CN108735847A - 光伏组件的复合封装胶膜及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏组件的复合封装胶膜及光伏组件，其中，光伏组件的复合封装胶膜包括：多个第一胶膜部和多个第二胶膜部，所述第二胶膜部的透光率小于所述第一胶膜部的透光率；所述多个第一胶膜部与所述多个第二胶膜部间隔交替设置，所述第一胶膜部的上表面用于设置电池片。本发明中的第二胶膜部位于非电池片覆盖的区域，第二胶膜部用于将入射光反射到电池片上，使这部分反射光被电池片吸收利用，以增加光伏组件整体对光的利用率，提高光伏组件的输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏组件的复合封装胶膜及光伏组件。
背景技术
现有双玻光伏组件从正面到背面采用“透明盖板玻璃+前层透明封装胶膜+若干电池串+背层封装胶膜+背板玻璃”的结构顺序铺设叠层，然后经过层压工序使前层透明封装胶膜和背层封装胶膜发生交联反应，使电池片与透明盖板玻璃和背板玻璃粘结为整体，制成双玻结构光伏组件。
现有相关技术中，有采用透明胶膜作为背层封装胶膜的，但采用透明胶膜作为背层封装胶膜的光伏组件的输出效率低。
为了提高光伏组件的输出功率，也有采用全白色胶膜作为背层封装胶膜，来增加背层对入射光的反射性，使这部分光有效被电池片利用，从而提高组件的输出。
但采用全白色胶膜作为背层封装胶膜存在以下问题：
1)白色胶膜在受热发生交联时具有流动性，会溢到电池片正面，产生翻边、溢白问题，且溢到电池片正面的白色胶膜会对电池片遮挡，减少电池片受光量。
2)白色胶膜相较于透明胶膜的流动性差，在层压过程中易造成电池片隐裂或破片。
3)白色胶膜售价通常为同类透明胶膜的1.5倍，采用全白色胶膜作为背层封装胶膜无疑会使双玻组件的材料成本大为增加。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种光伏组件的复合封装胶膜及光伏组件，至少在一定程度上解决光伏组件的输出功率低的问题。
本发明的一些实施例提供了一种光伏组件的复合封装胶膜，其包括：多个第一胶膜部和多个第二胶膜部，所述第二胶膜部的透光率小于所述第一胶膜部的透光率；所述多个第一胶膜部与所述多个第二胶膜部间隔交替设置，所述第一胶膜部的上表面用于设置电池片。
可选地，所述第二胶膜部的上表面设有第三胶膜部，所述第三胶膜部与第一胶膜部所采用的材料相同。
可选地，所述第二胶膜部的厚度与所述第三胶膜部的厚度之和等于所述第一胶膜部的厚度。
可选地，所述第三胶膜部与第一胶膜部一体成型。
可选地，所述第一胶膜部与所述第二胶膜部之间相互渗透形成连接部。
可选地，所述第一胶膜部的熔体流动性优于所述第二胶膜部的熔体流动性。
可选地，所述第一胶膜部采用透明胶膜制成。
可选地，所述第二胶膜部采用白色胶膜制成。
可选地，所述复合封装胶膜的整体厚度范围为0.02mm～1.2mm。
可选地，所述第二胶膜部的厚度范围为0.01mm～0.6mm。
本发明的一些实施例提供了一种光伏组件，其包括电池片和上述的复合封装胶膜。
可选地，光伏组件包括双玻光伏组件，所述双玻光伏组件按照自上而下依次层叠的顺序，包括前板玻璃，前层封装胶膜、电池片层、背层封装胶膜和背板玻璃，所述背层封装胶膜采用所述复合封装胶膜。
可选地，所述电池片包括单面电池片和双面电池片。
可选地，光伏组件包括多个电池片，所述复合封装胶膜被各所述电池片覆盖的区域均为所述第一胶膜部。
基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
在一些实施例中，第二胶膜部的透光率小于第一胶膜部的透光率，第二胶膜部位于非电池片覆盖的区域，第二胶膜部用于将入射光反射到电池片上，使这部分反射光被电池片吸收利用，以增加光伏组件整体对光的利用率，提高光伏组件的输出功率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一些实施例提供的双玻光伏组件的示意图；
图2为本发明一些实施例提供的复合封装胶膜的第一截面示意图；
图3为本发明一些实施例提供的复合封装胶膜的第二截面示意图。
附图中标号：
1-前板玻璃；
2-前层封装胶膜；
3-电池片层；
4-背层封装胶膜；41-第一胶膜部；42-第二胶膜部；43-连接部；
5-背板玻璃。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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保护范围的限制。
在以下描述中，光伏组件按照自上而下依次层叠的顺序，与光入射光伏组件的顺序一致。且复合封装胶膜的上表面相对于其下表面先接收入射光。
一些实施例提供了一种光伏组件的复合封装胶膜，其包括多个第一胶膜部41和多个第二胶膜部42，第二胶膜部42的透光率小于第一胶膜部41的透光率。
在一些实施例中，多个第一胶膜部41与多个第二胶膜部42间隔交替设置，第一胶膜部41的表面用于设置电池片。该实施例中，多个第二胶膜部42形成类似于网格状的结构，多个第一胶膜部41填充于第二胶膜部42形成的各个空格里。第一胶膜部41的尺寸与电池片的尺寸一致，或略大于电池片的尺寸。封装状态下，每一电池片的位置对应设有第一胶膜部41。即：第一胶膜部41位于电池片的覆盖区域。在电池片呈阵列排布的状态下，第一胶膜部41也相应的呈阵列排布。
电池片设于第一胶膜部41的上表面，封装状态下，第二胶膜部42位于光伏组件的非电池片覆盖区域，第二胶膜部42将入射光反射到前板玻璃再反射到电池片上，使这部分反射光被电池片吸收利用，以增加光伏组件整体对光的利用率，提高光伏组件的输出功率。
封装状态下，第一胶膜部41的表面用于设置电池片，即第一胶膜部41位于光伏组件的电池片覆盖区域，由于第一胶膜部41的透光率高，在封装层压过程中，第一胶膜部41即使溢到电池片正面，也不会导致遮光的不利效果，减少了光伏组件的封装损失，提高了光伏组件的输出功率。
再者，第一胶膜部41的透光率高于第二胶膜部42的透光率，电池片设于第一胶膜部41的表面，即：电池片覆盖区域对应透光率高的第一胶膜部41，在采用双面发电的电池片的情况下，反射光可以直接通过第一胶膜部41入射到电池片的背面，从而使双面电池片得以受光发电。
在一些实施例中，如图2、图3所示，第二胶膜部42的上表面设有第三胶膜部，第三胶膜部与第一胶膜部41所采用的材料相同。位于相邻两个第二胶膜部42之间的第一胶膜部41的表面用于设置电池片。第二胶膜部42的上表面设有与第一胶膜部41所采用的材料相同的第三胶膜部，在封装层压过程中，第三胶膜部即使溢到电池片正面也不会导致遮光的不利效果，减少了光伏组件的封装损失，提高了光伏组件的输出功率。
在一些实施例中，第三胶膜部与第一胶膜部41所采用的材料相同，第三胶膜部可以与第一胶膜部41一体成型。或者也可以说，第二胶膜部42的上表面也分布有第一胶膜部41。需要说明的是，第二胶膜部42的“上表面”也就是封装状态下靠近电池片的表面。
在一些实施例中，第二胶膜部42的厚度与第三胶膜部的厚度之和等于第一胶膜部41的厚度。
电池片设于第一胶膜部41，即电池片设于相邻两个第二胶膜部42之间，封装状态下，第二胶膜部42位于光伏组件的非电池片覆盖区域，第二胶膜部42将穿过非电池片覆盖区域的入射光反射到前板玻璃再反射到电池片上，使这部分反射光被电池片吸收利用，增加了光伏组件整体对光的利用率，提高了光伏组件的输出功率。
封装状态下，第一胶膜部41的表面用于设置电池片，即第一胶膜部41位于光伏组件的电池片覆盖区域，由于第一胶膜部41的透光率高，在封装层压过程中，第一胶膜部41即使溢到电池片正面也不会导致遮光的不利效果，减少了光伏组件的封装损失，提高了光伏组件的输出功率。
再者，第一胶膜部41的透光率高于第二胶膜部42，电池片设于第一胶膜部41的表面，电池片覆盖区域对应透光率高的第一胶膜部41，在采用双面发电的电池片的情况下，反射光可以直接通过第一胶膜部41入射到电池片的背面，从而使双面电池片得以受光发电。
在一些实施例中，第一胶膜部41与第二胶膜部42之间相互渗透形成连接部43。
在多个第一胶膜部41与多个第二胶膜部42间隔交替设置的实施例中，连接部43位于第一胶膜部41的周向与第二胶膜部42连接的部位。
在第二胶膜部42的上表面设有与第一胶膜部41所采用的材料相同的第三胶膜部的实施例中，连接部43位于第一胶膜部41的周向与第二胶膜部42连接的部位，还位于第二胶膜部42的上表面与第三胶膜部连接的部位。
在一些实施例中，第一胶膜部41的熔体流动性优于第二胶膜部42的熔体流动性。由于第一胶膜部41的表面用于设置电池片，电池片的覆盖区域为熔体流动性好的第一胶膜部41，避免了复合封装胶膜在封装时第一胶膜部41褶皱，造成电池片隐裂和裂片的问题。
在一些实施例中，第二胶膜部42采用白色胶膜制成。白色胶膜的反射率较高，第二胶膜部42采用白色胶膜制成，利于将入射光反射到前板玻璃再反射到电池片上，使穿设过非电池片覆盖区域的光反射后再被电池片吸收利用，增加了组件整体对光的利用率，提高了组件的输出功率。
需要说明的是，第二胶膜部42不限于采用白色胶膜制成，其他反射率高的胶膜也可以。
在一些实施例中，第一胶膜部41采用透明胶膜制成。透明胶膜的透光率高，透明胶膜位于光伏组件的电池片覆盖区域，在封装层压过程中，透明胶膜即使溢到电池片正面则不会导致遮光的不利效果，减少了光伏组件的封装损失。且第一胶膜部41采用的透明胶膜相对流动性极好，在封装层压过程中，不会导致电池片隐裂或破片。
在一些实施例中，第三胶膜部也采用透明胶膜制成。
在一些实施例中，复合封装胶膜的整体厚度范围为0.02mm～1.2mm。优选为0.6mm。复合封装胶膜的上述整体厚度范围既提供了足够厚的缓冲层避免光伏组件制造过程中玻璃将电池片压裂，也提供了足够多的胶膜将光伏组件的各部件粘接在一起。复合封装胶膜太薄可能达不到上述效果，太厚则会造成不必要的成本增加。
在一些实施例中，第二胶膜部42的厚度范围为0.01mm～0.6mm，优选为0.3mm。
在多个第一胶膜部41与多个第二胶膜部42间隔交替设置的实施例中，复合封装胶膜的整体厚度可以等于第二胶膜部42的厚度，第二胶膜部42的厚度可以等于第一胶膜部41的厚度。
在第二胶膜部42的上表面设置第三胶膜部的实施例中，复合封装胶膜的整体厚度可以等于第二胶膜部42的厚度加上第三胶膜部的厚度，第二胶膜部42的厚度加上第三胶膜部的厚度也同时等于第一胶膜部41的厚度。
在第一胶膜部41为透明胶膜部，第二胶膜部42为白色胶膜部的实施例中，封装状态下，第一胶膜部41位于光伏组件的电池片覆盖区域，在封装层压过程中，透明胶膜即使溢到电池片正面，也不会产生遮光的不利效果，解决了白色胶膜位于电池片覆盖区域的翻边、溢白问题。同时第一胶膜部采用的透明胶膜相对流动性极好，在封装层压过程中，不会导致电池片的隐裂或破片。解决了白色胶膜位于电池片覆盖区域，褶皱导致的电池片隐裂与破片问题。
在多个透明胶膜部与多个白色胶膜部间隔交替设置的实施例中，可以对白色胶膜进行预交联，经过部分预交联的白色胶膜流动性减小，一定程度上减少其溢到电池片正面的可能性。
进一步地，可以在白色胶膜上复合一层透明胶膜，相对预交联的白色胶膜，提高了组件的耐候可靠性。这是因为预交联的白色胶膜，对组件各附件的粘接力减小，导致组件封装可靠性和耐候性降低。
在多个第二胶膜部42与多个第一胶膜部41间隔交替设置的实施例中，第一胶膜部41为透明胶膜部，第二胶膜部42为白色胶膜部，该实施例第二胶膜部42形成类似于一张白色的网，镂空部分填充了透明胶膜，使结合为整体。
在第二胶膜部42上表面设置与第一胶膜部41的材料相同的第三胶膜部的实施例中，第一胶膜部41和第三胶膜部为透明胶膜部，第二胶膜部42为白色胶膜部。第二胶膜部42的上表面为高透层，第二胶膜部42所在的层，类似于一张白色的网，镂空部分填充了透明胶膜，使结合为一个完整层。
采用多个白色胶膜与多个透明胶膜间隔交替设置，非电池片覆盖区域对应为白色胶膜，电池片覆盖区域为透明胶膜，在采用双面发电的电池片的情况下，电池片背面可以不受白色胶膜遮挡从而得以受光发电(相对于复合封装胶膜全部采用白色胶膜)。
另外，透明胶膜比白色胶膜成本低，部分透明胶膜代替白色胶膜，相对于复合封装胶膜全部采用白色胶膜能够降低整个光伏组件的材料成本。
本实施例中朝向电池片的部分都是透明胶膜，避免了白色胶膜溢到电池片正面，解决了相关技术中，电池片覆盖区域设置白色胶膜后，白色胶膜产生的翻边、溢白问题，本实施例提高了光伏组件对入射光的利用率，提升了光伏组件的输出功率。
本实施例中电池片覆盖区域对应的都是透明胶膜，透明胶膜受热交联时相对流动性强，不存在褶皱问题，避免复合封装胶膜全部采用白色胶膜因白色胶膜褶皱导致的电池片的隐裂和裂片问题，本实施例降低了层压不良率，确保了光伏组件的耐候可靠性。
一些实施例提供了一种光伏组件，其包括电池片和上述的复合封装胶膜。
在一些实施例中，如图1所示，光伏组件包括双玻光伏组件，双玻光伏组件按照自上而下依次层叠的顺序，包括前板玻璃1，前层封装胶膜2、电池片层3、背层封装胶膜4和背板玻璃5，背层封装胶膜4采用复合封装胶膜。
前层封装胶膜2与背层封装胶膜4交联反应，即：两层胶膜受热后融化变成可流动的胶体，将光伏组件的所有材料塑封到一起，冷却后胶膜凝固，将光伏组件的各部件封装成一个整体。
在一些实施例中，电池片包括单面电池片和双面电池片。双面电池片相对于单面电池片能够提高光伏组件的输出功率。
在一些实施例中，电池片层3包括多个电池片。各电池片串、并联组合形成电池片层3。
在一些实施例中，光伏组件包括多个电池片，复合封装胶膜被各电池片覆盖的区域均为第一胶膜部41。
在一些实施例中，光伏组件包括多个电池片，多个电池片按阵列排布，多个第一胶膜部41也相应的按阵列排布。
第二胶膜部42根据电池片排布情况设计，使得层叠敷设时第二胶膜部42精确对应双玻光伏组件的非电池片覆盖区域。
在一些实施例中，光伏组件还包括与电池片层有电性连接的接线盒。
在一些实施例中，前板玻璃为镀膜玻璃，优选为超白压花钢化玻璃。超白压花钢化玻璃的光透过率较好，能够减少光的入射损失。压花玻璃朝电池片部分为压花结构，有利于将第二胶膜部42反射到玻璃上的光再反射到电池片上。钢化使得玻璃具有良好的刚性、抗冲击性能、安全性能。
在一些实施例中，镀膜超白压花钢化玻璃的厚度范围为1.5mm～4.0mm，优选为2.5mm。过薄的玻璃会造成光伏组件的机械性能差。过厚的玻璃会导致光伏组件的重量增加，增加材料成本、运输成本和安装难度。
在一些实施例中，前层封装胶膜为高透封装胶膜，尽量避免其对光的遮挡和吸收，以保证光尽可能照射到电池片上。高透封装胶膜的透光率较高，可见光和近红外光(380nm～1100nm)的透过率达到93％以上。
在一些实施例中，前层封装胶膜的厚度范围为0.1mm～1.2mm，优选为0.6mm。该厚度既提供了足够厚的缓冲层避免光伏组件制造过程中玻璃将电池片压裂，也提供了足够多的胶膜将光伏组件的各部件粘接在一起。前层封装胶膜太薄可能达不到上述效果，太厚则会造成不必要的成本增加。
在一些实施例中，电池片层即太阳电池串，其中所用的电池片可以包含单面电池片和双面电池片，也包含单晶硅电池片和多晶硅电池片，优选为双面单晶太阳电池片，其相对于单面电池，提高了光伏组件的发电量。
在一些实施例中，背板玻璃为钢化或半钢化玻璃，背板玻璃厚度范围1.5mm～4.0mm，优选为2.5mm。过薄的玻璃会造成光伏组件的机械性能差。过厚的玻璃则会导致光伏组件的重量增加，增加材料成本、运输成本和安装难度。
在一些实施例中，双玻光伏组件的背层封装胶膜4采用复合封装胶膜。复合封装胶膜的高透封装胶膜层朝向电池片，电池片间隙对应复合封装胶膜的白色网格部分。这样既能避免单层白色胶膜导致的溢白、翻边现象；又能将电池片间隙等非电池片覆盖区域的入射光反射到前板玻璃再反射到电池片表面被吸收利用，提高了组件输出功率，对于单面发电组件与双面发电组件同样适用；电池片覆盖区域对应的高透封装胶膜比白色胶膜具有更好的流动性，避免了封装胶膜褶皱导致的电池片隐裂和压碎现象，提高了双玻光伏组件的生产良率和品质可靠性；使用白色网格复合封装胶膜，减少了白色胶膜材料用量，降低了光伏组件的生产成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (14)
1.一种光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，包括：多个第一胶膜部(41)和多个第二胶膜部(42)，所述第二胶膜部(42)的透光率小于所述第一胶膜部(41)的透光率；
所述多个第一胶膜部(41)与所述多个第二胶膜部(42)间隔交替设置，所述第一胶膜部(41)的上表面用于设置电池片。
2.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第二胶膜部(42)的上表面设有第三胶膜部，所述第三胶膜部与第一胶膜部(41)所采用的材料相同。
3.如权利要求2所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第二胶膜部(42)的厚度与所述第三胶膜部的厚度之和等于所述第一胶膜部(41)的厚度。
4.如权利要求2所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第三胶膜部与第一胶膜部(41)一体成型。
5.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第一胶膜部(41)与所述第二胶膜部(42)之间相互渗透形成连接部(43)。
6.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第一胶膜部(41)的熔体流动性优于所述第二胶膜部(42)的熔体流动性。
7.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第一胶膜部(41)采用透明胶膜制成。
8.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第二胶膜部(42)采用白色胶膜制成。
9.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述复合封装胶膜的整体厚度范围为0.02mm～1.2mm。
10.如权利要求1所述的光伏组件的复合封装胶膜，其特征在于，所述第二胶膜部(42)的厚度范围为0.01mm～0.6mm。
11.一种光伏组件，其特征在于，包括电池片和如权利要求1～10任一项所述的复合封装胶膜。
12.如权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，包括双玻光伏组件，所述双玻光伏组件按照自上而下依次层叠的顺序，包括前板玻璃(1)，前层封装胶膜(2)、电池片层(3)、背层封装胶膜(4)和背板玻璃(5)，所述背层封装胶膜(4)采用所述复合封装胶膜。
13.如权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片包括单面电池片和双面电池片。
14.如权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，包括多个电池片，所述复合封装胶膜被各所述电池片覆盖的区域均为所述第一胶膜部(41)。
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