CN111805985A - 一种太阳能帆布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能帆布及其制备方法，涉及太阳能技术领域，解决了现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题。该太阳能帆布包括依次层压设置的保护膜层、第一夹胶片层、阻水膜层、第二夹胶片层、太阳能芯片层、第三夹胶片层、背板层和帆布层，即各层经层压复合后形成牢固整体，且太阳能芯片层牢固粘接内置于第二夹胶片层和第三夹胶片层之间，避免外物损伤，极大地提高了组件的整体性和耐候性，本发明保证了组件整体轻薄柔的特点，通过层压的方式避免了开胶，耐候性更强，以使布料与太阳能组件结合性更好，本发明还提供了太阳能帆布的制备方法，本发明用于使太阳能芯片的使用更加方便。

Description

一种太阳能帆布及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，尤其是涉及一种太阳能帆布及其制备方法。
背景技术
太阳能电池又称为太阳能芯片或光电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。
生活中常见的货车和蓬蓬车的车体上，常用帆布对其上部及其侧部进行遮挡，以避免太阳光照射同时也保证美观，但是其功能单一，也造成了太阳能的浪费。传统太阳能电池的晶硅组件一般由高纯度石英砂制成冶金硅，冶金硅经氯析冶炼制成晶硅，由于其本身的特性，很难与帆布进行有效的结合。其他类柔性的太阳能电池组件与帆布的连接，一般是在太阳能电池组件的背部涂设高分子耐候性结构胶，从而将其直接粘贴在帆布表面，虽然易操作，但整体性差，随着时间推移，开胶的风险较大，影响外观及使用。
因此，如何解决现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题，已成为本领域人员需要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能帆布及其制备方法，解决了现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的太阳能帆布，包括：由上至下依次层压复合设置的保护膜层、第一夹胶片层、阻水膜层、第二夹胶片层、柔性的太阳能芯片层、第三夹胶片层、背板层和帆布层，所述太阳能芯片层内置包设于所述第二夹胶片层和所述第三夹胶片层之间。
优选地，所述太阳能芯片层为太阳能薄膜电池层。
优选地，所述太阳能芯片层为铜铟镓硒薄膜太阳能电池层。
优选地，所述帆布层的表面设置有用于防止胶液渗透的防渗层。
优选地，包括与所述太阳能芯片层电连接的接线盒。
优选地，所述背板层为柔性背板层。
优选地，所述第一夹胶片层、所述第二夹胶片层和所述第三夹胶片层的材质均包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和热塑性聚烯烃弹性体中的任意一种。
本发明提供了一种太阳能帆布的制备方法，包括：
步骤一，排布太阳能芯片层，将太阳能芯片互联排布成预设所需规格，形成组串，在所述组串上布置正极和负极的引出线，形成芯片模组；
步骤二，进行第一次敷设，将背板层、第三夹胶片层、所述芯片模组、第二夹胶片层、阻水膜层、第一夹胶片层和保护膜层由下至上依次敷设；
步骤三，进行第一次真空热压，将以上第一次敷设后的整体模组送入层压机，进行第一次真空热压后形成子串，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布；
其中，第一次真空热压的层压机参数为：温度值为140℃～180℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-20KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
步骤四，进行第二次敷设，将帆布层和所述子串由下至上依次敷设；
步骤五，进行第二次真空热压，将以上第二次敷设后的整体模组送入层压机，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布；
其中，第二次真空热压的层压机参数为：温度值为120℃～140℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～600秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-30KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-30KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
步骤六，进行冷却；
步骤七，对冷却后的整体模组进行外观质检、第一次IV测试和绝缘耐压测试；
步骤八，对冷却后的整体模组进行包边和装配接线盒，并进行第二次IV测试。
优选地，所述第一次真空热压的层压机参数为：
温度值为150℃～160℃，抽真空的时间为3分钟～7分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～180秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-30KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-10KPa～0KPa，时间值为900秒～2400秒。
优选地，所述第二次真空热压的层压机参数为：
温度值为140℃，抽真空的时间为3分钟～4分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-40KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为1800秒～3600秒。
本发明提供的太阳能帆布，包括由上至下依次层压复合设置的保护膜层、第一夹胶片层、阻水膜层、第二夹胶片层、柔性的太阳能芯片层、第三夹胶片层、背板层和帆布层，太阳能芯片层内置包设于第二夹胶片层和第三夹胶片层之间，即各层经层压复合后能够形成牢固的整体，且太阳能芯片层牢固粘接内置于第二夹胶片层和第三夹胶片层之间，避免外物损伤，极大地提高了组件的整体性和耐候性，本发明保证了组件整体轻薄柔的特点，通过层压的方式避免了开胶问题，耐候性更强，以使布料与太阳能组件结合性更好，解决了现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的太阳能帆布的结构示意图。
图中1-保护膜层；2-第一夹胶片层；3-阻水膜层；4-第二夹胶片层；5-太阳能芯片层；6-第三夹胶片层；7-背板层；8-帆布层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明的目的在于提供一种太阳能帆布及其制备方法，解决了现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参照图1，本发明提供了一种太阳能帆布，包括由上至下依次层压复合设置的保护膜层1、第一夹胶片层2、阻水膜层3、第二夹胶片层4、柔性的太阳能芯片层5、第三夹胶片层6、背板层7和帆布层8，太阳能芯片层5内置包设于第二夹胶片层4和第三夹胶片层6之间，即层压复合后，第二夹胶片层4和第三夹胶片层6能够将太阳能芯片层5进行严密包裹，保护膜层1、第一夹胶片层2、阻水膜层3、第二夹胶片层4均为透明或透光材质，如此设置，保护膜层1设置于外层，其材质可以但不限于为乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，用以保护阻水膜层3不被外物划伤，从而保证防水效果。第一夹胶片层2经层压用以将保护膜层1和阻水膜层3粘接形成可靠的内部结构。阻水膜层3具有较高的水汽阻隔性能，可以但不限于为复合膜层。背板层7能够承托太阳能芯片层5，同时能够进行有效防水，提高组件整体的耐候性。帆布层8作为背部的最外层结构，其材质可以但不限于为涤纶布、棉布。保护膜层1、第一夹胶片层2、阻水膜层3、第二夹胶片层4、柔性的太阳能芯片层5、第三夹胶片层6、背板层7和帆布层8经层压复合后能够形成牢固的整体，且太阳能芯片层5牢固粘接内置于第二夹胶片层4和第三夹胶片层6之间，避免外物损伤，极大地提高了组件的整体性和耐候性，本发明保证了组件整体轻薄柔的特点，通过层压的方式避免了开胶问题，耐候性更强，以使布料与太阳能组件结合性更好，大大提高了太阳能芯片的使用领域范围，解决了现有技术中太阳能电池组件不易与帆布进行有效结合且两者结合整体性差的技术问题。
作为本发明实施例可选地实施方式，太阳能芯片层5为太阳能薄膜电池层，质量小、厚度极薄且可弯曲。
进一步地，太阳能芯片层5为铜铟镓硒薄膜太阳能电池层，生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好且光电转换效率高。
进一步地，背板层7为柔性背板层，即其可弯曲，以与柔性的太阳能芯片层5相适应且能够进行有效防水，背板层7可以但不限于为含铝背板层。
作为本发明实施例可选地实施方式，帆布层8的表面设置有防渗层，用以防止热压过程中胶液的渗透，从而保证成品的外观。其中，防渗层的材质可以但不限于为聚氨酯(PU)，其可涂覆在帆布层8的表面。
作为本发明实施例可选地实施方式，本发明还包括与太阳能芯片层5电连接的接线盒，接线盒是太阳能芯片层5的电气输出部件，可根据实际需要进行正出或背出安装。接线盒的防水等级可满足IP67以上，同时保证连接可靠。
作为本发明实施例可选地实施方式，第一夹胶片层2、第二夹胶片层4和第三夹胶片层6的材质均包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烃弹性体(POE)和热塑性聚烯烃弹性体(TPO)中的任意一种，乙烯-醋酸乙烯型热熔胶具有粘附力强、胶层韧性好、强度高，能同时满足耐热、耐寒性要求。聚烯烃弹性体型热熔胶具有无异味、低密度、高流动涂覆性和浸润性好的优点。热塑性聚烯烃弹性体型热熔胶具有良好的加工性能、力学性能和长期的耐候性。
本发明还提供了太阳能帆布的制备方法，包括：
步骤一，排布太阳能芯片层，将太阳能芯片互联排布成预设所需规格，形成组串，在组串上布置正极和负极的引出线，形成芯片模组。
步骤二，进行第一次敷设，将背板层、第三夹胶片层、芯片模组、第二夹胶片层、阻水膜层、第一夹胶片层和保护膜层由下至上依次进行敷设，即可先将芯片模组、阻水膜层和各个夹胶片层准备好，然后将各层按顺序在敷设作业台上进行敷设，阻水膜层敷设前需要进行清洁。
步骤三，进行第一次真空热压，将以上第一次敷设后的整体模组送入层压机，进行第一次真空热压后形成子串，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布。
其中，第一次真空热压的层压机参数为：温度值为140℃～180℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-20KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
即先将背板层、第三夹胶片层、芯片模组、第二夹胶片层、阻水膜层、第一夹胶片层和保护膜层进行预压，以使其各层在合适的温度和压强下进行紧密压合，连接牢固，避免温度过高或过低，影响其层压粘接性能。
步骤四，进行第二次敷设，将帆布层和子串由下至上依次敷设，即预先将帆布层和子串在敷设工作台上完成敷设；
步骤五，进行第二次真空热压，将以上第二次敷设后的整体模组送入层压机，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布；
其中，第二次真空热压的层压机参数为：温度值为120℃～140℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～600秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-30KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-30KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
即子串和帆布层在此合适的温度和压强下进行压合，能够使子串与帆布层之间以及子串中各层的连接性更好，且通过两次真空热压且其温度和压强均与相应的材质相适应，各层结合性能更好，使用寿命更长。
步骤六，进行冷却，即第二次真空热压完成后，可将整体模组送入冷压机内进行保压冷却，直至整体模组表面温度降至60℃。
步骤七，对冷却后的整体模组进行外观质检、第一次IV测试和绝缘耐压测试，即可将整体模组送入外观检查工序进行质检，IV测试为太阳能电池生产组件生产过程中的常用工序，绝缘耐压试验是检验和评定电工设备绝缘耐受电压能力的一种技术手段，与现有技术相近在此不再赘述。
步骤八，对整体模组进行包边和装配接线盒，并进行第二次IV测试，具体地，可在距离太阳能芯片层边缘1厘米的位置处，用长条布料盖住，并用针进行封边，用以避免太阳能芯片的防水被破坏。
优选地，第一次真空热压的层压机参数为：
温度值为150℃～160℃，抽真空的时间为3分钟～7分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～180秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-30KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-10KPa～0KPa，时间值为900秒～2400秒。
优选地，第二次真空热压的层压机参数为：
温度值为140℃，抽真空的时间为3分钟～4分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-40KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为1800秒～3600秒，以在保障层压后各层连接性能的前提下，提高生产效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能帆布，其特征在于，包括：由上至下依次层压复合设置的保护膜层(1)、第一夹胶片层(2)、阻水膜层(3)、第二夹胶片层(4)、柔性的太阳能芯片层(5)、第三夹胶片层(6)、背板层(7)和帆布层(8)，所述太阳能芯片层(5)内置包设于所述第二夹胶片层(4)和所述第三夹胶片层(6)之间。
2.根据权利要求1所述的太阳能帆布，其特征在于，所述太阳能芯片层(5)为太阳能薄膜电池层。
3.根据权利要求2所述的太阳能帆布，其特征在于，所述太阳能芯片层(5)为铜铟镓硒薄膜太阳能电池层。
4.根据权利要求1所述的太阳能帆布，其特征在于，所述帆布层(8)的表面设置有用于防止胶液渗透的防渗层。
5.根据权利要求1所述的太阳能帆布，其特征在于，包括与所述太阳能芯片层(5)电连接的接线盒。
6.根据权利要求1所述的太阳能帆布，其特征在于，所述背板层(7)为柔性背板层。
7.根据权利要求1所述的太阳能帆布，其特征在于，所述第一夹胶片层(2)、所述第二夹胶片层(4)和所述第三夹胶片层(6)的材质均包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和热塑性聚烯烃弹性体中的任意一种。
8.一种太阳能帆布的制备方法，其特征在于，基于如权利要求1-7任一项所述的太阳能帆布，包括：
步骤一，排布太阳能芯片层，将太阳能芯片互联排布成预设所需规格，形成组串，在所述组串上布置正极和负极的引出线，形成芯片模组；
步骤二，进行第一次敷设，将背板层、第三夹胶片层、所述芯片模组、第二夹胶片层、阻水膜层、第一夹胶片层和保护膜层由下至上依次敷设；
步骤三，进行第一次真空热压，将以上第一次敷设后的整体模组送入层压机，进行第一次真空热压后形成子串，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布；
其中，第一次真空热压的层压机参数为：温度值为140℃～180℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-20KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
步骤四，进行第二次敷设，将帆布层和所述子串由下至上依次敷设；
步骤五，进行第二次真空热压，将以上第二次敷设后的整体模组送入层压机，在整体模组的上部和下部热压前预铺高温布；
其中，第二次真空热压的层压机参数为：温度值为120℃～140℃，抽真空的时间为1分钟～10分钟；
第一阶段的压强值为-90KPa～-60KPa，时间值为30秒～600秒；
第二阶段的压强值为-60KPa～-30KPa，时间值为30秒～300秒；
第三阶段的压强值为-30KPa～0KPa，时间值为600秒～5400秒；
步骤六，进行冷却；
步骤七，对冷却后的整体模组进行外观质检、第一次IV测试和绝缘耐压测试；
步骤八，对冷却后的整体模组进行包边和装配接线盒，并进行第二次IV测试。
9.根据权利要求8所述的太阳能帆布的制备方法，其特征在于，所述第一次真空热压的层压机参数为：
温度值为150℃～160℃，抽真空的时间为3分钟～7分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～180秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-30KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-10KPa～0KPa，时间值为900秒～2400秒。
10.根据权利要求8所述的太阳能帆布的制备方法，其特征在于，所述第二次真空热压的层压机参数为：
温度值为140℃，抽真空的时间为3分钟～4分钟；
第一阶段的压强值为-80KPa～-70KPa，时间值为30秒～300秒；
第二阶段的压强值为-50KPa～-40KPa，时间值为30秒～180秒；
第三阶段的压强值为-20KPa～0KPa，时间值为1800秒～3600秒。
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