CN111403543A - 一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃，方法包括：将前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，或者将电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，以形成层叠体；将层叠体送入辊压机中，并利用辊压机中包含的压辊对层叠体进行预辊压；将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用高压釜对层叠体抽真空，并对层叠体进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃。本申请公开的上述技术方案，由于预辊压和蒸压所需的温度均比较低，因此胶膜层熔化后的流动性就会比较小，溢出量就会明显降低，从而可以有效地解决过度压合问题，进而可以提高光伏夹层玻璃的可靠性和成品率，并可以提高光伏夹层玻璃的生产效率。

Description

一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃。
背景技术
BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一体化)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。在BIPV中，需要将玻璃、胶膜层、电池基板封装在一起形成光伏夹层玻璃，以利用光伏夹层玻璃进行发电。其中，封装工艺是光伏夹层玻璃生产中的关键步骤，封装好坏对光伏夹层玻璃的寿命和性能有着非常重要的影响。
目前，常通过层压机来进行层压、封装，其具体过程为：先依次铺设好前板玻璃、胶膜、电池基板、胶膜、背板玻璃，然后，将其送入层压机腔体内，利用层压机抽真空、加热和加压，使胶膜熔化而将电池基板与玻璃粘合在一起，从而形成密封的光伏夹层玻璃。但是，由于层压机的层压温度比较高(PVB(Polyvinyl butyral，聚乙烯醇缩丁醛)的层压温度为145-155℃)，另外，再加上层压机加压结果的影响，层压过程中就容易造成光伏夹层玻璃四周溢出比较多的胶膜，这就使得最终所制备出的光伏夹层玻璃四周区域的胶膜的厚度要比中间区域的胶膜的厚度小一下，即容易出现过度压合问题，而过度压合会导致光伏夹层玻璃四周边角容易出现气泡、脱层等问题，从而会降低光伏夹层玻璃的可靠性和成品率。另外，当光伏夹层玻璃出现过度压合问题时，就需要对光伏夹层玻璃进行返修，而这一过程则会降低光伏夹层玻璃的生产效率。
综上所述，如何有效地解决光伏夹层玻璃层压过程中所出现的过度压合问题，以提高光伏夹层玻璃的可靠性和成品率，并提高光伏夹层玻璃的生产效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃，以有效地解决光伏夹层玻璃层压过程中所出现的过度压合问题，从而提高光伏夹层玻璃的可靠性和成品率，并提高光伏夹层玻璃的生产效率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光伏夹层玻璃封装方法，包括：
将前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，或者将所述电池基板、所述第二胶膜层、所述背板玻璃依次层叠在一起，以形成层叠体；
将所述层叠体送入辊压机中，并利用所述辊压机中包含的压辊对所述层叠体进行预辊压；
将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用所述高压釜对所述层叠体抽真空，并对所述层叠体进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃。
优选的，在将预辊压后的层叠体送入高压釜内之前，还包括：
将预辊压后的层叠体放置在真空袋中，并对所述真空袋内的层叠体抽真空。
优选的，对所述层叠体进行蒸压，包括：
对所述层叠体依次进行加温加压、恒温恒压、降温、排气。
优选的，在得到光伏夹层玻璃之后，还包括：
在所述光伏夹层玻璃上安装接线盒，并对所述光伏夹层玻璃进行I-V测试。
优选的，所述电池基板为非晶硅基板、碲化镉基板、铜铟镓硒基板、砷化镓基板中的任意一种。
优选的，当所述第一胶膜层、所述第二胶膜层均为PVB层时，预辊压时的温度为80-90℃，蒸压温度为120-130℃。
优选的，所述前板玻璃、所述背板玻璃均为钢化玻璃。
一种光伏夹层玻璃，所述光伏夹层玻璃为利用如上述任一项所述的光伏夹层玻璃封装方法得到的。
本发明提供了一种光伏夹层玻璃封装方法、及光伏夹层玻璃，其中，光伏夹层玻璃封装方法包括：将前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，或者将电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，以形成层叠体；将层叠体送入辊压机中，并利用辊压机中包含的压辊对层叠体进行预辊压；将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用高压釜对层叠体抽真空，并对层叠体进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃。
本申请公开的上述技术方案，利用辊压机对依次层叠在一起的前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃进行预辊压，或者对依次层叠在一起的电池基板、第二胶膜层、背板玻璃进行预辊压，以实现玻璃、胶膜层、电池基板的初步粘合，然后，利用高压釜对预辊压后的层叠体抽真空，并进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃，由于预辊压和蒸压所需的温度均比较低，则胶膜层熔化后的流动性就会比较小，其溢出量就会明显降低，因此可以有效地解决过度压合的问题，从而可以提高光伏夹层玻璃的可靠性和成品率，并且可以降低对光伏夹层玻璃进行返修的概率，从而可以提高光伏夹层玻璃的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种光伏夹层玻璃的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法的流程图，可以包括：
S11：将前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，或者将电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，以形成层叠体。
考虑到制备出的单个电池基板的面积比较小，因此，为了满足BIPV建设的需求，在制备出单个电池基板之后，则可以对制备出的单个电池基板进行拼接，以得到面积比较大且带有引线的电池基板。
在得到面积比较大的电池基板之后，则可以在电池基板的上表面铺设第一胶膜层，并在电池基板的下表面铺设第二胶膜层，然后，在第一胶膜层的表面铺设经过清洗的前板玻璃，并在第二胶膜层的表面铺设经过清洗的背板玻璃，以实现前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃的合片，从而得到层叠体。或者根据实际需要而仅在电池基板的下表面铺设第二胶膜层，并在第二胶膜层的表面铺设经过清洗的背板玻璃，以实现电池基板、第二胶膜层、背板玻璃的合片，从而得到层叠体。
S12：将层叠体送入辊压机中，并利用辊压机中包含的压辊对层叠体进行预辊压。
将层叠体送入辊压机中，并通过辊压机中所包含的压辊(通常包含两根压辊)进行加热与加压，以对所得到的层叠体进行预辊压，从而实现对层叠体的初步粘合，并通过预辊压排除层叠体内部的层与层之间、以及单个电池基板与单个电池基板连接处(即引线处)的气体。
在进行加热时，可以通过对流或者辐射的方式进行加热，并且其加热温度比较低(低于层压机层压时的温度)，因此，则可以减小熔化后的胶膜层的流动性，从而可以减小胶膜层的溢出量。另外，在将层叠体送入辊压机之后，可以一边进行辊压一边进行传输。其中，辊压时间可以为1-3min，传送速度可以为10mm/s，其对应的压距具体可以为：层叠体总厚度-6mm。当然，也可以根据实际需要对上述参数进行调整。
其中，所用到的辊压机也可以称为预压机或者对流炉，其是利用红外或者石英管等加热方式，对合片后的层叠体进行加热，同时利用压辊对层叠体进行辊压，以实现对层叠体的初步粘合，并排除层叠体内部的气体。
S13：将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用高压釜对层叠体抽真空，并对层叠体进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃。
在利用辊压机对层叠体进行预辊压之后，将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用高压釜对层叠体进行抽真空，并对层叠体进行蒸压。其中，蒸压的目的是为了使第二胶膜层中的羟基与背板玻璃中的羟基形成氢键，并使第一胶膜层中的羟基与前板玻璃中的羟基形成氢键，从而达到良好的粘结，最终得到光伏夹层玻璃。
在利用高压釜对初步粘合后的层叠体进行蒸压时，其所需的蒸压温度比较低(低于层压机层压时的温度)，因此，则可以减小熔化后的胶膜层的流动性，以减少熔化后的胶膜层的溢出量，从而尽量减小四周与中间区域的高度差，即可以有效地解决过度压合问题，进而降低脱层和气泡所出现的概率，以提高所制备出的光伏夹层玻璃的质量，使得所制备出的光伏夹层玻璃可以更加符合建筑夹胶玻璃要求规范，并降低光伏夹层玻璃返修的概率，以提高光伏夹层玻璃的生产效率。
其中，所用到的高压釜是一种密封内循环加热的压力容器，在高压釜里面温度、压力、真空是可以被有效控制的。它通过一套特殊设计的内循环装置，结合可以自动调节加热功率的加热系统，并配合比例调节控制的加压、冷却、泄压执行元件，可以获得按照设定工艺曲线实现的温度和压力。
本申请公开的上述技术方案，利用辊压机对依次层叠在一起的前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃进行预辊压，或者对依次层叠在一起的电池基板、第二胶膜层、背板玻璃进行预辊压，以实现玻璃、胶膜层、电池基板的初步粘合，然后，利用高压釜对预辊压后的层叠体抽真空，并进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃，由于预辊压和蒸压所需的温度均比较低，则胶膜层熔化后的流动性就会比较小，其溢出量就会明显降低，因此可以有效地解决过度压合的问题，从而可以提高光伏夹层玻璃的可靠性和成品率，并且可以降低对光伏夹层玻璃进行返修的概率，从而可以提高光伏夹层玻璃的生产效率。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，在将预辊压后的层叠体送入高压釜内之前，还可以包括：
将预辊压后的层叠体放置在真空袋中，并对真空袋内的层叠体抽真空。
在将预辊压后的层叠体送入高压釜内之前，可以在预辊压后的层叠体外面套一个真空袋，并对真空袋的四周进行封边。其中，真空袋上留有抽气孔，抽气孔连接有抽气管。
在预压封边之后，可以将抽气管连接至小型真空泵进行抽气(一般抽0.5-2min即可)。抽气完成之后，则封堵抽气管，并将套有真空袋的层叠体竖直放置在铁架上，以便后续送入高压釜内进行抽真空和蒸压。
在层叠体上套真空袋，并对真空袋内的层叠体进行抽真空是为了排除电池基板拼接处的气泡，以提高所制备出的光伏夹层玻璃的质量。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，对层叠体进行蒸压，可以包括：
对层叠体依次进行加温加压、恒温恒压、降温、排气。
在将套有真空袋的层叠体送入高压釜内之后，可以将真空袋上的抽气管连接至高压釜内的抽气接口上，以对真空袋内的层叠体进行抽真空和蒸压。待真空度达到一定程度时，则开始蒸压。需要说明的是，在整个蒸压过程中始终保持对真空袋进行抽气的状态。
一般情况下，一次蒸压的时间大约为4-6h，其大致过程为：从室温开始加温并进行加压，在温度和压力达到一定范围之后，保持恒温恒压一段时间，之后，则开始降温，在温度达到一定范围之后，排气开门出料，最终得到光伏夹层玻璃。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，在得到光伏夹层玻璃之后，还可以包括：
在光伏夹层玻璃上安装接线盒，并对光伏夹层玻璃进行I-V测试。
在得到光伏夹层玻璃之后，可以在光伏夹层玻璃上安装接线盒，并对安装有接线盒的光伏夹层玻璃进行I-V测试，以通过I-V测试的结果判断光伏夹层玻璃的封装性能是否满足要求。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，电池基板可以为非晶硅基板、碲化镉基板、铜铟镓硒基板、砷化镓基板中的任意一种。
层叠体中所包含的电池基板具体可以为非晶硅基板、碲化镉基板、铜铟镓硒基板、砷化镓基板中的任意一种，也就是说，可以对非晶硅基板、碲化镉基板、铜铟镓硒基板、砷化镓基板进行层叠、封装，以得到光伏夹层玻璃。
当然，也可以对有机电池基板、非晶硅和微晶硅所构成的叠层电池基板进行层叠、封装，以得到光伏夹层玻璃。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，当第一胶膜层、第二胶膜层均为PVB层时，预辊压时的温度为80-90℃，蒸压温度为120-130℃。
层叠体中所用到的第一胶膜层、第二胶膜层均可以为PVB层，其在进行层压、封装时具有较好的产能优势。
当第一胶膜层、第二胶膜层为PVB层时，利用辊压机进行预辊压时所对应的玻璃及PVB层的温度可以控制在80-90℃范围内(包括端点值)，利用高压釜进行蒸压时的温度可以控制在120-130℃范围内(包括端点值)。在利用高压釜进行蒸压时，其对应的蒸压过程大致为：1)从室温加温至45-50℃(需5min)，然后加压0.2Mpa(需1min)；2)然后，同时加温加压至80-90℃和0.5-0.6Mpa(需15min)；3)第二次同时加温加压至100-110℃和0.8-1.0Mpa(需20min)；4)第三次同时加温加压至120-130℃和1.1-1.3Mpa(需15min)；5)恒温恒压(120-130℃和1.1-1.3Mpa)保持45-60min；6)随后降温至80-100℃(需40min)，再进一步降温至30-40℃(需40min)；7)最后排气开门30min即可出料，最终得到光伏夹层玻璃。
由此可以看出，采用辊压机进行预辊压，并利用高压釜进行蒸压的方式所需要的温度均低于利用层压机对PVB层进行层压时的层压温度，因此，则可以减小PVB熔化后的流动性，以减少PVB的溢出量，从而可以有效地解决过度压合问题。
本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃封装方法，前板玻璃、背板玻璃均可以为钢化玻璃。
层叠体中所用到的前板玻璃和背板玻璃均可以为钢化玻璃，其机械强度比较高，具有抗风压性、抗寒暑性、及耐冲击性，因此，使光伏夹层玻璃可以较好地适用于BIPV建设中。
本发明实施例还提供了一种光伏夹层玻璃，如图2和图3所示，其中，图2示出了本发明实施例提供的一种光伏夹层玻璃的结构示意图，图3示出了本发明实施例提供的另一种光伏夹层玻璃的结构示意图，光伏夹层玻璃为利用上述任一种光伏夹层玻璃封装方法得到的。
利用上述任一种光伏夹层玻璃封装方法得到的光伏夹层玻璃依次包括前板玻璃1、第一胶膜层2、电池基板3、第二胶膜层4、背板玻璃5，或者依次包括电池基板3、第二胶膜层4、背板玻璃5。
由于上述任一种光伏夹层玻璃封装方法均可以有效地解决过度压合问题，因此，则可以提高所制备出的光伏夹层玻璃的稳定性、可靠性和成品率，并可以提高光伏夹层玻璃的生产效率，降低光伏夹层玻璃的生产成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，包括：
将前板玻璃、第一胶膜层、电池基板、第二胶膜层、背板玻璃依次层叠在一起，或者将所述电池基板、所述第二胶膜层、所述背板玻璃依次层叠在一起，以形成层叠体；
将所述层叠体送入辊压机中，并利用所述辊压机中包含的压辊对所述层叠体进行预辊压；
将预辊压后的层叠体送入高压釜内，利用所述高压釜对所述层叠体抽真空，并对所述层叠体进行蒸压，以得到光伏夹层玻璃。
2.根据权利要求1所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，在将预辊压后的层叠体送入高压釜内之前，还包括：
将预辊压后的层叠体放置在真空袋中，并对所述真空袋内的层叠体抽真空。
3.根据权利要求2所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，对所述层叠体进行蒸压，包括：
对所述层叠体依次进行加温加压、恒温恒压、降温、排气。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，在得到光伏夹层玻璃之后，还包括：
在所述光伏夹层玻璃上安装接线盒，并对所述光伏夹层玻璃进行I-V测试。
5.根据权利要求4所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，所述电池基板为非晶硅基板、碲化镉基板、铜铟镓硒基板、砷化镓基板中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，当所述第一胶膜层、所述第二胶膜层均为PVB层时，预辊压时的温度为80-90℃，蒸压温度为120-130℃。
7.根据权利要求4所述的光伏夹层玻璃封装方法，其特征在于，所述前板玻璃、所述背板玻璃均为钢化玻璃。
8.一种光伏夹层玻璃，其特征在于，所述光伏夹层玻璃为利用如权利要求1至7任一项所述的光伏夹层玻璃封装方法得到的。
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