CN114977996A - 一种上出线发电建材及其加工工艺 - Google Patents

一种上出线发电建材及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种上出线发电建材及其加工工艺，该上出线发电建材由上至下依次包括透明盖板、发电电路层和金属背板，金属背板的相对两边呈波浪形曲面，发电电路层通过上侧出线的方式引出正极引出线和负极引出线，正极引出线和负极引出线均与接线盒连接，接线盒固定在金属背板的波浪形曲面的凹部，相邻发电建材搭接时，通过相邻金属背板的波浪形曲面重叠卡紧，固定有接线盒的波浪形曲面置于上方，且发电建材的搭接处覆盖有盖板。本发明的上出线发电建材实现了发电建材上出线的方式，不需要在金属背板上开孔，工艺简单，金属背板不会出现锈点，且能够避免接线盒淋雨，保证了接线盒所处的凹部没有雨水进入。

Description

一种上出线发电建材及其加工工艺
技术领域
本发明属于产能建筑、装配式建筑、绿色建筑等领域的新型智能建材技术领域，具体涉及一种上出线发电建材及其加工工艺。
背景技术
发电建材就是用于建设发电建筑(产能建筑)的建筑材料，人类通过在建筑材料表面附加光伏发电功能后，广泛用于建筑的屋顶、墙面、各类构造物的外包面、以及各类交通工具的外表面，形成无处不发电的前景。
但是，常规发电建材和光伏发电板均考虑在背面出线。主要原因是正面出线接线盒会与雨水接触，风吹日晒，极容易老化和脱胶，造成接线处的漏水漏电，严重影响产品寿命和运行安全。
此外，在背面出线还需要在背板上冲孔，而这时候，冲孔切口位置就会产生毛刺，金属背板中间层就会裸漏出来。金属背板长时间裸漏，未加防护措施，就会导致此处为锈点。因而目前，市场上只有下出线、接线盒位于下方的发电建材。
发明内容
为了解决现有技术中发电建材下出线方式存在的问题，本发明提供了一种上出线发电建材及其加工工艺,该上出线发电建材采用上出线的方式，将接线盒也设置在发电建材的上方，同时能够保证发电建材合理的搭接，不需要在金属背板上开孔，工艺简单，金属背板不会出现锈点。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种上出线发电建材，由上至下依次包括透明盖板、发电电路层和金属背板，所述发电电路层与透明盖板和金属背板之间设置有热熔胶；
所述金属背板的相对两边呈波浪形曲面，中间为平面，所述透明盖板和发电电路层均固定在所述金属背板的中间位置；
所述发电电路层通过上侧出线的方式引出正极引出线和负极引出线，所述正极引出线和负极引出线均与接线盒连接，所述接线盒固定在金属背板的波浪形曲面的凹部；
相邻发电建材搭接时，通过相邻金属背板的波浪形曲面重叠卡紧，且固定有接线盒的波浪形曲面置于上方。
进一步地，上述的上出线发电建材，还包括侧边搭接处的盖板，所述盖板覆盖在发电建材的搭接处，所述盖板的顶部位于接线盒的上方。
进一步地，上述盖板与金属背板通过铆钉固定连接。
进一步地，上述的上出线发电建材，相邻的金属背板的另一相对两边采用覆盖连接，上部的金属背板覆盖在下部的金属背板上。
进一步地，上述接线盒包括：导电铜基材、下壳体和与下壳体能够扣合的上壳体；
所述导电铜基材固定在下壳体内，所述导电铜基材的上部设置有上锡处，所述导电铜基材的下部与电缆固定连接；
所述下壳体的侧壁开设有焊带穿孔；
所述下壳体的底部开设有溢胶粘接口，提高接线盒与金属背板的粘接性能。
进一步地，上述接线盒固定在金属背板的同一侧波浪形曲面的凹部。
进一步地，上述密封膜为EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。
进一步地，上述发电电路层为单晶硅电池、多晶硅电池、背面射极钝化电池、硅基异质接面电池、全背电极接触电池、铜铟镓硒电池、薄膜微晶硅电池或钙钛矿电池。
进一步地，上述金属背板中间位置的表面通过胶膜黏合有绝缘膜。
进一步地，上述绝缘膜的材质为PET或ASA绝缘树脂。
一种上出线发电建材的加工工艺，包括如下步骤：
步骤一：切片，将太阳能电池片切成条状电池；
步骤二：叠串，将多个条状太阳能电池片叠加成串；
步骤三：铺装，将成串太阳能电池按设计电路铺装在玻璃板背面；
步骤四：防热斑并联电路安装，在爬电电压每增加4～6V位置横向安装并联电路；
步骤五：上出线引线工艺，在裁切准备好的汇流条表面套上一层热缩管，在玻璃下的位置焊接；
步骤六：背材铺装，在叠串电池背面铺装EPE和背板；
步骤七：翻转，将已铺装完成的发电板材输入至发电建材翻转设备里，经翻转后玻璃朝上进入层压机；
步骤八：层压工艺，翻转叠层后得光电建材，在层压机中层压10-30分钟；
步骤九：辊压成型；
步骤十：安装发电建材用线缆连接器。
本发明的有益效果：
1.本发明的上出线发电建材，由上至下依次包括透明盖板、发电电路层和金属背板，金属背板的相对两边呈波浪形曲面，中间为平面，发电电路层通过上出线的方式引出正极引出线和负极引出线，正极引出线和负极引出线均与接线盒连接，接线盒固定在金属背板的波浪形曲面的凹部，相邻发电建材搭接时，通过相邻金属背板的波浪形曲面重叠卡紧，且固定有接线盒的波浪形曲面置于上方，实现了发电建材上出线的方式，不需要在金属背板上开孔，工艺简单，金属背板不会出现锈点。
2.本发明的上出线发电建材还包括侧边搭接处的盖板，盖板覆盖在发电建材的搭接处，盖板的顶部位于接线盒的上方，能够避免接线盒日晒雨淋，保证了接线盒良好的使用环境要求。
3.本发明的上出线发电建材利用金属基材作为背板材料，利用金属的易加工成型的特点，将常规的发电电路层板做成了发电建材，通过金属背板的波浪形曲面结构相互重叠的连接结构，可以方便的进行相邻发电建材的定位和连接，达到安装方便，缩短施工周期的目的。
4.本发明的上出线发电建材相邻一侧边采用V+W搭接方式形成重叠迷封防水结构，不需要胶粘即可取得良好的防水性能，避免发电建材出现漏水的问题，相邻另一侧边处采用覆盖连接，上部的金属背板覆盖在下部的金属背板上，使得水流能自上而下，不产生返水现象。
5.本发明的上出线发电建材加工工艺，包括步骤：切片、叠串、铺装、防热斑并联电路安装、上出线引线工艺、背材铺装、翻转、层压工艺、辊压成型、安装线缆连接器，制备了上出线方式的发电建材，不需要在金属背板上开孔，工艺简单，提高了发电建材的制备效率。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是上出线发电建材的结构示意图。
图2是上出线发电建材的搭接示意图。
图3是盖板的结构示意图。
图4是上出线发电建材的搭接处剖面图。
图5是上出线发电建材的正面示意图。
图6是上出线发电建材的背面示意图。
图7是本实施例的接线盒去掉上壳体后的结构示意图。
图8是本实施例的接线盒的背面结构示意图。
图9是本实施例的接线盒的整体结构示意图。
图中：1、透明盖板；2、发电电路层；3、金属背板；4、正极引出线；5、负极引出线；6、接线盒；61、导电铜基材；62、下壳体；63、上壳体；64、上锡处；65、电缆；66、焊带穿孔；67、溢胶粘接口；7、盖板；8、铆钉。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
在本实施例的描述中，需要理解的术语，“上”“下”“左”“右”等指示的方位和位置关系，给予附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示和暗示，所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。
实施例1：
本实施例提供了一种上出线发电建材，参照附图1-附图6，该上出线发电建材由上至下依次包括透明盖板1、发电电路层2和金属背板3，发电电路层2与透明盖板1和金属背板3之间设置有热熔胶。金属背板3的相对两边呈波浪形曲面，中间为平面，透明盖板1和发电电路层2均固定在金属背板3的中间位置。
金属背板的材质可以选择镀锌板、镀铝锌板、彩色钢板、铝板或铝镁锰板。金属背板具有较好的成型性，可以满足曲面建筑的需求，且易加工，与建筑物的屋顶、墙面等的结合性好，防火和耐候性好，使用范围广。
发电电路层2通过上侧出线的方式引出正极引出线4和负极引出线5，正极引出线4和负极引出线5均与接线盒6连接，接线盒6固定在金属背板3的波浪形曲面的凹部，即V型折边侧。
参照附图7-9，本实施例的接线盒包括：导电铜基材61、下壳体62和与下壳体62能够扣合的上壳体63。上壳体61和下壳体62之间通过卡接方式连接，方便安装和维修。导电铜基材61固定在下壳体62内，导电铜基材61的上部设置有上锡处64，方便焊接。导电铜基材61的下部与电缆65固定连接，下壳体62的侧壁开设有焊带穿孔66。下壳体62的底部开设有溢胶粘接口67，能够有效实现与金属基板的粘接性能。导电铜基材的导热性和导电性能好，使用过程不会产生大量热量，使用寿命长。
优选地，接线盒6固定在金属背板3的同一侧波浪形曲面的凹部，方便搭接操作。相邻发电建材搭接时，通过相邻金属背板3的波浪形曲面重叠卡紧，即由V型边在上放在W型边的外槽内，形成重叠搭接，而固定有接线盒的波浪形曲面置于V型槽上方。实现了发电建材上出线的方式，不需要在金属背板上开孔，工艺简单，金属背板不会出现锈点。
本实施例的正负极引出线采用铜带，铜带外表面均包覆绝缘材料，直至接线盒内，与接线盒焊接点上方才去除绝缘层。
通过金属背板的波浪形曲面结构相互重叠的连接结构，可以方便的进行相邻发电建材的定位和连接，达到安装方便，缩短施工周期的目的；采用V+W搭接方式，不需要胶粘即可取得良好的防水性能，避免发电建材出现漏水的问题。
本实施例的相邻金属背板3的另一相对两边采用覆盖连接，上部的金属背板3覆盖在下部的金属背板3上，使得水流能自上而下，不产生返水现象。
本实施例的上出线发电建材，还包括侧边搭接处的盖板7，盖板7覆盖在发电建材的搭接处，盖板7的顶部位于接线盒6的上方，能够避免接线盒淋雨，保证了接线盒所处的凹部没有雨水进入。
为了使盖板固定更牢固，本实施例的盖板7与金属背板3通过铆钉8固定连接。
本实施例的透明盖板1可以选用玻璃、ETEF、玻纤布、钢化玻璃或亚克力板。密封膜为EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。EVA胶膜、POE胶膜和PVB胶膜均具有很好的粘接性能。发电电路层2为单晶硅电池、多晶硅电池、背面射极钝化电池、硅基异质接面电池、全背电极接触电池、铜铟镓硒电池、薄膜微晶硅电池或钙钛矿电池等太阳能电池。
金属背板3中间位置的表面通过胶膜黏合有绝缘膜。绝缘膜的材质为PET或ASA绝缘树脂，绝缘性能好。在生产时，先将绝缘层与基层通过胶膜封装，形成背板层，可以简化发电建材的制备流程和制备原料。
实施例2：
本实施例提供了一种上出线发电建材加工工艺，包括如下步骤：
步骤一：切片。将太阳能电池片切成条状电池，并进行电池间的叠加电路。特定但非限定而言，本发明使用的太阳能电池可为常规的单晶硅电池、多晶硅电池、背面射极钝化(Passivated emitter rear contact，PERC)电池、硅基异质接面(Heterojunction withIntrinsic Thin layer，HIT/HJT)电池、全背电极接触(Interdigitated Back Contact，IBC)电池、铜铟镓硒(Copper indium gallium selenide，CIGS)电池、薄膜微晶硅电池、钙钛矿电池等各类太阳能电池。
步骤二：叠串。将多个条状太阳能电池片为一串；根据建材实用场景不同需求，可以叠成不同输出电压等级的串。一般而言，根据储能电池的特性，以12V为基准电压，以12v的倍数叠加成串，如12v、24v、36v、48v等安全低压直流输出电压。
步骤三：铺装。将多个串并列排布于玻璃板迎光面的背面，太阳能电池迎光明贴合向玻璃侧。铺设太阳能电池串前，先铺设热熔胶膜于玻璃板背面。
步骤四：防热斑并联电路安装。在电池背面叠加爬电电压每增加4～6v左右的地方作横向电气导通，将所有列全部实现每步爬电电压4～6V左右即实现横向的等电压导通。所用导通材料为喷涂热熔胶的导电铜箔条，以实现+4～6V电压处横向全部并联导通，从而实现“串+并”的电路，该电路可防止阴影遮挡导致的光伏热斑。
步骤五：上出线引线工艺，在裁切准备好的汇流条表面套上一层热缩管，在玻璃下的位置焊接。
步骤六：背材铺装。在电池背面上方再铺设发电建材用的EPE热熔固化胶膜，最后铺设BIPV用金属基材背板。
步骤七：翻转。将铺设好的发电建材输入发电建材翻转设备里，发电建材经翻转后进入层压机，进行高真空、高温热熔固化，最后形成一体化高耐候、耐腐蚀、可折型冲孔等机械加工的发电板材。本实施例的发电建材成型工艺在发电建材层压前对其进行翻转，发电建材经翻转后金属背板朝下，层压过程中胶液会流向金属背板，能够避免层压过程组件中胶膜受热后形成的胶液污染组件和设备的问题，避免后期清理会占用大量人工时间，费时费力，从而影响生产效率。
步骤八：层压工艺。将翻转后的发电建材玻璃朝上进入层压机进行层压。
步骤九：辊压成型。层压后的发电建材进入成型机进行成型。
步骤十：安装发电建材用线缆连接器，即出料，得上出线发电建材。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种上出线发电建材，其特征在于，由上至下依次包括透明盖板(1)、发电电路层(2)和金属背板(3)，所述发电电路层(2)与透明盖板(1)和金属背板(3)之间设置有热熔胶；
所述金属背板(3)的相对两边呈波浪形曲面，中间为平面，所述透明盖板(1)和发电电路层(2)均固定在所述金属背板(3)的中间位置；
所述发电电路层(2)通过上侧出线的方式引出正极引出线(4)和负极引出线(5)，所述正极引出线(4)和负极引出线(5)均与接线盒(6)连接，所述接线盒(6)固定在金属背板(3)的波浪形曲面的凹部；
相邻发电建材搭接时，通过相邻金属背板(3)的波浪形曲面重叠卡紧，且固定有接线盒(6)的波浪形曲面置于上方。
2.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，还包括侧边搭接处的盖板(7)，所述盖板(7)覆盖在发电建材的搭接处，所述盖板(7)的顶部位于接线盒(6)的上方。
3.根据权利要求2所述的上出线发电建材，其特征在于，所述盖板(7)与金属背板(3)通过铆钉(8)固定连接。
4.根据权利要求3所述的上出线发电建材，其特征在于，相邻的金属背板(3)的另一相对两边采用覆盖连接，上部的金属背板(3)覆盖在下部的金属背板(3)上。
5.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，所述接线盒包括：导电铜基材(61)、下壳体(62)和与下壳体(62)能够扣合的上壳体(63)；
所述导电铜基材(61)固定在下壳体(62)内，所述导电铜基材(61)的上部设置有上锡处(64)，所述导电铜基材(61)的下部与电缆(65)固定连接；
所述下壳体(62)的侧壁开设有焊带穿孔(66)；
所述下壳体(62)的底部开设有溢胶粘接口(67)，提高接线盒与金属背板的粘接性能。
6.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，所述接线盒(6)固定在金属背板(3)的同一侧波浪形曲面的凹部。
7.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，所述密封膜为EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。
8.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，所述发电电路层(2)为单晶硅电池、多晶硅电池、背面射极钝化电池、硅基异质接面电池、全背电极接触电池、铜铟镓硒电池、薄膜微晶硅电池或钙钛矿电池。
9.根据权利要求1所述的上出线发电建材，其特征在于，所述金属背板(3)中间位置的表面通过胶膜黏合有绝缘膜，所述绝缘膜的材质为PET或ASA绝缘树脂。
10.一种上出线发电建材的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：切片，将太阳能电池片切成条状电池；
步骤二：叠串，将多个条状太阳能电池片叠加成串；
步骤三：铺装，将成串太阳能电池按设计电路铺装在玻璃板背面；
步骤四：防热斑并联电路安装，在爬电电压每增加4～6V位置横向安装并联电路；
步骤五：上出线引线工艺，在裁切准备好的汇流条表面套上一层热缩管，在玻璃下的位置焊接；
步骤六：背材铺装，在叠串电池背面铺装EPE和背板；
步骤七：翻转，将已铺装完成的发电板材输入至发电建材翻转设备里，经翻转后玻璃朝上进入层压机；
步骤八：层压工艺，翻转叠层后得光电建材，在层压机中层压10-30分钟；
步骤九：辊压成型；
步骤十：安装发电建材用线缆连接器。
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