CN108110071B - 光伏组件、光伏装置及光伏组件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏组件，包括封装层；封装层的至少一侧边缘设有卡接结构，光伏组件能够通过卡接结构与其它光伏组件相卡接配合。本发明还涉及一种包括多个光伏组件的光伏装置和光伏组件的制备方法。通过设置卡接结构，有效提升了光伏组件的装配性能，使多个光伏组件能够直接相互卡接固定，有利于方便地对光伏组件进行组装；光伏装置包括相互卡接固定的多个光伏组件，可以随时根据需要进行拆装，装配过程无需封胶密封、固定等繁琐工序，装配成本较低，效率较高；光伏组件的制备方法操作简单，可以直接得到光伏组件成品，制备过程无需削边、擦洗等后处理工序，工序简单，生产效率较高，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种光伏组件、光伏装置及光伏组件的制备方法。
背景技术
2016年我国双玻光伏组件的总出货量达到2GW，在晶硅太阳能组件产能中的比重逐年增加。双玻光伏组件经过层压之后，边缘形成不规则结构，需要对光伏组件进行削边及擦洗操作，以消除该不规则结构，在进一步装配光伏装置的过程中，需要将多个光伏组件排列成所需阵列，并对相邻光伏组件之间的缝隙进行封胶处理，以密封该缝隙、并固定相应的光伏组件。削边及封胶操作等繁琐的装配工序大大增加了光伏装置装配的材料成本、人工成本以及时间成本，导致光伏装置的生产效率严重降低。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种光伏组件、光伏装置及光伏组件的制备方法。目的在于，提高光伏组件装配性能，使多个光伏组件能够直接卡接配合固定。
根据本发明的一个方面，提供一种光伏组件，包括封装层；
所述封装层的至少一侧边缘设有卡接结构，所述光伏组件能够通过所述卡接结构与其它光伏组件相卡接配合。
优选地，所述卡接结构与所述封装层连为一体，所述卡接结构为凸起结构或凹陷结构。
优选地，所述光伏组件还包括封装于所述封装层内部的电池片；
所述凸起结构为条形凸起，所述条形凸起沿所述封装层的至少一侧边缘延伸，并向远离所述电池片的方向突出；和/或，
所述凹陷结构为条形凹陷，所述条形凹陷沿所述封装层的至少一侧边缘延伸，并向靠近所述电池片的方向凹陷。
优选地，所述条形凸起为直线形、曲线形或折线形凸起；和/或，
所述条形凹陷为直线形、曲线形或折线形凹陷。
优选地，沿所述封装层的厚度方向，
所述条形凸起的厚度为所述封装层厚度的0.35-0.75倍；和/或，
所述条形凹陷的厚度为所述封装层厚度的0.35-0.75倍。
优选地，沿所述封装层的厚度方向，
所述条形凸起的厚度为所述封装层厚度的0.5倍；和/或，
所述条形凹陷的厚度为所述封装层厚度的0.5倍。
优选地，所述卡接结构为与所述封装层成一体式设置的凹凸结构，所述凹凸结构包括成锯齿形状的卡接边缘。
优选地，沿所述封装层的厚度方向，所述凹凸结构的厚度等于所述封装层的厚度。
优选地，所述光伏组件还包括设置于所述封装层一侧的面板层、和设置于所述封装层另一侧的背板层，所述卡接结构突出于所述面板层和所述背板层的边缘。
根据本发明的另一方面，提供了一种光伏装置，包括多个所述的光伏组件，相邻两个所述光伏组件通过所述卡接结构相互卡接固定。
根据本发明的再一方面，提供了一种所述的光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
S1由下至上依次层叠背板层、下封装膜层、电池层、上封装膜层和面板层，形成堆叠结构；
S2在所述堆叠结构的至少一侧边缘处设置工装，所述工装包括具有预设形状的成型腔；
S3层压，所述上封装膜层和所述下封装膜层部分地进入所述成型腔，形成卡接结构、和与所述卡接结构连为一体的封装层，所述封装层封装所述电池层、并连接所述背板层和所述面板层，形成所述光伏组件。
优选地，所述预设形状为凹陷形、凸起形或凹凸形。
优选地，在步骤S2中，所述工装为模具，所述模具的至少一侧边缘设有所述成型腔，所述堆叠结构置于所述模具内。
优选地，在步骤S2中，所述工装为高温封边胶带，所述高温封边胶带包括所述成型腔，所述高温封边胶带贴设于所述堆叠结构的至少一侧边缘处。
本发明的有益效果在于，通过设置卡接结构，有效提升了光伏组件的装配性能，使多个所述光伏组件能够直接相互卡接固定，有利于方便地对光伏组件进行组装；所述光伏装置包括相互卡接固定的多个光伏组件，可以随时根据需要进行拆装，装配过程无需封胶密封、固定等繁琐工序，装配成本较低，效率较高；所述光伏组件的制备方法操作简单，可以直接得到光伏组件成品，制备过程无需削边、擦洗等后处理工序，工序简单，生产效率较高，成本较低。
附图说明
图1是本发明光伏组件的结构示意图；
图2是本发明光伏组件的第一局部结构剖面图；
图3是本发明光伏组件的第二局部结构剖面图；
图中：0、光伏组件；1、封装层；21、凸起结构；22、凹陷结构；3、电池片；4、面板层；5、背板层。
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下请参考图1-图3。根据本发明的一个方面，提供了一种光伏组件0，包括封装层1；所述封装层1的至少一侧边缘设有卡接结构，所述光伏组件0能够通过所述卡接结构与其它光伏组件相卡接配合。所述卡接结构使光伏组件0 的整体装配性能显著提升，通过直接卡接装配多个光伏组件0，能够省去封胶步骤，减少玻璃胶等材料的使用，有利于提高所述光伏组件0的装配效率，简化装配步骤，降低装配成本。此外，卡接配合结构能够根据需要进行多次拆装，使用方便灵活。
作为一种较佳的实施方式，所述卡接结构与所述封装层1连为一体，二者可通过一体成型得到。光伏组件0的封装层1采用具有一定柔性的高分子材料制成，与封装层1连为一体的卡接结构也具有一定的柔性，该材料特性有利于使卡接结构之间的配合更加牢固可靠，并使相互配合的卡接结构具有良好的密封效果，防止光伏组件0之间形成缝隙积存灰尘；所述卡接结构为凸起结构21 或凹陷结构22，位于一个光伏组件0上的凸起结构21能够与位于另一光伏组件0上的凹陷结构22相卡接配合，从而实现两个或多个光伏组件0之间的卡接固定。
作为一种较佳的实施方式，所述光伏组件0还包括封装于所述封装层1内部的电池片3，所述电池片3用于感光发电，其封装在封装层1内，能够与外界环境中空气、水等不利因素相隔离，从而延长使用寿命；所述凸起结构21为条形凸起，所述条形凸起沿所述封装层1的至少一侧边缘延伸，并向远离所述电池片3的方向突出；和/或，所述凹陷结构22为条形凹陷，所述条形凹陷沿所述封装层1的至少一侧边缘延伸，并向靠近所述电池片3的方向凹陷。所述条形凸起能够与所述条形凹陷相互配合卡接固定，条形凸起突出设置于封装层 1的侧壁处，使得在将多个光伏组件0装配卡接后，光伏组件0的上下两侧壁面保持平整，不会由于卡接配合结构造成光伏组件0受光面积减小的问题，且从光伏组件0的外观表面看不到该卡接配合结构，有利于提高光伏组件0的美观性。
作为一种较佳的实施方式，所述条形凸起为直线形、曲线形或折线形凸起；和/或，所述条形凹陷为直线形、曲线形或折线形凹陷。成直线形设置的条形凸起或条形凹陷结构简单，其加工成本较低，加工效率较高，且在装配时可以快速有效对接，实现光伏组件0间的迅速卡接固定。成曲线形或折线形设置的条形凸起或条形凹陷有利于增大卡接结构的卡接接触面积，从而进一步提高卡接配合的稳固性。
作为一种较佳的实施方式，结合图2，沿所述封装层1的厚度方向，所述条形凸起的厚度d为所述封装层1厚度D的0.35-0.75倍；和/或，结合图3，所述条形凹陷的厚度d’为所述封装层1厚度D的0.35-0.75倍。所述条形凸起及所述条形凹陷的厚度范围为优选范围，在该范围内，条形凸起具有的较佳的机械强度，以形成稳定的卡接结构，条形凸起的厚度过薄易发生变形、断裂等问题；所述条形凹陷的两侧边缘同样也具有较佳的强度以实现与凸起结构21的稳定配合卡接，条形凹陷的厚度过大时，其两侧边缘厚度过薄，易发生变形、断裂问题。其中，进一步优选地，沿所述封装层1的厚度方向，所述条形凸起的厚度d为所述封装层1厚度D的0.5倍；和/或，所述条形凹陷的厚度d’为所述封装层1厚度D的0.5倍。
作为一种较佳的实施方式，所述卡接结构为与所述封装层1成一体式设置的凹凸结构，所述凹凸结构包括成锯齿形状的卡接边缘。多个光伏组件0之间可以通过凹凸结构中锯齿形状的卡接边缘相互卡接固定。作为一种较佳的实施方式，沿所述封装层1的厚度方向，所述凹凸结构的厚度等于所述封装层1的厚度，凹凸结构与光伏组件0保持厚度一致，不仅有利于简化光伏组件0的加工步骤，降低凹凸结构的加工成本，而且有利于提高凹凸结构的强度，使凹凸结构之间的配合结构强度更高，更加稳固可靠。
作为一种较佳的实施方式，所述光伏组件0还包括设置于所述封装层1一侧的面板层4、和设置于所述封装层1另一侧的背板层5，所述卡接结构突出于所述面板层4和所述背板层5的边缘设置。光伏组件0的面板层4和背板层5 通常由玻璃制成，因此在搬运、运输过程中容易由于受到意外撞击而发生损坏，设置于面板层4和背板层5边缘之外的条形凸起和条形凹陷结构22具有一定的弹性，能够起到缓冲作用，有利于降低光伏组件0在搬运、运输过程由外力冲击造成的爆板风险。
根据本发明的另一方面，提供了一种光伏装置，包括多个所述的光伏组件 0，相邻两个所述光伏组件0通过所述卡接结构相互卡接固定。使相邻两个光伏组件0之间通过卡接结构相配合固定，即可得到成行列排布的光伏组件0的组合，该过程操作简单，不耗费额外封胶成本，有利于降低材料成本、人工成本，并促进环保。而且该光伏装置可以根据需要进行反复拆装，使用灵活方便。优选地，该光伏装置可以为光伏幕墙或光伏屋顶等装置。
具体地，结合图1所示，光伏组件0通常设置为四边形，包括四个可以与其它光伏组件0相配合的边缘。可以根据需要，在光伏组件0的相对设置的两条边缘处设置卡接结构，例如，在一个光伏组件0上，在相对设置的两边缘处均设置凸起结构21，或均设置凹陷结构22，或一边设为凸起结构，另一边设为凹陷结构，通过选取相互适配的多个光伏组件0进行组装，能够得到具有成行排列光伏组件0的光伏装置。对于该种光伏组件0，其具有卡接结构的边缘可以通过层压操作直接成型得到，其余未设置卡接结构的相对边缘若在层压过程中形成不规则结构，则可对其进行削边擦洗等后处理操作。
另外，还可以在光伏组件0的四条边缘处均设置卡接结构，设置的卡接结构可以均为凸起结构21、均为凹陷结构22、或相对边缘设为凸起结构21、剩余相对边缘设为凹陷结构22等，卡接结构的设置方式并不局限于以上举例，具体的设置方式可以根据使用场地的实际需要进行自由选择，组装时仅需选取相匹配的光伏组件0，使其相互配合卡接，即可得到具有成多行多列排列光伏组件0的光伏装置，该种结构的光伏组件0可以直接通过层压操作获得，四边均无需进行削边处理。
根据本发明的再一方面，提供了一种所述的光伏组件0的制备方法，包括以下步骤：
S1由下至上依次层叠背板层5、下封装膜层、电池层、上封装膜层和面板层4，形成堆叠结构；其中，电池层由多个电池片3连接组成；面板层4和背板层5由玻璃材料制成，上封装膜层和下封装膜层优选由乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)材料制成；
S2在所述堆叠结构的至少一侧边缘处设置工装，所述工装包括具有预设形状的成型腔；所述预设形状与前述卡接结构的形状相适配，所述成型腔即用于成型所述卡接结构；
S3层压，上封装膜层和下封装膜层受热融化，流动性增大；在堆叠结构中设置有工装的边缘处，所述上封装膜层和所述下封装膜层能够部分地进入所述工装的成型腔内，在成型腔的限制作用下冷却成型，形成卡接结构；上封装膜层和下封装膜层的其余部分相互融合并冷却成型，形成封装层1，所述封装层1 与所述卡接结构连为一体；此时，电池层被封装于两层封装膜形成的封装层1 内，从而与外界环境相隔离，以提高电池使用寿命，背板层5设置于封装层1 的一侧，面板层4设置于封装层1的另一侧，二者通过封装层1的粘合作用相连接，形成所述光伏组件0。
所述光伏组件0的制备方法操作简单，可以直接得到光伏组件0成品，制备过程可以无需削边、擦洗等后处理工序，工序简单，生产效率较高，有利于节约人力成本及设备成本。
作为一种较佳的实施方式，所述预设形状为凹陷形、凸起形或凹凸形。成凹陷形的成型腔用于制造成凸起形状的卡接结构，成凸起形的成型腔用于制造成凹陷形状的卡接结构，成凹凸形的成型腔用于制造成凹凸形状的卡接结构。
作为一种较佳的实施方式，在步骤S2中，所述工装为模具，所述模具的至少一侧边缘设有所述成型腔，所述堆叠结构置于所述模具内。之后再对堆叠结构进行步骤S3中的层压处理，使上封装膜层与下封装膜层在模具内直接成型，形成在至少一侧边缘具有卡接结构的封装层1。
作为一种较佳的实施方式，在步骤S2中，所述工装为高温封边胶带，所述高温封边胶带包括所述成型腔，所述高温封边胶带贴设于所述堆叠结构的至少一侧边缘处。该侧边缘即为需要设置卡接结构的边缘，当进行步骤S3中的层压操作时，上封装膜层和下封装膜层的边缘在高温封边胶带的成型腔的限制作用下，成型为卡接结构，当光伏组件0冷却后，直接将高温封边胶带撕下即可。使用高温封边胶带有利于降低开模成本，提高光伏组件加工的灵活性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由组合、叠加。
以上所述，仅为本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何形式上的限制。任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种光伏组件，其特征在于，包括封装层(1)，所述封装层(1)由上封装膜层与下封装膜层形成且电池层被封装于封装层(1)内；
所述封装层(1)的至少一侧边缘设有卡接结构，所述光伏组件(0)能够通过所述卡接结构与其它光伏组件相卡接配合；
所述卡接结构与所述封装层(1)连为一体且为一体化成型。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述卡接结构为凸起结构(21)或凹陷结构(22)。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件(0)还包括封装于所述封装层(1)内部的电池片(3)；
所述凸起结构(21)为条形凸起，所述条形凸起沿所述封装层(1)的至少一侧边缘延伸，并向远离所述电池片(3)的方向突出；和/或，
所述凹陷结构(22)为条形凹陷，所述条形凹陷沿所述封装层(1)的至少一侧边缘延伸，并向靠近所述电池片(3)的方向凹陷。
4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，
所述条形凸起为直线形、曲线形或折线形凸起；和/或，
所述条形凹陷为直线形、曲线形或折线形凹陷。
5.根据权利要求3或4所述的光伏组件，其特征在于，沿所述封装层(1)的厚度方向，
所述条形凸起的厚度为所述封装层(1)厚度的0.35-0.75倍；和/或，
所述条形凹陷的厚度为所述封装层(1)厚度的0.35-0.75倍。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，沿所述封装层(1)的厚度方向，
所述条形凸起的厚度为所述封装层(1)厚度的0.5倍；和/或，
所述条形凹陷的厚度为所述封装层(1)厚度的0.5倍。
7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述卡接结构为与所述封装层(1)成一体式设置的凹凸结构，所述凹凸结构包括成锯齿形状的卡接边缘。
8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，沿所述封装层(1)的厚度方向，所述凹凸结构的厚度等于所述封装层(1)的厚度。
9.根据权利要求1-4、6-8中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件(0)还包括设置于所述封装层(1)一侧的面板层(4)、设置于所述封装层(1)另一侧的背板层(5)，所述卡接结构突出于所述面板层(4)和所述背板层(5)的边缘。
10.一种光伏装置，其特征在于，包括多个权利要求1-9任一项所述的光伏组件(0)，相邻两个所述光伏组件(0)通过所述卡接结构相互卡接固定。
11.一种如权利要求1-9任一项所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1由下至上依次层叠背板层(5)、下封装膜层、电池层、上封装膜层和面板层(4)，形成堆叠结构；
S2在所述堆叠结构的至少一侧边缘处设置工装，所述工装包括具有预设形状的成型腔；
S3层压，所述上封装膜层和所述下封装膜层部分地进入所述成型腔，形成卡接结构、与所述卡接结构连为一体的封装层(1)，所述封装层(1)封装所述电池层、并连接所述背板层(5)和所述面板层(4)，形成所述光伏组件(0)。
12.根据权利要求11所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述预设形状为凹陷形、凸起形或凹凸形。
13.根据权利要求11或12所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，
在步骤S2中，所述工装为模具，所述模具的至少一侧边缘设有所述成型腔，所述堆叠结构置于所述模具内。
14.根据权利要求11或12所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，
在步骤S2中，所述工装为高温封边胶带，所述高温封边胶带包括所述成型腔，所述高温封边胶带贴设于所述堆叠结构的至少一侧边缘处。
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