CN107452827A - 一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，该安装方法至少包含一个柔性薄膜太阳能组件和粘接胶层，所述柔性薄膜太阳能组件包括：柔性金属或者非金属材料的电池衬底、发电薄膜层、胶膜层和阻水层。所述粘接胶层包含双面胶和粘接胶。所述柔性薄膜太阳能组件，通过双面胶和粘接胶用粘接方式固定在幕墙或者屋顶表面上，柔性薄膜太阳能组件之间通过连接器连接导通，组件间形成串联结构，从而形成光伏系统。所述发明方法工艺实现简单，不受环境因素影响，同时安全可靠，可在柔性薄膜太阳能组件幕墙和屋顶光伏系统安装中使用。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池光伏电站安装技术领域，涉及一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，具体涉及一种柔性太阳能电池组件粘接安装方法。
背景技术
能源和环境问题是近年来世界关注的焦点，为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将光伏发电作为发展的重点，现有的光伏太阳能市场，已实现商业应用的太阳能电池主要包括晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池；其中薄膜太阳能电池又包括多晶及微晶硅基薄膜电池、铜铟硒化物薄膜电池、碲化镉薄膜电池、多结面砷化鎵薄膜电池及有机类薄膜电池等。
薄膜太阳能电池的衬底可分为硬性衬底(如玻璃)和柔性(如薄金属)衬底，其中刚性衬底的太阳能组件和晶体硅太阳能组件一样，需要在幕墙或者屋顶上预先安装支架，再把太阳能组件安装在支架上，安装工艺复杂，需要改动墙体或者屋顶的结构，破坏屋顶的防水层，增加重量等弊端。柔性组件不仅自身重量轻，按照本发明的方法安装，简单，结实，安全。不仅可以快速实现安装光伏电站，还能使得柔性组件适应屋顶的曲面，能满足市场多方面要求。在互联式柔性薄膜太阳能幕墙或屋顶光伏电站的安装中，本方法在安装规模上可大可小，同时操作简单易行、安全可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，安装在幕墙或屋顶的柔性薄膜太阳能组件用于组成光伏电站系统。本发明的目的还在于利用柔性薄膜太阳能电池组件任意弯曲的特点，可融于绿色节能的光伏电站及光伏一体化建筑中。
本发明即一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法采用以下技术方案实现：
一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法；所述柔性薄膜太阳能电池组件101从下至上依次包括下阻水膜203，下交联膜204，柔性薄膜太阳能电池芯片202,上交联膜层205，上阻水膜206，其特征在于：
将部分面积镂空的双面胶304粘贴在柔性薄膜太阳能组件上，然后在双面胶304镂空的部位涂打粘接胶303后把柔性薄膜太阳能组件粘接在幕墙上，幕墙上相邻的柔性薄膜太阳能组件通过连接器102连接形成串联结构的柔性薄膜太阳能电池组件光伏系统。
本发明进一步包括以下优选方案：
所述柔性薄膜太阳能电池组件101安装在幕墙上相邻的间距离为5-30毫米。
所述双面胶为双面涂压敏胶水的PE。
所述粘接胶为是建筑结构胶、硅胶、丁基胶的一种或几种混合物。
多个相邻的柔性薄膜太阳能电池组件依次通过导电连接器102互相串联连接后，形成光伏系统。
所述柔性薄膜太阳能组件上交联膜层205、下交联膜层204为乙烯-辛稀共聚胶膜(POE)或乙烯-醋酸乙烯共聚胶膜(EVA)膜层；
所述柔性薄膜太阳能组件上阻水膜层206和下阻水膜层203为全透明或半透明材料阻水膜层和背板阻水膜层。
一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于，所述安装方法包括如下步骤：
步骤1：制作柔性薄膜太阳能电池组件101；
步骤2：制作部分面积镂空的双面胶304；
步骤3：揭下双面胶一侧的蜡纸，把双面胶居中贴在柔性薄膜太阳能电池组件101的下阻水膜203上；
步骤4：在要安装的幕墙或者屋顶上预先划线，设置柔性薄膜太阳能电池组件要安装粘贴的位置；
步骤5：在双面胶镂空的部位涂抹粘接胶303；
步骤6：在设定的安装温度和湿度条件下，对幕墙301和屋顶表面进行清洁，揭下双面胶304表面的蜡纸后，把柔性薄膜太阳能电池组件102粘接在幕墙或者屋顶预先设定的位置，并压紧粘实，有粘接胶303的一面和幕墙或屋顶表面粘接；
步骤7：依次把要安装的柔性薄膜太阳能电池组件按照步骤2-6的方法，粘贴安装在幕墙或屋顶表面上相应的位置；
步骤8：在相邻柔性薄膜太阳能电池组件之间的缝隙涂粘接胶303，把缝隙填满打实；
步骤9：等待缝隙处的粘接胶固化后，用刀片铲平多余的粘接胶；
步骤10：把相邻柔性薄膜太阳能电池组件的正负极通过连接器102互相连接形成串联式光伏系统。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤1中，所述柔性薄膜太阳能组件101包括从下至上依次设置的下阻水膜203、下交联膜204、柔性薄膜太阳能电池芯片202、导电铜带201、上交联膜205、高透光的上阻水膜206；其中，每一柔性薄膜太阳能组件101包括一个以上柔性薄膜太阳能电池芯片202，相邻柔性薄膜太阳能电池芯片202的上下电极通过导电铜带201连接。在步骤2中，剪切后的双面胶304的边长比柔性薄膜太阳能电池组件的边长小10-20mm，双面胶304厚度为3-10毫米；镂空部分为设定的各种形式图形，每一双面胶总的镂空面积占整个双面胶面积的比是1:10至1:30。
在步骤5中，所述粘接胶303厚度为4-12毫米。
在步骤6中，安装温度为0-40℃，湿度为10-80％。
在步骤7中，相邻柔性薄膜太阳能电池组件间距为5-30毫米。
与目前柔性薄膜太阳能电池组件幕墙光伏电站安装技术相比，本发明的一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法具有如下优点：
(1)本发明的柔性薄膜太阳能组件粘接式安装方法，方法简单，成本低廉，工艺容易控制。
(2)通过部分面积镂空的双面胶暂时实现组件和幕墙预粘接，实现柔性太阳能组件不会掉下来。再由粘接胶和幕墙固化粘接，可实现组件和幕墙牢固的粘接在一起。
(3)本发明的柔性薄膜太阳能组件幕墙或屋顶安装方法使用粘接工艺，直接粘接在幕墙上，工艺简单，安全可靠，便于实现幕墙或屋顶光伏电站的大面积安装。
(4)每个柔性组件接线盒内有旁路二极管，不会因某一个组件受损而影响整个光伏系统的性能。
附图说明
图1是本发明使用的串联式柔性薄膜太阳能电池组件的主视结构示意图；
图2是封装柔性薄膜太阳能电池组件材料的剖面示意图；
图3是本发明柔性薄膜太阳能电池组件粘接在幕墙上的侧视结构示意图；
图4是部分面镂空的双面胶、粘接胶粘贴在柔性薄膜太阳能电池组件下阻水层的主视结构示意图；
图5是柔性薄膜太阳能组件粘贴在幕墙上互联的主视结构示意图。
其中，附图标记的含义如下：101为串联式柔性薄膜太阳能电池组件，102为连接器，103为导电焊接汇流带，201为导电粘接汇流带，202为柔性薄膜电池芯片，203为下阻水膜层，204为下粘接胶膜层，205为上粘接胶膜层，206为上阻水膜层，301为幕墙，303为粘接胶，304为双面胶。
具体实施方式
通过以下的实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步地说明，但不限于本实施例的内容。
参见附图1，一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法包括柔性薄膜太阳能电池组件101和粘接材料组成。
所述柔性薄膜太阳能电池组件101包括：下阻水膜203、下交联膜204、柔性薄膜太阳能电池芯片202、导电铜带201、上交联膜205、高透光的上阻水膜206、连接器102。其中，上阻水膜可为复合型膜，本身可由多层高阻水性能的膜层组成，也可为单一膜层。
所述粘接材料为双面胶304，粘接胶303。
一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法如下：
1)制作柔性薄膜太阳能电池组件101，将柔性太阳能电池单元的导电粘接汇流带201引出连接到相邻柔性太阳能电池单元的金属衬底，使用自动排版设备，实现相邻柔性太阳能电池单元的搭接串联。
附图2显示的为柔性太阳能电池单元串联的结构，导电粘接汇流带201将柔性太阳能电池单元的正负极串联。使用汇流引出设备，通过导电焊接汇流带103将相邻的柔性太阳能电池串正负极首尾连接，完成柔性太阳能电池的排版，形成柔性太阳能电池的串联结构；
在排版完成的柔性太阳能电池串联结构的上方，使用切膜设备自动铺设阻水材料形成上阻水膜206，使用乙烯-辛稀共聚胶膜(POE)或乙烯-醋酸乙烯共聚胶膜(EVA)粘接胶将串联的柔性太阳能电池与阻水膜进行密封覆盖，完成膜层铺设；
附图2即为串联后铺设阻水材料的柔性薄膜太阳能电池组件101膜层铺设后的剖面视图，包括从下至上依次设置的下阻水膜203、下交联膜204、柔性薄膜太阳能电池芯片202、导电铜带201、上交联膜205、高透光的上阻水膜206。
将铺好膜的柔性太阳能电池串联结构进行抽真空层压，层压温度为60-200℃，压力为100kpa以下，形成柔性太阳能电池之间的紧密串联接触，同时防止水汽进入影响电池效率。
层压完成后，将柔性太阳能电池组件进行边缘裁切，对应导电焊接汇流带103引出位置粘接接线盒102，可制备出柔性太阳能电池组件101，附图1是串联式柔性薄膜太阳能电池组件的主视结构示意图，其中102为连接器，103为导电汇流带。
2)完成柔性组件制备后，制作镂空的双面胶层；
图4是部分面镂空的双面胶、粘接胶粘贴在柔性薄膜太阳能电池组件下阻水层的主视结构示意图，101为柔性薄膜太阳能组件，303为双面胶镂空的部位，304为双面胶。其中双面胶的厚度为4-6mm，按照比柔性薄膜太阳能组件长宽小10mm的尺寸裁切双面胶。然后按照双面胶上镂空面积占双面胶总面积比为1:15的比例，用方形的制具在双面胶上均匀分布标记要去除的部分，再用刀具把双面胶标记的部分切除。制作完成部分面积镂空的双面胶。
3)把柔性太阳能组件101背面即下阻水层向上平铺放置，清洁表面的灰尘，揭下已经部分面积镂空的双面胶一侧的蜡纸，把双面胶揭下蜡纸的一侧居中粘在在柔性组件下阻水层表面上。
4)在要安装的幕墙或者屋顶上，去除表面的灰尘污渍后，按照柔性太阳能组件的尺寸和组件间要预留间隙的尺寸，预先在幕墙上画定位线，以便准确定位柔性太阳能电池在幕墙的安装位置。
5)在双面胶镂空的部分涂打结构胶，结构胶要填充慢镂空的部位，要高出双面胶的表面1-2mm。附图3中303为粘接胶。
6)在一定的安装温度和湿度条件下，揭下双面胶表面的蜡纸，把带有双面胶和粘接胶的柔性组件粘贴在幕墙或者屋顶预先设定的位置上，并压紧粘实。有粘接胶的一面附图3为粘接在幕墙上的柔性太阳能组件侧视结构示意图。其中301为幕墙，101为柔性太阳能组件，102为连接器，303为粘接胶，304为双面胶。
7)依次把要安装的柔性薄膜太阳能组件按照步骤2-6的方法，粘接安装在幕墙或屋顶表面的相应的位置。
8)柔性薄膜太阳能组件粘接在幕墙后，柔性组件之间的间隙用粘接胶涂满打实.
9)等待柔性太阳能组件相邻组件间隙的粘接胶固化后(约72小时)，用刀片铲平多余的粘接胶。
10)把相邻的柔性薄膜太阳能组件用连接器串联在一起，形成光伏系统。附图5是柔性薄膜太阳能组件粘接在幕墙上互联的主视结构示意图。其中101为柔性太阳能组件，102为连接器，301为幕墙，303为粘接胶。
本实施例中，柔性薄膜太阳能电池组件的层压封装材料采用乙烯-辛烯共聚物(POE)胶膜204，使用透明的前阻水膜206，同时使用白色的背板阻水膜203，经过层压(155℃)12分钟实现封装。双面胶材料为双面涂压敏胶水的PE，粘接胶为是建筑结构胶、硅胶、丁基胶的一种或几种混合物。
本实施例双面胶的厚度为4-6毫米，双面胶镂空面积和双面胶总面积比1:15，安装温度为20-30℃，湿度为20-60％，相邻柔性薄膜太阳能电池组件间距为5-10毫米。
连接器从受光面引出，相邻的柔薄膜太阳能组件用连接器进行互联形成完整的柔性薄膜太阳能电池光伏系统。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，所述柔性薄膜太阳能电池组件(101)从下至上依次包括下阻水膜(203)，下交联膜(204)，柔性薄膜太阳能电池芯片(202),上交联膜层(205)，上阻水膜(206)；其特征在于：
将部分面积镂空的双面胶(304)粘贴在柔性薄膜太阳能组件上，然后在双面胶(304)镂空的部位涂打粘接胶(303)后把柔性薄膜太阳能组件粘接在幕墙上，幕墙上相邻的柔性薄膜太阳能组件通过连接器(102)连接形成串联结构的柔性薄膜太阳能电池组件光伏系统。
2.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
所述柔性薄膜太阳能电池组件(101)安装在幕墙上相邻的间距离为5-30毫米。
3.根据权利要求1或2所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
所述双面胶为双面涂压敏胶水的PE。
4.根据权利要求3所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
所述粘接胶为是建筑结构胶、硅胶、丁基胶的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1或4所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
多个相邻的柔性薄膜太阳能电池组件依次通过导电连接器(102)互相串联连接后，形成光伏系统。
6.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
所述柔性薄膜太阳能组件上交联膜层(205)、下交联膜层(204)为乙烯-辛稀共聚胶膜(POE)或乙烯-醋酸乙烯共聚胶膜(EVA)膜层；
所述柔性薄膜太阳能组件上阻水膜层(206)和下阻水膜层(203)为全透明或半透明材料阻水膜层和背板阻水膜层。
7.一种幕墙或屋顶光伏电站柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于，所述安装方法包括如下步骤：
步骤1：制作柔性薄膜太阳能电池组件(101)；
步骤2：制作部分面积镂空的双面胶(304)；
步骤3：揭下双面胶一侧的蜡纸，把双面胶居中贴在柔性薄膜太阳能电池组件(101)的下阻水膜(203)上；
步骤4：在要安装的幕墙或者屋顶上预先划线，设置柔性薄膜太阳能电池组件要安装粘贴的位置；
步骤5：在双面胶镂空的部位涂抹粘接胶(303)；
步骤6：在设定的安装温度和湿度条件下，对幕墙(301)和屋顶表面进行清洁，揭下双面胶(304)表面的蜡纸后，把柔性薄膜太阳能电池组件(101)粘接在幕墙或者屋顶预先设定的位置，并压紧粘实，有粘接胶(303)的一面和幕墙或屋顶表面粘接；
步骤7：依次把要安装的柔性薄膜太阳能电池组件按照步骤2-6的方法，粘贴安装在幕墙或屋顶表面上相应的位置；
步骤8：在相邻柔性薄膜太阳能电池组件之间的缝隙涂粘接胶(303)，把缝隙填满打实；
步骤9：等待缝隙处的粘接胶固化后，用刀片铲平多余的粘接胶；
步骤10：把相邻柔性薄膜太阳能电池组件的正负极通过连接器(102)互相连接形成串联式光伏系统。
8.根据权利要求7所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
在步骤1中，所述柔性薄膜太阳能组件(101)包括从下至上依次设置的下阻水膜(203)、下交联膜(204)、柔性薄膜太阳能电池芯片(202)、导电铜带(201)、上交联膜(205)、高透光的上阻水膜(206)；其中，每一柔性薄膜太阳能组件(101)包括一个以上柔性薄膜太阳能电池芯片(202)，相邻柔性薄膜太阳能电池芯片(202)的上下电极通过导电铜带(201)连接。
9.根据权利要求7所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
在步骤2中，剪切后的双面胶(304)的边长比柔性薄膜太阳能电池组件的边长小10-20mm，双面胶(304)厚度为3-10毫米；镂空部分为设定的各种形式图形，每一双面胶总的镂空面积占整个双面胶面积比是1:10至1:30。
10.根据权利要求7所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
在步骤5中，所述粘接胶(303)厚度为4-12毫米。
11.根据权利要求7所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
在步骤6中，安装温度为0-40℃，湿度为10-80％。
12.根据权利要求7所述的柔性薄膜太阳能电池组件粘接式安装方法，其特征在于：
在步骤7中，相邻柔性薄膜太阳能电池组件间距为5-30毫米。
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