CN109904100B - 光伏组件层压室、层压设备及层压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏组件层压室、层压设备及层压方法。一种光伏组件层压室，包括：上室壳体；下室壳体，可与所述上室壳体密闭连接，且底部设有抽气孔；加热盘，设于所述下室壳体内，且不遮盖所述抽气孔；层压下布，不透气材质，固定于所述下室壳体上且覆盖所述加热盘，用于放置光伏组件，且不遮盖所述抽气孔；以及层压上布，不透气材质，固定于所述上室壳体内，且在层压室内为负压时能够覆盖所述抽气孔以对所述光伏组件产生压力。该层压室通过调整设备结构，可以不使用硅胶板。

Description

光伏组件层压室、层压设备及层压方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种光伏组件层压室、层压设备及层压方法。

背景技术

光伏组件的层压工序是组件生产的关键环节，层压机由气动系统、真空系统、加热系统、运输系统、操控系统等几个部分组成。主要层压部分包括硅胶板、上室壳体和下加热盘。

现阶段层压机加热温度基本设定在140-150℃，抽空时间为5-8min，加压1-2min，固化时间为9-15min，传统的层压工艺分为抽真空、加热组件、固化三个部分。层压工艺流程为先将叠放好的组件通过下层压机加热盘上面的特氟龙漆布(因为在组件下面被称作层压下布，以下简称层压下布，宽幅2.2米)转动运输到层压机内部，组件到位后层压机上室壳体下降与下室壳体形成封闭，此时上室壳体与硅胶板之间的上室空间处于抽真空状态，硅胶板紧贴上室壳体。层压机合盖后下室开始抽真空，层压机下加热板对组件进行加热，把组件内部固态的EVA融化成液态，流动填充到组件内部的电池片、背板、玻璃之间的缝隙，将三者粘接到一起，抽空过程完成后，上室开始充气，硅胶板分三个阶段下降直到上室充满气体，硅胶板完全贴合到组件背板面，之后开始恒温固化，最后固化完成下室充气上室抽真空硅胶板恢复到紧贴上室壳体的状态，组件运送出层压机。由于组件层压过程中边缘EVA会溢出，为保证硅胶板的整洁情况，硅胶板与组件之间安装有一层特氟龙漆布(因为安装在组件上面被成为层压机上布，以下统称层压上布宽幅2.2米)。上室硅胶板的作用有两个，第一，在组件层压时对液态的EVA中的空气进行挤压，保证边缘空气排出。第二，通过挤压保证组件背板面能够成为紧密平整状态。但是硅胶板由于长期的高温情况下承受巨大压力并产生形变，只能使用4000次，到寿命就需要更换，另外硅胶板使用5次以上就会留下组件边缘痕迹，如果切换不同尺寸的组件就必须要更换新的硅胶板，每平米硅胶板市值600-800元，每台层压机使用9.75平米尺寸的硅胶板，每台层压机每次需要花费5850-7800元的费用，并且每次更换硅胶板需要2个人员花费90分钟进行更换的操作。浪费人力物力。针对这些情况必须研发出一种更为合理有效的层压工艺来综合平衡解决这些问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏组件层压室，以解决现有技术中层压室需要使用硅胶板，生产成本高且效率低的问题。

本发明的目的还在于提供一种光伏组件层压设备。

本发明的目的还在于提供一种光伏组件层压方法。

为实现上述目的，本发明提供一种光伏组件层压室，包括：

上室壳体；

下室壳体，可与所述上室壳体密闭连接，且底部设有抽气孔；

加热盘，设于所述下室壳体内，且不遮盖所述抽气孔；

层压下布，不透气材质，固定于所述下室壳体上且覆盖所述加热盘，用于放置光伏组件，且不遮盖所述抽气孔；以及

层压上布，不透气材质，固定于所述上室壳体内，且在层压室内为负压时能够覆盖所述抽气孔以对所述光伏组件产生压力。

优选的，所述抽气孔位于所述下室壳体底部两侧，所述层压上布的外边缘的水平投影超出抽气孔外边缘2厘米以上。

优选的，所述层压上布和层压下布为特氟龙漆布。

为实现上述目的，本发明还提供一种包括上述光伏组件层压室的层压设备。

为实现上述目的，本发明还提供一种光伏组件层压方法，所述方法使用上述的层压设备，具体包括以下步骤：

S1，将光伏组件运送至层压室中，置于层压下布上；

S2，将上室壳体盖合于下室壳体上，通过下室壳体上的抽气孔降低层压室内的压力，使层压上布在负压作用下对光伏组件产生压力；

S3，对光伏组件进行加热使光伏组件中封装材质熔融；

S4，对组件进行恒温固化；以及

S5，层压室内恢复至常压。

优选的，S2中负压时间为5～9min。

优选的，S4中固化时间为7～12min。

本发明的有益效果是：

1.通过调整设备结构及工艺参数，达到了可以不使用硅胶板的技术效果，特氟龙漆布使用寿命远远大于硅胶板，相对于硅胶板只能使用4000次的要求能够大幅节约使用成本。

2.切换版型时只需一个人员花费3-5分钟对层压上布进行擦拭即可。更换一次层压上布只需两个人花费5-10分钟即可，避免因为更换硅胶板浪费人力物力，提高生产效率。

3.特氟龙漆布市值每平米40-50元，相对于硅胶板市值每平米600-800元，大幅节约运行成本。

4.去掉加压时间，减少抽放气操作，降低生产用时及能耗，提高生产效率、节约运行成本。

5.层压上布对于组件的压力相对于硅胶板大幅降低，可以有效减少因为压力导致组件碎片的几率。

6.制备的光伏组件外观、隐裂及组件功率均无异常，符合质量标准要求，湿漏电、PID(潜在电势诱导衰减)、老化性能测试均达标，封装材质的交联度在80～90％之间，符合工艺技术要求。

附图说明

图1是现有技术中光伏组件层压室的结构示意图；

图2是本发明所述光伏组件层压室的结构示意图；

图3是现有技术中光伏组件层压室的俯视图；

图4是本发明所述光伏组件层压室的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图2及图4，本发明一实施例提供了一种光伏组件层压室，包括：上室壳体5、下室壳体1、加热盘(图中未示)、层压下布4和层压上布6。所述下室壳体1可与所述上室壳体5密闭连接，且底部设有抽气孔2，本实施例中抽气孔2设于下室壳体1底部的两侧，但不局限于此，只要能够实现其可以降低层压室内的压力即可；加热盘设于所述下室壳体1内，且不遮盖所述抽气孔2，用于加热所述光伏组件3；层压下布4为不透气材质，固定于所述下室壳体1上且覆盖所述加热盘，用于放置光伏组件3，且不遮盖所述抽气孔2；层压上布6为不透气材质，固定于所述上室壳体5内，且在层压室内为负压时能够覆盖所述抽气孔2以对所述光伏组件产生压力。为保证层压室的负压(最好是真空)效果，所述上室壳体5外缘还可以设有密封圈(图中未示)，所述密封圈可以为橡胶类制品，耐高温，安装在所送上室壳体5的最边缘，作用为在层压室合盖后能够使上、下室壳体结合紧密无缝隙，保证抽空时不漏气。

参见图2，一实施例中，所述层压上布6的外边缘的水平投影超出抽气孔外边缘2厘米以上。所述层压上布6尺寸在上述范围内，可以实现更好的负压效果及对光伏组件3有一个很好的向下压力，能够实现压平组件背板面的效果。最优的，层压上布6的宽幅最好是尽可能的大，宽幅越大抽空效果越好，只要不超过上、下室壳体的最外缘或是不接触密封胶圈影响抽空即可。若层压上布6不覆盖抽气孔，虽然层压上布6也会由于抽空操作而挤压光伏组件3，但其挤压效果不理想，光伏组件3会由于受力不均匀而产生四角翘起的现象，不能达到合格标准。

本发明一实施例中，所述层压上布6和层压下布4为特氟龙漆布。特氟龙漆布为使用玻璃纤维纱编织后涂覆特氟龙(PTFE)树脂，经过特殊处理制造而成的纺织布。正反面光滑，具有耐高温，抗腐蚀和绝缘等特性。

本发明实施例还提供一种包括上述光伏组件层压室的层压设备。

本发明实施例还提供一种光伏组件层压方法，所述方法使用上述的层压设备，具体包括以下步骤：S1，将光伏组件3运送至层压室中，置于层压下布4上；S2，将上室壳体5盖合于下室壳体1上，通过下室壳体1上的抽气孔2降低层压室内的压力，使层压上布6在负压作用下对光伏组件3产生压力，负压时间为5～9min，由于层压上布6覆盖层压下室1的抽气孔2，层压上布6会紧密覆盖光伏组件3，达到压平组件背板面的效果，层压上布6相对于硅胶板7的压力稍小，适当增加抽空时间可以保证气体全部抽出，如果设备精密度极好，也可以不用增加抽空时间，以实际情况酌情调整；S3，对光伏组件3进行加热使光伏组件3中封装材质熔融，熔融后的封装材质填充到光伏组件3的玻璃、背板和电池串之间的缝隙中；S4，对光伏组件3进行恒温固化，固化时间为7～12min，抽空时间的增加可以保证封装材质的交联性，固化时间就可以相对减少，以实际情况酌情调整；以及S5，对下室壳体1进行充气，完成层压工序，将光伏组件3运出层压室。

本发明所述的封装材质可以为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、POE(聚烯烃弹性体)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)等可以用于光伏组件封装的材质，但不限于此。

参考图1及图3，为现有技术中光伏组件层压室的结构示意图，其层压上布6与层压下布4尺寸一致，不能覆盖抽气孔2，同时包括硅胶板7。

使用现有技术中层压室的层压工艺流程为先将叠放好的光伏组件3运输到层压室内部，光伏组件3到位后层压室的上室壳体5下降与下室壳体1形成封闭，层压上布6与上室壳体5之间的空间称为上室，层压上布6与下室壳体1之间的空间称为下室，此时上室空间处于抽真空状态，硅胶板7紧贴上室壳体5。层压室合盖后下室壳体1开始抽真空，加热盘对光伏组件3进行加热，把光伏组件3内部固态的封装材质融化成液态，流动填充到光伏组件3内部的电池片、背板、玻璃之间的缝隙，将三者粘接到一起，抽空过程完成后，上室开始充气，硅胶板7分三个阶段下降直到上室充满气体，硅胶板7完全贴合到光伏组件3的背板面，之后开始恒温固化，最后固化完成，下室充气、上室抽真空，硅胶板7恢复到紧贴上室壳体5的状态，光伏组件3运送出层压机。

相比于现有技术中的层压设备及层压方法，本发明通过调整设备结构及工艺参数，达到了可以不使用硅胶板的技术效果，特氟龙漆布使用寿命远远大于硅胶板，相对于硅胶板只能使用4000次的要求能够大幅节约使用成本；去掉加压时间，减少抽放气操作，降低生产用时及能耗，提高生产效率、节约运行成本；层压上布对于组件的压力相对于硅胶板大幅降低，可以有效减少因为压力导致组件碎片的几率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光伏组件层压室，其特征在于，包括：

上室壳体；

下室壳体，可与所述上室壳体密闭连接，且底部设有抽气孔；

加热盘，设于所述下室壳体内，且不遮盖所述抽气孔；所述抽气孔位于所述下室壳体底部两侧，层压上布的外边缘的水平投影超出抽气孔外边缘2厘米以上；

层压下布，不透气材质，固定于所述下室壳体上且覆盖所述加热盘，用于放置光伏组件，且不遮盖所述抽气孔；以及

层压上布，不透气材质，固定于所述上室壳体内，且在层压室内为负压时能够覆盖所述抽气孔以对所述光伏组件产生压力。

2.根据权利要求1所述的光伏组件层压室，其特征在于，所述层压上布和层压下布为特氟龙漆布。

3.一种包括权利要求1~2中任一项所述的光伏组件层压室的层压设备。

4.一种光伏组件层压方法，其特征在于，使用权利要求3所述的层压设备，具体包括以下步骤：

S1，将光伏组件运送至层压室中，置于层压下布上；

S2，将上室壳体盖合于下室壳体上，通过下室壳体上的抽气孔降低层压室内的压力，使层压上布在负压作用下对光伏组件产生压力；

S3，对光伏组件进行加热使光伏组件中封装材质熔融；

S4，对组件进行恒温固化；以及

S5，层压室内恢复至常压。

5.根据权利要求4所述的光伏组件层压方法，其特征在于，S2中负压时间为5~9min。

6.根据权利要求4所述的光伏组件层压方法，其特征在于，S4中固化时间为7~12min。

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