CN113921633A - 一种光伏封装片材、封装材料及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请属于光伏技术领域，本申请公开了一种光伏封装片材，用于封装光伏电池片并提供支撑。光伏封装片材包括了构成所述光伏封装片材主体的基材层，用于增强光伏封装片材结构强度的结构增强层。结构增强层包括固定部及设于固定部的增强束，增强束在结构增强层中呈图形化设置使增强束沿光伏电池片的部分间隙分布，增强束的宽度为光伏电池片间隙的1～10倍。本申请还公开了一种封装材料和光伏封装组件。本申请中的光伏封装片材结构、工艺简单生产成本低，具有良好的机械强度，可根据电池片规格、使用要求调节增强纤维束，使光伏组件满足使用要求，并且兼具轻量化，对光伏组件发电效率影响小。
Description
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏封装片材、封装材料及光伏组件。
背景技术
太阳能具有可再生和环保等方面的特点，这种优势让包括中国在内的许多国家将太阳能作为重点发展的新能源产业。一般来说，光伏电池组件是由光伏电池片、超白玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成。具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。
其中超白玻璃具有超高的透光率，机械强度高，耐高温、耐低温、耐老化、耐腐蚀，绝缘性良好，能为太阳能电池组件提供良好的机械性能，保护组件不受水汽侵蚀。超白玻璃优点很多但缺点同样明显，作为一种高档玻璃，它的生产技术复杂，科技含量相对较高，技术壁垒高，因此价格高昂使光伏组件成本增加。且超白玻璃本身密度比较高，制成的光伏组件质量会比较大，而随着光伏组件的普及，人们对组件的轻质化要求越来越高，较大的光伏组件质量显然不能满足人们的需求。
而高分子材料作为一种透光率高、比重小、价格低的材料在轻质化、低成本需求下能够很好的发挥出它的优势，但是由于其结构强度不高，受力情况下易弯折的缺点又不符合光伏组件要求。
发明内容
为解决现有技术光伏组件中玻璃基板重量大难以满足轻质化要求同时高分子材料结构强度不高等问题，本申请提供了一种光伏封装片材，能够在保持高分子封装材料密度小满足轻质化需求的情况下，增强结构强度，满足相应的强度要求。
本申请还提供了一种封装材料及光伏组件。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
本申请提供了一种光伏封装片材，用于封装光伏电池片并提供支撑，包括：基材层，用于构成光伏封装片材的主体；光伏封装片材还包括结构增强层，用于增强光伏封装片材的结构强度；结构增强层结构增强层包括固定部及设于固定部中的增强束；增强束在结构增强层中呈图形化设置使增强束沿光伏电池片的部分间隙分布，增强束的宽度为光伏电池片间隙的1～10倍。
进一步地，基材层的厚度为150μm～1500μm，结构增强层的厚度为150μm～1500μm，基材层和结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
进一步地，固定部包括固化后的树脂材料，增强束包括增强纤维束。
进一步地，树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE或硅胶树脂中的至少一种；增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
进一步地，基材包括PET、PEN、PC、PMMA或PS中的至少一种。
本申请的另一方面，还提供了一种封装材料，用于封装在光伏电池片两侧并提供支撑，包括第一光伏封装片材和第二光伏封装片材，第一光伏封装片材中设有按第一图形分布的增强束，第二光伏封装片材中设有按第二图形分布的增强束；第一图形沿光伏电池片的部分间隙设置，第二图形沿光伏电池片的部分间隙设置，第一图形与第二图形存在至少部分区别；第一光伏封装片材和第二光伏封装片材中，增强束的宽度是光伏电池片间隙的1～10倍。
进一步地，第一光伏封装片材和第二光伏封装片材包括基材层及含有增强束的结构增强层组成；结构增强层包括固定部，增强束设于固定部中；基材层的厚度为50μm～1500μm，结构增强层的厚度为50μm～1500μm，基材层和结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
进一步地，固定部包括固化后的树脂材料，增强束包括增强纤维束；树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE或硅胶树脂中的至少一种；增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
本申请的另一方面还提供了一种光伏组件，包括：前板，设于光伏组件的迎光面；电池片，设于前板的一侧，用于实现光电转换；背板，设于电池片的另一侧，用于保护电池片；缓冲层，设于前板和/或背板与电池片之间，用于阻隔电池片与前板或背板；前板为第一光伏封装片材，背板为第二光伏封装片材；第一光伏封装片材中设有按第一图形分布的增强束，第二光伏封装片材中设有按第二图形分布的增强束；第一图形沿光伏电池片的部分间隙设置，第二图形沿光伏电池片的部分间隙设置，第一图形与第二图形存在至少部分区别；第一光伏封装片材和第二光伏封装片材中，增强束的宽度光伏电池片间隙的1～10倍。
进一步地，第一光伏封装片材和第二光伏封装片材包括基材层和结构增强层；结构增强层包括固定部，增强束设于固定部中；基材层的厚度为150μm～1500μm，结构增强层的厚度为150μm～1500μm，基材层和结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
因此，本申请至少具有以下有益效果：
1.结构强度达到使用要求，有较高的结构强度与抗冲击性能，且兼具轻量化；
2.对电池片遮光率低，能够保证光伏组件的透光率；
3.结构简单，制作工艺简易有利于降低生产成本；
4.适用范围大，可根据电池片规格、使用要求调节增强纤维束排布，满足使用要求。
附图说明
图1为本申请一种实现方式中光伏封装片材的一种剖面结构示意图；
图2为本申请一种实现方式中光伏组件的一种剖面结构示意图；
图3为本申请一种实现方式中光伏封装片材的一种俯视结构示意图；
图4为本申请一种实现方式中光伏封装片材的另一种俯视结构示意图；
图5为本申请一种实现方式中封装材料的一种剖面结构示意图；
图6为本申请一种实现方式中封装材料的一种俯视结构示意图；
图7为本申请一种实现方式中封装材料的一种俯视结构示意图；
图8为比较例1、比较例2、比较例3的的一种剖面结构示意图；
图9为比较例1结构增强层的一种俯视结构示意图；
图10为比较例1结构增强层的另一种俯视结构示意图；
图11为比较例1中封装材料的一种俯视结构示意图；
图12为比较例2结构增强层的一种俯视结构示意图；
图13为比较例4的一种剖面结构示意图；
图中：光伏组件100，封装材料110，光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，基材层111，结构增强层112，固定部112a，增强束112b。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
高分子材料光伏封装片材透光率高、比重小、价格低，但是结构强度不高，受力情况下易弯折。使用纤维材料作为增强骨架能很好的解决高分子材料光伏封装片材结构强度不高的缺陷。在使用纤维材料作为增强骨架的同时减少对高分子材料光伏封装片材优点的影响，使光伏组件在达到使用强度的前提下兼具轻量化。在结构增强层112铺设增强束112b时按电池片13规格、焊带栅线的位置排布增强束112b，将增强束112b排布在电池片13空隙处，在增强光伏封装片材11强度的同时减少增强纤维对电池片13影响。
本申请的一方面，如图1所示，申请人提供了一种光伏封装片材11，用于封装光伏电池片13并提供支撑，包括：基材层111为高分子树脂透明片材，用于构成光伏封装片材11的主体；光伏封装片材11还包括结构增强层112，用于增强光伏封装片材11的结构强度；结构增强层112包括固定部112a及设于固定部112a中的增强束112b；增强束112b在固定部112a中呈图形化设置使增强束112b沿光伏电池片13的部分间隙分布，增强束112b的宽度为光伏电池片13间隙的1～10倍。
其中使用增强束112b使光伏封装片材11获得良好的结构强度和抗疲劳性能。疲劳断裂是从基体开始，逐渐扩展到纤维和基体的界面上，没有突发性的变化，在破坏前有预兆，可以检查和补救。当光伏封装片材11应力超载，并有少量纤维断裂时，载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上，整个构件不至于在短时间内丧失承载能力。另外由于纤维和基体界面的阻尼较大，因此光伏封装片材11还具有较好的减振性能。纤维增强的光伏封装片材11成型工艺简单，使用整体成型方式制作，在制作过程中固定部112a由粉末状或颗粒状的树脂材料经过固化后形成，也可以由相应材料的胶膜固化后形成，不易在材料中造成微小裂纹，而且固化后残余应力很小。增强束112b，可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式，使光伏封装片材11结构满足使用要求，选择性能不同的增强束112b材料、固定部112a材料和基体层111，选择合适的配比，使光伏封装片材11在结构性能、重量和成本等方面的指标达到最优化。现有技术中使用纤维作为增强骨架一定程度上会降低光伏封装片材11透光率，因此本申请的结构增强层112中增强束112b的宽度主要由电池片13间距决定，增强束112b之间的间隔主要由电池片13的大小决定，增强束112b尽可能铺设在电池片13空隙与焊带栅线处，避开电池片13。由此尽可能增强光伏封装片材11强度，减少增强束112b遮光对电池片13的影响，使光伏封装片材11达到使用强度，电池片13收到的光照更加充分且兼具轻量化。为了满足结构强度要求，本申请中的增强束112b的宽度存在宽于电池片13间隙或焊带宽度的情况，会部分遮挡电池片13，但是与电池片13的宽度相比，增强束112b在电池片13上所遮盖的面积极为有限，对电池片13光电转换效率的影响也较为有限，与其在结构强度上所带来的优点而言，几乎可以忽略。
作为一种实现方式，基材层111的厚度为150μm～1500μm，结构增强层112的厚度为150μm～1500μm，基材层111和结构增强层112厚度之比为1:(0.5～2)。
基材层111的厚度必须在光伏封装片材11适用范围之内，基材层111过薄容易导致光伏封装片材11强度不够易于损坏，太厚的基材层111影响光伏封装片材11性能，还会导致成本过高且影响轻量化，若作为前板甚至会降低透光率，影响电池片13工作效率，降低光伏封装片材11性能。结构增强层112必须对光伏封装片材11起到增强的作用，同时又不影响电池片13的工作。结构增强层112的厚度主要由构成其的树脂材料的含量决定，若结构增强层112的厚度较薄，说明其中的树脂材料含量较少，树脂材料的含量过少，容易发生增强纤维束112b外露的问题，影响结构强度增强效果；若结构增强层112的厚度较厚，说明其中的树脂材料含量较多，会增加结构增强层112的重量，影响光伏组件100的轻质化。
作为一种实现方式，固定部112b包括固化后的树脂材料，增强束112a包括增强纤维束。
作为一种实现方式，树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE、硅胶树脂中的至少一种；增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
固定部112a由可交联的树脂材料固化后组成，可交联的树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE、硅胶树脂中的至少一种，进一步地，可交联树脂材料为树脂颗粒、树脂粉末或压延形成的膜状结构，优选为颗粒和粉末。优选地，增强束112b处于固定部112a内部，进一步地增强束112b处于固定部112a厚度方向中间位置。膜状树脂材料在压合固定过程中，增强束112b难以正好处于固定部112a中间，其机械强度下降。而使用颗粒和粉末，可以更好地控制热压固化的时候增强束112b位置，使增强束112b正好位于固定部112a厚度方向上的中间位置，机械强度更高。
纤维捻合后能进一步增加增强纤维束强度，使增强纤维束更加结实，增加增强纤维束与树脂材料接触面，使压合后的光伏封装片材11中增强纤维束与树脂材料材结合更加紧密，使光伏封装片材11具有更高的强度。捻合方式可根据所需增强纤维束的使用要求调节，可以是多股纤维同轴捻合，也可以以某一纤维为中心其他纤维围绕中心捻合形成包心结构。
其中无机纤维具有超强的硬度、强度、较低的密度、较强的化学稳定性与环境耐候性，根据其材料种类的不同，导热性、适应性、耐热性、导电性以及成本都有所差别，可以根据使用需要选择合适的材料，作为增强纤维束材料能带给光伏封装片材11良好的机械强度；高分子纤维具有低密度、高强度、高模量、比强度、比模量超高、刚性链、高度取向、分子链堆砌密度大等优点，作为增强纤维束材料能带给光伏封装片材11良好的强度与韧性，更适合轻量化光伏封装片材11的使用，但相对于无机纤维，高分子纤维的导热性与耐热性差，温度较高时容易产生形变，可能使光伏封装片材11强度下降，产生损耗。无机纤维与有机纤维都能作为增强纤维束材料，两种纤维可以单独捻合，也可以用无机纤维和有机纤维混合捻合以达到光伏封装片材11的使用要求。
作为一种实现方式，基材层111包括PET、PEN、PC、PMMA、PS中的至少一种。
如图5和图6所示，本申请的另一方面，还提供了一种封装材料110，包括第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11，第一光伏封装片材11中设有按第一图形分布的增强束112b，第二光伏封装片材11中设有按第二图形分布的增强束112b；第一图形沿光伏电池片13的部分间隙设置，第二图形沿光伏电池片13的部分间隙设置，第一图形与第二图形存在至少部分区别；第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11中，增强束112b的宽度光伏电池片13间隙的1～10倍。
第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11在光伏组件100制造过程中，经过层压处理后，两者的增强束112b所成夹角角度与电池片13间隙夹角角度相同，两者的增强束112b之间的空隙位置恰好对应光伏组件电池片13位置，避免增强束112b遮光对电池片13发电效率的影响。
第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11增强束112b的排布主要是为了贴合电池片13的尺寸，尽可能利用电池片13空隙焊带栅线处排布增强束112b，增强封装材料110强度，且不影响封装材料110透光度。并且封装材料110还能很好的适应不同方向的应力，提高封装后封装材料110的机械强度，保证封装材料110的可靠性。对于边长相等的电池片13第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11，可以为完全相同的光伏封装材料，其差别在于安装时两者的增强束112b方向所成夹角与电池片13间隙夹角角度相同，在组件封装时，只需要调整光伏封装片材11的方向，就能实现封装后光伏组件100两侧光伏封装片材11中增强束112b交错的形态，使增强束112b落于电池片13间隙。这样的设置只需要生产一种规格的光伏封装片材11即可实现整个光伏组件100的封装，降低了组件封装的成本和封装难度。
作为一种实现方式，第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11包括基材层111及含有增强束112b的结构增强层112组成；结构增强层112包括固定部112a，增强束112b设于固定部112a中；基材层111的厚度为150μm～1500μm，结构增强层112的厚度为150μm～1500μm，基材层111和结构增强层112厚度之比为1:(0.5～2)。
作为一种实现方式，固定部112a包括固化后的树脂材料，增强束112b包括增强纤维束；树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE、硅胶树脂中的至少一种；增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
本申请的另一方面还提供了一种光伏组件100，包括：前板，设于光伏组件100的迎光面；电池片13，设于前板的一侧，用于实现光电转换；背板，设于电池片13的另一侧，用于保护电池片13；缓冲层12，设于前板和/或背板与电池片13之间，用于阻隔电池片13与前板或背板；前板为第一光伏封装片材11，背板为第二光伏封装片材11；第一光伏封装片材11中设有按第一图形分布的增强束112b，第二光伏封装片材11中设有按第二图形分布的增强束112b；第一图形沿光伏电池片13的部分间隙设置，第二图形沿光伏电池片13的部分间隙设置，第一图形与第二图形存在至少部分区别；第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11中，增强束112b的宽度光伏电池片13间隙的1～10倍。
作为一种实现方式，第一光伏封装片材11和第二光伏封装片材11包括基材层111和结构增强层112组成；结构增强层112包括固定部112a，增强束112b设于固定部112a中；基材层111的厚度为150μm～1500μm，结构增强层112的厚度为150μm～1500μm，基材层111和结构增强层112厚度之比为1:(0.5～2)。
下面结合实施例对本申请作进一步描述，但本申请的保护范围不仅局限于实施例。
实施例1
如图2所示，光伏组件100，依次由第一光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，第二光伏封装片材11构成。
其中电池片13规格为60mm*60mm,电池片13间隙为2mm；
其中光伏封装片材11如图1所示，由基材层111与其上的结构增强层112组成，结构增强层112由固定部112a将增强束112b在基材层111上压合固定后形成。光伏组件100中第一光伏封装片材11中结构增强层112的增强束112b(如图3所示)与第二光伏封装片材11中结构增强层112的增强束112b(如图4所示)铺设方向垂直。其中基材层111的厚度为1000μm，结构增强层112的厚度为500μm；
其中基材层111由PC片材熔融挤压成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由丙烯酸树脂固化形成；
结构增强层112中，增强束112b由增强纤维束构成，增强纤维束为PVDF单向拉伸纤维，单一增强纤维束的捻合方式为多股捻合，纤维聚集密度为70％，增强束112b宽度为3mm，增强束112b间隔为59mm。
实施例2
实施例2中的光伏组件100除了以下区别外，其他同实施例1。
电池片13规格为60mm*60mm,电池片13间隙为2mm；
光伏封装片材11中，基材层111的厚度为500μm，结构增强层112的厚度为800μm；
其中基材层111由PMMA片材熔融挤压成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由硅胶树脂固化形成；
结构增强层112中，增强束112b由增强纤维束构成，增强纤维束由玻璃纤维平行排列组成，纤维密度单位面积重量300g/m2，增强束112b宽度为2mm，增强束112b间隔60mm。
实施例3
实施例3中的光伏组件100除了以下区别外，其他同实施例1。
电池片13规格为60mm*60mm,电池片13间隙为2mm；
光伏封装片材11中，其中基材层111的厚度为300μm，结构增强层112的厚度为600μm；
其中基材层111由PET薄膜熔融挤出双向拉伸成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由环氧树脂固化形成；
结构增强层112中，增强束112b由增强纤维束构成，增强纤维束由高分子纤维和玻璃纤维复合制得，其中高分子纤维具体为PAN纤维；单一增强纤维束的捻合方式为以玻璃纤维为主芯，高分子纤维缠绕包裹在玻璃纤维外侧；增强束112b宽度为4mm，增强束112b间隔58mm。
实施例4
实施例4中的光伏组件除了以下区别外，其他同实施例1。
电池片13规格为90mm*60mm,电池片13间隙为3mm；
光伏封装片材11中，基材层111的厚度为700μm，结构增强层112的厚度为700μm；
其中基材层111由PEN片材熔融挤压成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由POE树脂固化形成；
结构增强层112中，增强束112b由增强纤维束构成，增强纤维束由玻璃纤维平行排列组成，纤维密度单位面积重量300g/m2；第一封装片材11中增强束112b宽度为3mm，增强束112b间隔60mm；第二封装片材11中增强束112b宽度为3mm，增强束112b间隔90mm。热压后封装材料110俯视图如图7所示。
实施例5
和实施例1的区别在于：
增强纤维束112b的宽度为10mm；
其余相同。
实施例6
和实施例1的区别在于：
增强纤维束112b的宽度为20mm；
其余相同。
对比例1
如图2所示，光伏组件100，依次由第一光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，第二光伏封装片材11构成。
其中光伏封装片材11如图8所示,由基材层111与其上的结构增强层112组成，结构增强层112如图9、图10所示，由固定部112a将增强纤维同方向水平排布在基材层111上压合固定后形成。
光伏组件100中第一光伏封装片材11与第二光伏封装片材11构成的封装材料(如图11所示)中结构增强层112的增强纤维铺设方向垂直。其中基材层111的厚度为500μm，结构增强层112的厚度为500μm。
其中基材层111由PC片材熔融挤压成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由丙烯酸树脂固化形成；
结构增强层112中，增强纤维为玻璃纤维多股捻合制得，纤维密度单位面积重量300g/m2。
对比例2
如图2所示，光伏组件100，依次由光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，光伏封装片材11构成。
其中光伏封装片材11如图8所示,由基材层111与其上的结构增强层112组成，结构增强层112如图12所示，由固定部12a将增强纤维编织成的网状纤维布铺设在基材层111上压合固定后形成。其中基材层111的厚度为300μm，结构增强层112的厚度为600μm。
其中基材层111由PET熔融挤出双向拉伸成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由POE树脂固化形成；
结构增强层112中，增强纤维由PAN纤维多股捻合制得，纤维密度单位面积重量200g/m2。
对比例3
如图2所示，光伏组件100，依次由光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，光伏封装片材11构成。
其中光伏封装片材11如图8所示,由基材层111与其上的结构增强层112组成，结构增强层112仅由固定部112a在基材层111上压合固定后形成。其中基材层111的厚度为800μm，结构增强层112的厚度为700μm。
其中基材层111由PS片材熔融挤压成型制得；
结构增强层112中，固定部112a由环氧树脂固化形成。
对比例4
如图2所示，光伏组件100，依次由光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，光伏封装片材11构成。
其中光伏封装片材11如图13所示仅由厚度为2000μm的基材层构成。基材层111由PMMA熔融挤压成型制得。
对比例5
和实施例1的区别在于：
增强纤维束112b的宽度为1mm；
其余相同。
对比例6
和实施例1的区别在于：
增强纤维束112b的宽度为30mm；
其余相同。
对比例7
和实施例1的区别在于，
仅封装前板为本申请所述光伏封装片材11，
光伏组件100，依次由第一光伏封装片材11，缓冲层12，电池片13，缓冲层12，常规背板(KPK)构成。
性能测试与结果
性能测试：针对上述实施例1～5与对比例1～7中制得的光伏组件进行以下性能测试。
机械强度测试：万能材料试验机：试验机的拉伸负荷和伸长率的精度相对误差不大于1％。裁取长150mm、宽(10±0.5)mm的试样条，试样应外观完整，厚度均匀，边缘平滑，无毛刺。
组件功率测试：参考IEC61730-2：2016光伏(PV)组件的安全鉴定第2部分：测试要求。
透光率测试：使用卡式透光率测试仪DR82，一款便携式、智能数显的光透率测试器。
封装损失：一般情况下，封装后的光伏组件的输出功率(实际功率)小于所有电池片的功率值之和(理论功率)，称之为封装损失，计算方法为：封装损失＝(理论功率-实际功率)/理论功率。
性能测试结果：对上述实施例1～5、对比例1～7进行性能测试，得到包括单位质量、机械强度、组件功率、透光率的数据如下表1所示。
表1 光伏组件100与光伏封装片材11性能测试表
根据表中数据可知，光伏封装片材中使用增强纤维(实施例1～6、对比例1～2、对比例5～7)与光伏封装片材不添加增强纤维(对比例3、4)相比，组成的光伏组件单位重量明显更低，增强纤维的使用对光伏组件轻量化具有显著效果。在对比例1、对比例2中增强纤维的排布均匀排布，从表中数据得出虽然机械强度高、光伏组件质量轻，但同时由于增强纤维排布对光伏电池片产生遮挡，使得光伏组件透光率低，导致封装损失大，降低了光伏组件的工作效率。
对比例5中组成参数与实施例1类似，但增强束宽度为1mm仅为电池片间隙0.5倍，对光伏组件轻量化有所贡献，同时也对电池片工作影响小，但由于增强束宽度太小，无法使光伏组件机械强度满足使用要求，在抗落球冲击测试中光伏组件产生裂纹。对比例6组成参数与实施例1类似，但增强束宽度为电池片间隙15倍，大量使用增强纤维增强光伏封装片材，使得对比例6中光伏组件具有很好的机械强度，但是同时由于增强束宽度超过电池片间隙太多，使得增强束对电池片产生过大的遮挡，电池片工作效率受到影响，从表中数据得出光伏组件封装损失为6.6％，对光伏组件工作效率影响过大。
对比例7中仅单面使用了与实施例1相同的光伏封装片材另一面使用常规背板(KPK)，从表中数据可知对比例7轻量化良好、光伏组件封装损失小、光伏封装片材透光率高，但是单面使用光伏封装片材无法实现增强效果，光伏组件机械强度达不到使用要求。
综上所述，对比表中数据，实施例1～6在电池片间隙处增加增强束，不影响电池片的受光区域，透光率都在90％以上，对应的组件的封装损失＜4％。层压后增强束将光伏组件分割为更小面积，其抗冲击性也有较大的提高，满足了光伏组件使用强度要求。测试结果表明本申请机械强度良好、透光率高、对光伏组件发电效率影响小且兼具轻量化。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏封装片材，用于封装光伏电池片并提供支撑，包括，
基材层，用于构成所述光伏封装片材的主体，为高分子树脂透明材料；
其特征在于：
所述光伏封装片材还包括结构增强层，用于增强所述光伏封装片材的结构强度；
所述结构增强层包括固定部及设于所述固定部中的增强束；所述增强束在所述固定部中呈图形化设置并沿所述光伏电池片的部分间隙分布，所述增强束的宽度为所述光伏电池片间隙的1～10倍。
2.根据权利要求1所述的一种光伏封装片材，其特征在于：
所述基材层的厚度为150μm～1500μm，所述结构增强层的厚度为150μm～1500μm，所述基材层和所述结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
3.根据权利要求1所述的一种光伏封装材料，其特征在于：
所述固定部包括固化后的树脂材料，所述增强束包括增强纤维束。
4.根据权利要求3所述的一种光伏封装材料，其特征在于：
所述树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE或硅胶树脂中的至少一种；
所述增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
5.根据权利要求1所述的一种光伏封装片材，其特征在于：
所述基材层包括PET、PEN、PC、PMMA或PS中的至少一种。
6.一种封装材料，包括第一光伏封装片材和第二光伏封装片材，用于封装在光伏电池片两侧并提供支撑，其特征在于：
所述第一光伏封装片材中设有按第一图形分布的增强束，所述第二光伏封装片材中设有按第二图形分布的增强束；所述第一图形沿所述光伏电池片的部分间隙设置，所述第二图形沿所述光伏电池片的部分间隙设置，所述第一图形与所述第二图形存在至少部分区别；所述第一光伏封装片材和所述第二光伏封装片材中，所述增强束的宽度是所述光伏电池片间隙的1～10倍。
7.根据权利要求6所述的一种光伏封装片材，其特征在于：
所述第一光伏封装片材和所述第二光伏封装片材包括基材层和结构增强层；所述结构增强层包括固定部，所述增强束设于所述固定部中；所述基材层的厚度为150μm～1500μm，所述结构增强层的厚度为150μm～1500μm，所述基材层和所述结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
8.根据权利要求7所述的一种光伏封装材料，其特征在于：
所述固定部包括固化后的树脂材料，所述增强束包括增强纤维束；
所述树脂材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、EVA、POE或硅胶树脂中的至少一种；
所述增强纤维束由无机纤维和/或高分子纤维进行捻合后制得。
9.一种光伏组件，包括，
前板，设于光伏组件的迎光面；
电池片，设于前板的一侧，用于实现光电转换；
背板，设于电池片的另一侧，用于保护电池片；
其特征在于，还包括：
缓冲层，设于所述前板和/或所述背板与所述电池片之间，用于阻隔所述电池片与所述前板或所述背板；
所述前板为第一光伏封装片材，所述背板为第二光伏封装片材；
所述第一光伏封装片材中设有按第一图形分布的增强束，所述第二光伏封装片材中设有按第二图形分布的增强束；所述第一图形沿所述光伏电池片的部分间隙设置，所述第二图形沿所述光伏电池片的部分间隙设置，所述第一图形与所述第二图形存在至少部分区别；所述第一光伏封装片材和所述第二光伏封装片材中，所述增强束的宽度是所述光伏电池片间隙的1～10倍。
10.根据权利要求9所述的一种光伏组件，其特征在于：
所述第一光伏封装片材和所述第二光伏封装片材包括基材层和结构增强层；所述结构增强层包括固定部，所述增强束设于所述固定部中；所述基材层的厚度为150μm～1500μm，所述结构增强层的厚度为150μm～1500μm，所述基材层和所述结构增强层厚度之比为1:(0.5～2)。
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