CN112898906A - 一种彩色胶膜及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明第一个方面公开了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01‑0.1mm，所述胶膜层的厚度在0.1‑1mm。第二个方面公开了一种具有彩色胶膜的彩色太阳能光伏组件及其制备方法。本技术方案中发明人将彩色层设置于胶膜层上，避免了胶膜层与彩色油墨层粘结不牢固的现象，可以根据所需图案的样式以及大小对带有彩色层的胶膜进行裁剪，提高了操作的便利性。并且胶膜可以直接印刷彩色层，无需涂敷涂层液，降低了彩色光伏组件的生产成本，提高了彩色光伏组件的环保性能。胶膜的重量较轻，印刷以及压装时都比较方便，提高了印刷以及太阳能光伏组件组装的便利性。

Description

一种彩色胶膜及其应用
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种彩色胶膜及其应用。
背景技术
随着世界工业的发展，石油、天然气、煤炭等能源在一天天的枯竭，人类对新能源的不断探索，使得太阳光伏组件发电利用技术得到了很大的发展。随着人们对审美要求的不断提升，建筑装饰光伏组件应运而生，彩色光伏组件逐渐走进了大众的视野，彩色光伏组件是通过彩墨形成图案，彩色光伏组件大幅度提高了光伏组件的审美效果。现有的彩色光伏组件都是将彩色层印刷于作为封装层的玻璃板或高透光高分子板材上，主要以玻璃为主，在玻璃上涂刷涂层液，加强油墨与玻璃的粘度，但是这种涂层液是用有机溶剂配制而成的，对环境的危害比较大。印刷油墨为丙烯酸酯，印刷于玻璃上会造成与粘结胶膜层的粘合度降低。并且玻璃为易碎品，在印刷的过程中存在破碎的风险。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.1mm，所述胶膜层的厚度在0.1-1mm。
优选的，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.03mm，所述胶膜层的厚度在0.1-0.6mm。
优选的，所述胶膜层的材质为热塑性胶膜或热固性胶膜。
优选的，所述热塑性胶膜选自聚乙烯醇缩丁醛胶膜、聚乙烯-辛烯弹性体胶膜、聚酰胺胶膜和聚氨酯胶膜中的任一种。
优选的，所述热固性胶膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层。
优选的，所述封装层的材料选自无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯中的任一种。
优选的，所述电池片的材质选自单晶硅、多晶硅、碲化镉和铜铟硒中的一种。
一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)在胶膜层上印刷彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，在粘结层上放置电池片，在电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置封装层，抽真空至压力为-50～-20kPa，并在110-150℃的条件下热压1-5min,即得到彩色太阳能光伏组件。
优选的，所述印刷彩色层的方法选自UV打印或丝网印刷中的一种。
有益效果：本技术方案中发明人将彩色层设置于胶膜层上，避免了胶膜层与彩色油墨层粘结不牢固的现象，可以根据所需图案的样式以及大小对带有彩色层的胶膜进行裁剪，提高了操作的便利性。并且胶膜可以直接印刷彩色层，无需涂敷涂层液，降低了彩色光伏组件的生产成本，提高了彩色光伏组件的环保性能。胶膜的重量较轻，印刷以及压装时都比较方便，提高了印刷以及太阳能光伏组件组装的便利性。并且发明人发现一定厚度的胶膜层和一定厚度的彩色层，既能使图案在合适的热压温度以及压力下保持较好的形态，还能使胶膜保持较好的粘结性。
附图说明
图1是实施例1中的彩色胶膜的结构示意图。
图2是实施例1中的彩色太阳能光伏组件的结构示意图。
图3是实施例2中的彩色太阳能光伏组件的结构示意图。
1-彩色层、2-胶膜层、3-封装层、4-多晶硅电池片、5-粘结层、6-底板层、7-碲化镉电池片。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.1mm，所述胶膜层的厚度在0.1-1mm。
作为一种优选的技术方案，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.03mm，所述胶膜层的厚度在0.1-0.6mm。
发明人将彩色层设置于胶膜层上，将胶膜层作为彩色层的载体，减小了载体的重量，提高了操作的便利性。并且将彩色层印刷于胶膜层上，能够避免彩色层影响粘结的情况。并且发明人发现合适厚度的胶膜层和合适厚度的彩色层既能使图案具有较好的色彩饱和度，具有较高的观赏性，还不会影响胶膜的粘结性能。
作为一种优选的技术方案，所述胶膜层的材质为热塑性胶膜或热固性胶膜。
胶膜具有较好的稳定性和粘结性，热塑性胶膜中无交联反应，耐候性以及长久稳定性均较好，并且可以重复加工利用，热固性胶膜中有交联反应，粘结强度较好。
作为一种优选的技术方案，所述热塑性胶膜选自聚乙烯醇缩丁醛胶膜、聚乙烯-辛烯弹性体胶膜、聚酰胺胶膜和聚氨酯胶膜中的任一种。
作为一种优选的技术方案，所述热固性胶膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、上述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层。
作为一种优选的技术方案，所述封装层的材料选自无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯中的任一种。
作为一种优选的技术方案，所述光伏晶片层的材质选自单晶硅、多晶硅、碲化镉和铜铟硒中的一种。
一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)在胶膜层上印刷彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，在粘结层上放置电池片，在电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置封装层，抽真空至压力为-50～-20kPa，并在110-150℃的条件下热压1-5min,即得到彩色太阳能光伏组件。
发明人发现在适当的压力以及合适的热压温度下，既能使彩色胶膜层发挥较好的粘结性能，同时冷却后的彩色胶膜层上的图案能够维持较好的形态，不会变花或者发生形变等情况。
作为一种优选的技术方案，所述印刷彩色层的方法选自UV打印或丝网印刷中的一种。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例1
如图1所示，本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层1和胶膜层2，所述彩色层1的厚度为0.02mm，所述胶膜层2的厚度为0.6mm。所述胶膜层2的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
如图2所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层3、彩色胶膜层、多晶硅电池片4、粘结层5和底板层6，该实施例中所述封装层3的材料为无机玻璃。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层2上通过UV打印彩色层1，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层6上放置粘结层5，该实施例中粘结层5的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物，在粘结层5上放置多晶硅电池片4，在多晶硅电池片4上放置彩色胶膜，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层3，抽真空至压力为-20kPa，并在110℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例2
如图3所示,本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层1和胶膜层2，所述彩色层1的厚度为0.02mm，所述胶膜层2的厚度为0.6mm，所述胶膜层2的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层3、胶膜层2、碲化镉电池片7、粘结层5和底板层6，该实施例中所述封装层3的材料为无机玻璃。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层2上通过UV打印彩色层1，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层6上放置粘结层5，该实施例中粘结层5的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物，在粘结层5上放置碲化镉电池片7，在碲化镉电池片7上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层3，抽真空至压力为-20kPa，并在110℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例3
本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度为0.02mm，所述胶膜层的厚度为0.6mm。所述胶膜层的材质为聚乙烯醇缩丁醛。
如图1所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层，该实施例中所述封装层的材料为无机玻璃，所述电池片的材质为多晶硅。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层上通过UV打印彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，该实施例中粘结层的材质为聚乙烯醇缩丁醛胶膜，在粘结层上放置多晶硅电池片，在多晶硅电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层，抽真空至压力为-50kPa，并在150℃的条件下热压3min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例4
本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度为0.02mm，所述胶膜层的厚度为0.6mm。所述胶膜层的材质为聚乙烯-辛烯弹性体。
本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层，该实施例中所述封装层的材料为无机玻璃，所述电池片的材质为多晶硅。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层上通过UV打印彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，该实施例中粘结层的材质为聚乙烯-辛烯弹性体，在粘结层上放置多晶硅电池片，在多晶硅电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层，抽真空至压力为-30kPa，并在120℃的条件下热压3min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例5
本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度为0.02mm，所述胶膜层的厚度为0.6mm。所述胶膜层的材质为聚酰胺。
如图1所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层，该实施例中所述封装层的材料为无机玻璃，所述电池片的材质为多晶硅。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层上通过UV打印彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，该实施例中粘结层的材质为聚酰胺，在粘结层上放置多晶硅电池片，在多晶硅电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层，抽真空至压力为-35kPa，并在125℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例6
本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度为0.02mm，所述胶膜层的厚度为0.6mm。所述胶膜层的材质为聚氨酯。
如图1所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层、所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层，该实施例中所述封装层的材料为无机玻璃，所述电池片的材质为多晶硅。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层上通过UV打印彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，该实施例中粘结层的材质为聚氨酯，在粘结层上放置多晶硅电池片，在多晶硅电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层，抽真空至压力为-25kPa，并在115℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例7
如图1所示，本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层1和胶膜层2，所述彩色层1的厚度为0.1mm，所述胶膜层2的厚度为0.6mm。所述胶膜层2的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
如图2所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层3、彩色胶膜层、多晶硅电池片4、粘结层5和底板层6，该实施例中所述封装层3的材料为无机玻璃。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层2上通过UV打印彩色层1，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层6上放置粘结层5，该实施例中粘结层5的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物，在粘结层5上放置多晶硅电池片4，在多晶硅电池片4上放置彩色胶膜，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层3，抽真空至压力为-20kPa，并在110℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例8
如图1所示，本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层1和胶膜层2，所述彩色层1的厚度为0.02mm，所述胶膜层2的厚度为0.6mm。所述胶膜层2的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
如图2所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层3、彩色胶膜层、多晶硅电池片4、粘结层5和底板层6，该实施例中所述封装层3的材料为无机玻璃。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层2上通过UV打印彩色层1，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层6上放置粘结层5，该实施例中粘结层5的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物，在粘结层5上放置多晶硅电池片4，在多晶硅电池片4上放置彩色胶膜，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层3，抽真空至压力为-50kPa，并在110℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
实施例9
如图1所示，本实施例的第一个方面提供了一种彩色胶膜，从上到下依次包括彩色层1和胶膜层2，所述彩色层1的厚度为0.02mm，所述胶膜层2的厚度为0.6mm。所述胶膜层2的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
如图2所示,本实施例的第二个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件，从上到下依次包括封装层3、彩色胶膜层、多晶硅电池片4、粘结层5和底板层6，该实施例中所述封装层3的材料为无机玻璃。
本实施例的第三个方面提供了一种彩色太阳能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)在胶膜层2上通过UV打印彩色层1，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层6上放置粘结层5，该实施例中粘结层5的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物，在粘结层5上放置多晶硅电池片4，在多晶硅电池片4上放置彩色胶膜，在彩色胶膜上放置无机玻璃作为封装层3，抽真空至压力为-20kPa，并在150℃的条件下热压4min,即得到彩色太阳能光伏组件。
性能测试
按照实施例1-9所述的方法分别制备10个彩色太阳能光伏组件，制备完成后，并在室内放置24h，24h后观察彩色太阳能光伏组件的彩色图案有无变化，1个及以上组件彩色图案发生变化，彩色图案稳定性记录为不合格，彩色图案均不发生变化，彩色图案稳定性记录为合格。彩色太阳能光伏组件有1个及以上裂开的，粘结性记录为不合格，彩色太阳能光伏组件均没裂开的，粘结性记录为合格。
Figure BDA0002907573000000081
Figure BDA0002907573000000091
通过以上测试可知一定厚度的胶膜层和一定厚度的彩色层，既能使图案在合适的热压温度以及压力下保持较好的形态，还能使胶膜保持较好的粘结性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种彩色胶膜，其特征在于，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.1mm，所述胶膜层的厚度在0.1-1mm。
2.根据权利要求1所述的彩色胶膜，其特征在于，从上到下依次包括彩色层和胶膜层，所述彩色层的厚度在0.01-0.03mm，所述胶膜层的厚度在0.1-0.6mm。
3.根据权利要求1所述的彩色胶膜，其特征在于，所述胶膜层的材质为热塑性胶膜或热固性胶膜。
4.根据权利要求3所述的彩色胶膜，其特征在于，所述热塑性胶膜选自聚乙烯醇缩丁醛胶膜、聚乙烯-辛烯弹性体胶膜、聚酰胺胶膜和聚氨酯胶膜中的任一种。
5.根据权利要求3或4中所述的彩色胶膜，其特征在于，所述热固性胶膜为乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
6.一种彩色太阳能光伏组件，其特征在于，从上到下依次包括封装层、根据权利要求1-5任一项所述的彩色胶膜层、电池片、粘结层和底板层。
7.根据权利要求6所述的彩色太阳能光伏组件，其特征在于，所述封装层的材料选自无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯中的任一种。
8.根据权利要求6所述的彩色太阳能光伏组件，其特征在于，所述电池片的材质选自单晶硅、多晶硅、碲化镉和铜铟硒中的一种。
9.一种根据权利要求6-8任一项所述的彩色太阳能光伏组件的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
(1)在胶膜层上印刷彩色层，并干燥后得到彩色胶膜；
(2)在热压机中，在底板层上放置粘结层，在粘结层上放置电池片，在电池片上放置彩色胶膜层，在彩色胶膜上放置封装层，抽真空至压力为-50～-20kPa，并在110-150℃的条件下热压1-5min,即得到彩色太阳能光伏组件。
10.根据权利要求9所述的彩色太阳能光伏组件的制备方法，其特征在于，所述印刷彩色层的方法选自UV打印或丝网印刷中的一种。
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