法。
背景技术
太阳能光伏组件可以分为晶硅组件和柔性光伏组件，晶硅组件由于玻璃的存在，难以进行连续“卷对卷”的生产。而柔性光伏组件，例如CIGS电池以不锈钢或有机材料为衬底，可以进行连续“卷对卷”的生产，极大的提升了生产效率。
现有技术中的柔性光伏组件在封装过程中，利用层压机等封装设备进行加热和层压，但是现有技术中的设备尺寸有限，无法实现连续生产，因此影响生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，以解决现有技术中的问题，提高生产效率。
本发明提供了一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，其中，包括：
步骤S1、对多种膜料进行辊压和封装，形成光伏组件卷；
步骤S2、将所述光伏组件卷输送进入高压釜中，对所述光伏组件卷进行温压控制；其中，所述温压控制包括：对高压釜内部的温度和压力进行调整，以对所述光伏组件卷进行层压。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，对高压釜内部的温度和压力进行调整具体包括：
在第一预设时间段内、第一预设温度范围内对所述光伏组件卷进行升温升压，并保持压力上限为10-12bar；
在第二预设时间段内对所述光伏组件卷进行保温保压；
在第三预设时间段内对所述光伏组件卷进行保压降温，并控制温度下限为50℃；
对所述光伏组件卷进行降压降温，所述降压降温阶段的压力降至标准大气压，温度降至室温。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，步骤S2中在将所述光伏组件卷输送进入高压釜中之后，所述步骤S2还包括：在相邻的光伏组件卷之间放置隔离板。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，所述隔离板为硅胶板。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，步骤S1具体包括：
步骤S10、将卷绕形式存放的柔性衬底以设定的速度放卷，所述柔性衬底材料结构自上向下为图样化的导电铜膜、TPO封装胶膜、PET；
步骤S11、将芯片和二极管通过机械手放置在柔性衬底上靠近所述导电铜膜的一侧，通过激光把芯片和二极管焊接在导电铜膜上预留的电极焊接点上，以实现芯片的串并联以及二极管的旁路连接；
步骤S12、完成芯片敷设和二极管连接的柔性衬底继续前行至第一工位，在柔性衬底的上表面与另一TPO封装胶膜贴合，绕卷以形成直径大于800mm的卷；
步骤S13、将步骤S12的卷以第一预设速度展开运行至第二工位，与上、下两层PVB胶膜同步贴合；
步骤S14、完成步骤S13的层状展开材料以第二预设速度运行至第三工位，在层状展开材料的上面与耐候阻水膜贴合；
步骤S15、完成步骤S14的层状展开材料继续前行以第三预设速度运行至第四工位，在层状展开材料的下面与含氟背板贴合，得到光伏组件卷。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，在步骤S1和步骤S2之间，还包括：
步骤S20、将所述光伏组件卷展开后，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热具体包括三个预热阶段：
第一预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为50-70℃；
第二预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为90-110℃；
第三预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为130-150℃。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，所述第四预设速度为0.5-3m/min。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热之后，所述封装方法还包括：
步骤S21、对所述光伏组件进行加热加压。
如上所述的封装方法，其中，优选的是，在对所述光伏组件进行加热加压之后，所述封装方法还包括：
步骤S22、对所述光伏组件进行风冷，当温度降至40℃以下时，将所述光伏组件卷收。
本发明提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法通过将光伏组件卷输送到高压釜中，在高压釜内对光伏组件卷进行升温升压、保温保压、保压降温和降压降温，从而使得光伏组件更加透明，相对于普通层压工艺的透光性好，同时对各膜层的粘结力也产生了增强的作用，使得粘结力变强，提高了层状材料的耐水性和耐老化性，使得光伏组件工作更稳定，寿命更长。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供了一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，包括如下步骤：
步骤S1、对多种膜料进行辊压和封装，形成光伏组件卷；
步骤S2、将光伏组件卷输送进入高压釜中，对光伏组件卷进行温压控制，该温压控制包括：对高压釜内部的温度和压力进行调整，以对光伏组件卷进行层压。
本发明实施例一提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法通过将光伏组件卷输送到高压釜中，在高压釜内对光伏组件卷进行温压控制，从而提升了光伏组件的性能。
优选的是，在上述步骤S2中，对高压釜内部的温度和压力进行调整具体包括升温升压、保温保压、保压降温和降压降温四个阶段。具体地，这四个阶段分别为：
升温升压阶段，即，在第一预设时间段内、第一预设温度范围内对光伏组件卷进行升温升压，并保持压力上限为10-12bar；该第一预设时间段可以是30-50分钟，第一预设温度范围可以为130-140℃。
保温保压阶段，即，在第二预设时间段内对光伏组件卷进行保温保压；该第二预设时间段可以是50-70分钟。
保压降温阶段，即，在第三预设时间段内对光伏组件卷进行保压降温，并控制温度下限为50℃；该第三预设时间段可以为120-150分钟。
降压降温阶段，即对光伏组件卷进行降压降温，降压降温阶段的压力降至标准大气压，温度降至室温。
通过在高压釜内对光伏组件卷进行升温升压、保温保压、保压降温和降压降温，从而使得光伏组件更加透明，相对于普通层压工艺的透光性好，同时对各膜层的粘结力也产生了增强的作用，使得粘结力变强，提高了层状材料的耐水性和耐老化性，使得光伏组件工作更稳定，寿命更长。
优选的是，步骤S2中在将光伏组件卷输送进入高压釜中之后，该步骤S2还包括：在相邻的光伏组件卷之间放置隔离板。该隔离板优选地为硅胶板，隔离板的设置能够有效地将相邻的光伏组件卷隔开，以使每个光伏组件卷均能均匀受热。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法的流程图，本发明实施例二提供了一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，其中包括如下步骤：
步骤S10、将卷绕形式存放的柔性衬底以设定的速度放卷，所述柔性衬底材料结构自上向下为图样化的导电铜膜、TPO封装胶膜、PET。
该步骤中以卷绕形式存放的柔性衬底，其存放环境的湿度控制在＜5％RH，该柔性衬底的厚度为0.3-0.5mm。
步骤S11、将芯片和二极管通过机械手放置在柔性衬底上靠近所述导电铜膜的一侧，通过激光把芯片和二极管焊接在导电铜膜上预留的电极焊接点上，以实现芯片的串并联以及二极管的旁路连接。
步骤S12、完成芯片敷设和二极管连接的柔性衬底继续前行至第一工位，在柔性衬底的上表面与另一TPO封装胶膜贴合，绕卷以形成直径大于800mm的卷。将该卷放置暂存，暂存地湿度控制＜5％RH。
步骤S13、将步骤S12的卷以第一预设速度展开运行至第二工位，与上、下两层PVB胶膜同步贴合。
步骤S14、完成步骤S13的层状展开材料以第二预设速度运行至第三工位，在层状展开材料的上面与耐候阻水膜贴合。
步骤S15、完成步骤S14的层状展开材料继续前行以第三预设速度运行至第四工位，在层状展开材料的下面与含氟背板贴合，得到光伏组件卷。
本领域技术人员可以理解的是，第一预设速度、第二预设速度和第三预设速度可以相等，即层状展开材料可以以连续不变的速度在运行过程中实现层压，也可以以变速度的方式运行，根据所要成型的技术要求来设置上述预设速度。
本实施例中，第一预设速度、第二预设速度和第三预设速度相等，范围均是0.2-5m/min，以实现充分的层压效果。
优选的是，在该步骤之后，还包括：
步骤S20、将光伏组件卷展开后，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热。该第四预热速度优选为0.5-3m/min，本实施例中，该第四预热速度为1-2m/min。在此预热速度下，可以对光伏组件进行充分预热，从而进一步提高光伏组件的热性能。
辊压机加热为电阻丝电阻加热或加热管红外加热，上下两个耐高温橡胶辊相对滚动对材料施加压力。优选地，预热腔室分为三段，温度递次上升。具体为：第一预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为50-70℃；第二预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为90-110℃；第三预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为130-150℃。
在步骤S20之后，还可以包括：
步骤S21、对所述光伏组件进行加热加压，该阶段优选地分为两段，第一阶段的温度范围为130-150℃，上下胶辊辊间距离比材料复合后的总高度小0.5-1mm，胶辊直径1-1.6m，长度2-3m。第二阶段的温度范围为130-150℃，上下胶辊辊间距离比材料复合后的总高度小1-2mm，胶辊直径1-1.6m，长度2-3m。
步骤S22、对所述光伏组件进行风冷，当温度降至40℃以下时，将所述光伏组件卷收。绕卷直径大于1000mm，可在绕卷的同时，通过人工或机械在卷间放置厚度为8-10mm，长度略小于组件宽度，宽度为10mm的硅胶板。
步骤S2、将所述光伏组件卷输送进入高压釜中，对所述光伏组件卷进行升温升压、保温保压、保压降温和降压降温四个阶段。
高压釜排气完毕后，开釜将光伏组件推出。光伏组件再经机械放卷，同步去除层间的硅胶板，对组件进行清洁。在预留引线处安装接线盒。经过功率测试，检测包装。
本发明实施例二提供的卷对卷柔性光伏组件的封装方法完整实现了从电池到组件的连续化、卷对卷生产；其生产效率高，能耗低，自动化程度高，品质易于控制。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种卷对卷柔性光伏组件的封装方法，其特征在于，包括：
步骤S1、对多种膜料进行辊压和封装，形成光伏组件卷；
步骤S2、将所述光伏组件卷输送进入高压釜中，对所述光伏组件卷进行温压控制；其中，所述温压控制包括：对高压釜内部的温度和压力进行调整，以对所述光伏组件卷进行层压。
2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，对高压釜内部的温度和压力进行调整具体包括：
在第一预设时间段内、第一预设温度范围内对所述光伏组件卷进行升温升压，并保持压力上限为10-12bar；
在第二预设时间段内对所述光伏组件卷进行保温保压；
在第三预设时间段内对所述光伏组件卷进行保压降温，并控制温度下限为50℃；
对所述光伏组件卷进行降压降温，所述降压降温阶段的压力降至标准大气压，温度降至室温。
3.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤S2中在将所述光伏组件卷输送进入高压釜中之后，所述步骤S2还包括：在相邻的光伏组件卷之间放置隔离板。
4.根据权利要求3所述的封装方法，其特征在于，所述隔离板为硅胶板。
5.根据权利要求1-4任一项所述的封装方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
步骤S10、将卷绕形式存放的柔性衬底以设定的速度放卷，所述柔性衬底材料结构自上向下为图样化的导电铜膜、TPO封装胶膜、PET；
步骤S11、将芯片和二极管通过机械手放置在柔性衬底上靠近所述导电铜膜的一侧，通过激光把芯片和二极管焊接在导电铜膜上预留的电极焊接点上，以实现芯片的串并联以及二极管的旁路连接；
步骤S12、完成芯片敷设和二极管连接的柔性衬底继续前行至第一工位，在柔性衬底的上表面与另一TPO封装胶膜贴合，绕卷以形成直径大于800mm的卷；
步骤S13、将步骤S12的卷以第一预设速度展开运行至第二工位，与上、下两层PVB胶膜同步贴合；
步骤S14、完成步骤S13的层状展开材料以第二预设速度运行至第三工位，在层状展开材料的上面与耐候阻水膜贴合；
步骤S15、完成步骤S14的层状展开材料继续前行以第三预设速度运行至第四工位，在层状展开材料的下面与含氟背板贴合，得到光伏组件卷。
6.根据权利要求5所述的封装方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S2之间，还包括：
步骤S20、将所述光伏组件卷展开后，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热。
7.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热具体包括三个预热阶段：
第一预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为50-70℃；
第二预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为90-110℃；
第三预热阶段的腔室长度为1-2m，温度范围为130-150℃。
8.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述第四预设速度为0.5-3m/min。
9.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，将光伏组件以第四预设速度运行至辊压机的预热腔室进行预热之后，所述封装方法还包括：
步骤S21、对所述光伏组件进行加热加压。
10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，在对所述光伏组件进行加热加压之后，所述封装方法还包括：
步骤S22、对所述光伏组件进行风冷，当温度降至40℃以下时，将所述光伏组件卷收。
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