CN112201716B - 一种用于柔性光伏组件的封装装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于柔性光伏组件的封装装置及方法，其中，该装置包括金属曲面底板、柔性面板、加热装置、抽真空装置。其中，金属曲面底板呈多于两层的卷筒状结构，柔性面板固定在卷筒状结构的两侧使得卷筒状结构内部形成连续密闭的螺旋空腔结构，螺旋空腔结构具有可开闭的入口。金属曲面底板上设有用于传送柔性光伏组件的输送装置。加热装置用于对螺旋空腔结构内部加热，抽真空装置用于对螺旋空腔结构内部进行抽真空处理。本发明提供的用于柔性光伏组件的封装装置及方法，能够有效缩小封装装置的尺寸，降低装置的生产制造成本，能够生产长度尺寸较大的柔性光伏组件从而有效提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件的制造技术领域，具体涉及一种用于柔性光伏组件的封装装置及方法。
背景技术
太阳能光伏组件分为含玻璃组件和柔性组件。柔性光伏组件一般通过层压机、真空袋等装置进行热压封装。现有技术中的柔性光伏组件都是以片材的方式在上述装置中进行热压封装，无法实现卷材生产，柔性光伏组件的尺寸受到装置设备尺寸的限制，长度有限，影响生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于柔性光伏组件的封装装置及方法，能够有效缩小封装装置的尺寸，降低装置的生产制造成本，能够生产长度尺寸较大的柔性光伏组件从而有效提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于柔性光伏组件的封装装置，包括金属曲面底板、柔性面板、加热装置、抽真空装置。其中，金属曲面底板呈多于两层的卷筒状结构，柔性面板固定在卷筒状结构的两侧使得卷筒状结构内部形成连续密闭的螺旋空腔结构，螺旋空腔结构具有可开闭的入口。金属曲面底板上设有用于传送柔性光伏组件的输送装置。加热装置用于对螺旋空腔结构内部加热，抽真空装置用于对螺旋空腔结构内部进行抽真空处理。
本发明的用于柔性光伏组件的封装装置，由金属曲面底板形成的多层卷筒状结构与柔性面板组成的连续密闭螺旋空腔结构，在输送装置的传动作用下，能够使得柔性光伏组件从入口进入螺旋空腔结构内实现卷材的生产，通过对密闭螺旋空腔结构抽真空并加热完成柔性光伏组件的封装，从而有效克服了柔性光伏组件的尺寸难以生产长尺度组件的问题，提升了生产效率，并且有效缩小了封装装置的尺寸和降低了封装装置的制造和生产费用。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的用于柔性光伏组件的封装装置，在一个优选的实施方式中，金属曲面底板由不锈钢材质或铝材质制成。
上述两种材质的金属曲面底板均具有良好的延展性和机械强度，因为特别适用于本发明的封装装置，并且不锈钢材质还能有效确保本发明封装装置的防腐性，铝材质能够有效减轻本发明封装装置的重量。
进一步地，在一个优选的实施方式中，入口处设有风冷装置。
通过在入口处设置风冷装置，在热压真空封装完成后，入口开启，螺旋空腔结构与外界大气连通，能够通过风冷装置对完成热压的柔性光伏组件进行风冷，加快降温速度，提升生产效率，另一方面，可以将完成热压的柔性光伏组件从曲面金属底板进行风吹离，方便把柔性光伏组件从螺旋空腔结构中输送出来。
进一步地，在一个优选的实施方式中，金属曲面底板上设有用于控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件的卷绕直径的阻挡装置。
通过阻挡装置，可以有效控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件的卷绕直径，不会使使柔性光伏组件卷绕直径小于工艺要求，从而导致材料应力集中、加热加压后出现不良，可以满足不同类型和封装材料的柔性光伏卷材封装要求。
具体地，在一个优选的实施方式中，阻挡装置为阻挡条，并且阻挡条能够沿螺旋空腔结构的螺旋线移动。
这种结构形式的阻挡装置，由于阻挡条可升降，结构简单，操作方便，并且不会影响封装装置的正常工作。在加热抽真空阶段，阻挡条下降，整个螺旋空腔结构中处于密封状态。阻挡条升起时，可以控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件加热加压时的卷绕直径。
具体地，在一个优选的实施方式中，输送装置包括间隔排列的升降式辊轮结构。
这种结构形式的输送装置，结构简单，操作方便，并且不会影响封装装置的正常工作。加热抽真空阶段，辊轮下降，处于闭合密封状态，整个螺旋空腔结构中处于密封状态。辊轮升起时，螺旋空腔结构与外界大气连通，辊轮可以把柔性光伏组件输送和输出螺旋空腔结构。
进一步地，在一个优选的实施方式中，金属曲面底板上设有用于避免封装材料黏结的隔离层。
通过在金属曲面底板上朝向空腔的一面覆盖耐高温不黏结材料隔离层，能够有效避免加热加压处理后，封装材料黏结在金属曲面底板上。
具体地，在一个优选的实施方式中，抽真空装置包括抽气泵和布置在柔性面板上的真空阀，抽气泵与真空阀连接。
在外部抽气泵的带动下，可迅速对密闭螺旋空腔结构进行抽气处理，使密闭螺旋空腔结构内部气压满足工艺要求。抽气时，柔性光伏组件被柔性光伏面板压合紧贴在金属曲面底板上，柔性光伏组件内部的封装材料受热融化，气体被外部气泵抽出螺旋空腔结构。
具体地，在一个优选的实施方式中，加热装置包括布置在金属曲面底板上的电热丝或者油路管道，和/或包括布置在柔性光伏组件封装装置四周的外部热源和鼓风机。
金属曲面底板上设置加热模块，通过加热可控制螺旋空腔结构内部的温度，进而控制组件加热加压工艺中不同阶段的温度，保证温度均匀性、提升生产效率和良率，加热模块优选电热丝加热或油路管道加热。
金属曲面底板上也可以不设置加热模块，此时整个柔性光伏组件封装装置通过布置在四周的外部热源和鼓风机来配合进行加热，热源优选红外加热和/或电热丝加热。
根据本发明第二方面的用于柔性光伏组件的封装方法，采用上述所述的封装装置实施，包括如下步骤：S01、通过输送装置将经过预处理的半成品柔性光伏组件从螺旋空腔结构的入口送入螺旋空腔结构内，并在入口处吹入冷风使柔性材料面板与金属曲面底板分离。S02、当半成品柔性光伏组件到达预设位置处时，输送装置停止转动并关闭入口。S03、采用加热装置对螺旋空腔结构内部的半成品柔性光伏组件进行加热至预设温度并保持预设时长，同时通过抽真空装置对螺旋空腔结构内部进行抽真空处理，直至柔性光伏组件内部的封装材料受热融化，螺旋空腔结构内的气体被排出从而完成柔性光伏组件的加热封装。S04、从入口处吹入冷风，对完成封装的柔性光伏组件进行风冷并将柔性光伏组件与曲面金属底板和柔性材料面板进行分离。S05、通过输送装置将柔性光伏组件输送出螺旋空腔结构。
由于本发明的用于柔性光伏组件的封装方法，采用了上述所述的封装装置实施，能够使得柔性光伏组件从入口进入螺旋空腔结构内实现卷材的生产，从而有效克服了柔性光伏组件的尺寸难以生产长尺度组件的问题，提升了生产效率，并且整个操作过程简单便捷。
相比现有技术，本发明的优点在于：能够有效缩小封装装置的尺寸，降低装置的生产制造成本，能够生产长度尺寸较大的柔性光伏组件从而有效提高生产效率。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例的用于柔性光伏组件的封装装置的剖面结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例的用于柔性光伏组件的封装装置10的剖面结构。
实施例1
如图1所示，本发明实施例的用于柔性光伏组件的封装装置10，包括金属曲面底板1、柔性面板2、加热装置、抽真空装置。其中，金属曲面底板1呈多于两层的卷筒状结构，柔性面板2固定在卷筒状结构的两侧使得卷筒状结构内部形成连续密闭的螺旋空腔结构11，螺旋空腔结构11具有可开闭的入口12。金属曲面底板1上设有用于传送柔性光伏组件的输送装置。加热装置用于对螺旋空腔结构11内部加热，抽真空装置用于对螺旋空腔结构11内部进行抽真空处理。
本发明实施例的用于柔性光伏组件的封装装置，由金属曲面底板形成的多层卷筒状结构与柔性面板组成的连续密闭螺旋空腔结构，在输送装置的传动作用下，能够使得柔性光伏组件从入口进入螺旋空腔结构内实现卷材的生产，通过对密闭螺旋空腔结构抽真空并加热完成柔性光伏组件的封装，从而有效克服了柔性光伏组件的尺寸难以生产长尺度组件的问题，提升了生产效率，并且有效缩小了封装装置的尺寸和降低了封装装置的制造和生产费用。
具体地，在本实施例中，金属曲面底板1由不锈钢材质或铝材质制成。上述两种材质的金属曲面底板均具有良好的延展性和机械强度，因为特别适用于本发明的封装装置，并且不锈钢材质还能有效确保本发明封装装置的防腐性，铝材质能够有效减轻本发明封装装置的重量。优选地，在本实施例中，金属曲面底板的厚度为3～10mm。进一步地，在本实施例中，金属曲面底板1上设有用于避免封装材料黏结的耐高温不黏结材质隔离层。具体地，隔离层优选为聚四氟乙烯涂料层。通过在金属曲面底板上朝向空腔的一面覆盖耐高温不黏结材料隔离层，能够有效避免加热加压处理后，封装材料黏结在金属曲面底板上。
具体地，在本实施例中，柔性材料面板为耐高温硅胶板，厚度优选为2～20mm。因此，使得柔性材料面板可以长时间承受200℃以上高温，无形变、脆裂等不良现象，并且与高温熔化后的封装材料不黏结。
具体地，在本实施例中，输送装置包括间隔排列的多组升降式辊轮结构，且辊轮结构能够沿螺旋空腔结构11的螺旋线移动。这种结构形式的输送装置，结构简单，操作方便，并且不会影响封装装置的正常工作。加热抽真空阶段，辊轮下降，处于闭合密封状态，整个螺旋空腔结构中处于密封状态。辊轮升起时，螺旋空腔结构与外界大气连通，辊轮可以把柔性光伏组件输送和输出螺旋空腔结构。
具体地，在本实施例中，抽真空装置包括抽气泵和布置在柔性面板上的至少两组真空阀，抽气泵与真空阀连接。在外部抽气泵的带动下，可迅速对密闭螺旋空腔结构进行抽气处理，使密闭螺旋空腔结构内部气压满足工艺要求。抽气时，柔性光伏组件被柔性光伏面板压合紧贴在金属曲面底板上，柔性光伏组件内部的封装材料受热融化，气体被外部气泵抽出螺旋空腔结构。
具体地，在本实施例中，加热装置包括布置在金属曲面底板上的电热丝或者油路管道，和/或包括布置在柔性光伏组件封装装置四周的外部热源和鼓风机。金属曲面底板上设置加热模块，通过加热可控制螺旋空腔结构内部的温度，进而控制组件加热加压工艺中不同阶段的温度，保证温度均匀性、提升生产效率和良率，加热模块优选电热丝加热或油路管道加热。金属曲面底板上也可以不设置加热模块，此时整个柔性光伏组件封装装置通过布置在四周的外部热源和鼓风机来配合进行加热，热源优选红外加热和/或电热丝加热。
进一步地，在本实施例中，入口12处设有风冷装置。通过在入口处设置风冷装置，在热压真空封装完成后，入口开启，螺旋空腔结构与外界大气连通，能够通过风冷装置对完成热压的柔性光伏组件进行风冷，加快降温速度，提升生产效率，另一方面，可以将完成热压的柔性光伏组件从曲面金属底板进行风吹离，方便把柔性光伏组件从螺旋空腔结构中输送出来。
进一步地，在本实施例中，金属曲面底板1上设有用于控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构11的深度和柔性光伏组件的卷绕直径的阻挡装置。通过阻挡装置，可以有效控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件的卷绕直径，不会使使柔性光伏组件卷绕直径小于工艺要求，从而导致材料应力集中、加热加压后出现不良，可以满足不同类型和封装材料的柔性光伏卷材封装要求。具体地，在本实施例中，阻挡装置3为阻挡条，并且阻挡条能够沿螺旋空腔结构11的螺旋线移动。这种结构形式的阻挡装置，由于阻挡条可升降，结构简单，操作方便，并且不会影响封装装置的正常工作。在加热抽真空阶段，阻挡条下降，整个螺旋空腔结构中处于密封状态。阻挡条升起时，可以控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件加热加压时的卷绕直径。
实施例2
本发明实施例的用于柔性光伏组件的封装方法，采用上述所述的封装装置10实施，包括如下步骤：S01、通过辊轮结构将经过预处理或前处理的半成品柔性光伏组件从螺旋空腔结构的入口送入螺旋空腔结构内，并在入口处吹入冷风使柔性材料面板与金属曲面底板分离，方便半成品柔性光伏组件进入。S02、在辊轮结构的带动下，半成品柔性光伏组件到达设定好的阻挡条处，辊轮结构停止转动并下降关闭入口，使得螺旋空腔结构处于密闭状态。S03、采用加热装置对螺旋空腔结构内部的半成品柔性光伏组件进行加热至预设温度并保持预设时长，同时通过抽真空装置对螺旋空腔结构内部进行抽真空处理。在预设温度、压力的作用下，柔性光伏组件被柔性面板压合紧贴在金属曲面底板上，经过预设时长处理，直至柔性光伏组件内部的封装材料受热融化，螺旋空腔结构内的气体被排出从而完成柔性光伏组件的加热封装。S04、从入口处通过风冷装置吹入冷风，对完成热压封装的柔性光伏组件进行风冷，同时将柔性光伏组件与曲面金属底板和柔性材料面板进行分离。S05、柔性光伏组件在辊轮结构的带动下，输送出螺旋空腔结构，整个柔性光伏组件封装完成。
由于本发明的用于柔性光伏组件的封装方法，采用了上述所述的封装装置实施，能够使得柔性光伏组件从入口进入螺旋空腔结构内实现卷材的生产，从而有效克服了柔性光伏组件的尺寸难以生产长尺度组件的问题，提升了生产效率，并且整个操作过程简单便捷。
根据上述实施例，可见，本发明涉及的用于柔性光伏组件的封装装置及方法，能够有效缩小封装装置的尺寸，降低装置的生产制造成本，能够生产长度尺寸较大的柔性光伏组件从而有效提高生产效率。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (7)
1.一种用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，包括金属曲面底板、柔性面板、加热装置、抽真空装置；其中，
所述金属曲面底板呈多于两层的卷筒状结构，所述柔性面板固定在所述卷筒状结构的两侧使得所述卷筒状结构内部形成连续密闭的螺旋空腔结构，所述螺旋空腔结构具有可开闭的入口；
所述金属曲面底板上设有用于传送柔性光伏组件的输送装置；所述输送装置包括间隔排列的升降式辊轮结构；
所述加热装置用于对所述螺旋空腔结构内部加热，所述抽真空装置用于对所述螺旋空腔结构内部进行抽真空处理；
所述金属曲面底板上设有用于控制柔性光伏组件进入所述螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件的卷绕直径的阻挡装置；所述阻挡装置为阻挡条，并且所述阻挡条能够沿所述螺旋空腔结构的螺旋线移动。
2.根据权利要求1所述的用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，所述金属曲面底板由不锈钢材质或铝材质制成。
3.根据权利要求1或2所述的用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，所述入口处设有风冷装置。
4.根据权利要求1或2所述的用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，所述金属曲面底板上设有用于避免封装材料黏结的隔离层。
5.根据权利要求1或2所述的用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，所述抽真空装置包括抽气泵和布置在所述柔性面板上的真空阀，所述抽气泵与所述真空阀连接。
6.根据权利要求1或2所述的用于柔性光伏组件的封装装置，其特征在于，所述加热装置包括布置在所述金属曲面底板上的电热丝或者油路管道，和/或包括布置在所述柔性光伏组件封装装置四周的外部热源和鼓风机。
7.一种用于柔性光伏组件的封装方法，采用上述权利要求1至6中任一项所述的封装装置实施，其特征在于，包括如下步骤：
S01、通过输送装置将经过预处理的半成品柔性光伏组件从螺旋空腔结构的入口送入螺旋空腔结构内，并在入口处吹入冷风使柔性材料面板与金属曲面底板分离；输送装置包括间隔排列的升降式辊轮结构；
S02、当半成品柔性光伏组件到达预设位置处时，输送装置停止转动并关闭入口；
S03、采用加热装置对螺旋空腔结构内部的半成品柔性光伏组件进行加热至预设温度并保持预设时长，同时通过抽真空装置对螺旋空腔结构内部进行抽真空处理，直至柔性光伏组件内部的封装材料受热融化，螺旋空腔结构内的气体被排出从而完成柔性光伏组件的加热封装；
S04、从入口处吹入冷风，对完成封装的柔性光伏组件进行风冷并将柔性光伏组件与曲面金属底板和柔性材料面板进行分离；金属曲面底板上设有用于控制柔性光伏组件进入螺旋空腔结构的深度和柔性光伏组件的卷绕直径的阻挡装置，阻挡装置为阻挡条，并且阻挡条能够沿螺旋空腔结构的螺旋线移动；
S05、通过输送装置将柔性光伏组件输送出螺旋空腔结构。
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