CN115188847A - 一种光伏组件 - Google Patents

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CN115188847A CN202210551664.1A CN202210551664A CN115188847A CN 115188847 A CN115188847 A CN 115188847A CN 202210551664 A CN202210551664 A CN 202210551664A CN 115188847 A CN115188847 A CN 115188847A
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施正荣
王伟力
徐征阳
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Shangmai Zhenjiang New Energy Technology Co ltd
Sunman Shanghai Co ltd
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Shangmai Zhenjiang New Energy Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种光伏组件，包括封装为一体的正面封装单元、光伏电池单元、背面封装单元，所述正面封装单元至少包括热塑性透光封装膜层，所述背面封装单元至少包括热塑纤维增强基板，所述热塑纤维增强基板采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构；其中，所述热塑性透光封装膜层采用透光热塑性高分子材料制成；本发明同时呈现出优异的透光性、柔性、抗水汽透过性以及良好的机械安装性能，推广应用前景高。

Description

一种光伏组件
技术领域
本发明属于光伏发电领域，具体涉及一种光伏组件。
背景技术
可靠性、安全性以及低成本是任何能源产品都必须同时满足的要求。过去几十年，光伏行业通过持续且高质量地专注研发提高光电转换效率，供应链以及生产设备的国产化和自动化等主要手段在过去40年中将光伏产品的成本下降了300倍之多。当然，这些过去几十年非常显著且有效将光伏电池片的成本几乎降低到极致，无论在转换效率的极限还是生产规模效应都即将遭遇瓶颈，因此，光伏组件产品还需要更多的技术创新。
申请人注意到，二十年前的光伏组件，光伏电池片的价格远高于其封装结构的价格，最初的光伏组件产品不得不使用沉重的玻璃和厚实的铝边框等封装结构来精心呵护黄金般的光伏电池片，最大程度地发挥电池片的发电作用。然而随着在光伏电池片上通过近几十年的技术创新实现了在成本上的极致，这使得光伏组件产品中的电池片和封装材料的成本结构分布上发生了逆转变化，封装材料的成本开始超过电池片的成本，也就是说，电池片相对显得廉价，于是目前已有双面、半片以及叠瓦等新的光伏组件电池结构技术出现，通过该结构争取最大程度的封装材料用率。人们从“呵护电池”变利成了“惜护封装材料”。
进一步来说，光伏组件背板作为光伏组件的背面封装材料，其性能好坏也直接决定了光伏组件的封装效果表现。现有传统的光伏组件背板大多采用PET基材，然而由于PET属于热塑性工程塑料，存在强度低、易水解、阻水率且热收缩率高的不足。
本申请人在先提出了授权公告号为CN211555907U的光伏组件，主要提出了采用基于连续纤维增强热塑性聚合物单向带的单层结构或多层叠层结构作为光伏组件背板，在实际应用时，CN211555907U进一步提出采用透明玻璃或柔性复合材料层作为正面封装层，实现对光伏组件的封装效果。
由于透明玻璃的封装重量重，易碎，因此柔性复合材料层作为正面封装层作为优选方案。随着本申请人的深度推广应用后发现，当采用柔性复合材料层作为正面封装层，基于连续纤维增强热塑性聚合物单向带的单层结构或多层叠层结构作为光伏组件背板时，光伏组件整体在透光率以及抗水汽透过性上的表现仍然有待提高。
为此，本申请人决定基于CN211555907U作为技术基础，寻求创新方案对其进行进一步优化改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏组件，同时呈现出优异的透光性、柔性、抗水汽透过性以及良好的机械安装性能，推广应用前景高。
本发明采用的技术方案如下：
一种光伏组件，包括封装为一体的正面封装单元、光伏电池单元、背面封装单元，所述正面封装单元至少包括热塑性透光封装膜层，所述背面封装单元至少包括热塑纤维增强基板，所述热塑纤维增强基板采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构；其中，所述热塑性透光封装膜层采用透光热塑性高分子材料制成。
优选地，所述透光热塑性高分子材料占所述热塑性透光封装膜层的重量份比例不低于85wt％，所述热塑性聚合物与所述连续纤维的重量份比例为20-80wt％：80-20wt％。
优选地，所述透光热塑性高分子材料占所述热塑性透光封装膜层的重量份比例不低于90wt％，所述热塑性聚合物与所述连续纤维的重量份比例为25-60wt％：75-40wt％。
优选地，所述透光热塑性高分子材料包括PET和/或TPO和/或PC。
优选地，所述热塑性透光封装膜层采用注塑工艺或挤出工艺或吹塑工艺成型。
优选地，所述热塑性聚合物包括PP和/或PET和/或PA和/或PC和/或PE。
优选地，所述连续纤维包括连续玻璃纤维和/或天然纤维和/或玄武岩纤维和/或碳纤维和/或芳纶纤维。
优选地，所述热塑性透光封装膜层的厚度范围为0.05-6mm，所述热塑纤维增强基板的厚度范围为0.05-5mm。
优选地，所述光伏组件通过层压工艺封装为一体；其中，所述热塑性透光封装膜层与所述光伏电池单元之间至少设有正面封装胶膜层，和/或，所述热塑纤维增强基板与所述光伏电池单元之间至少设有背面封装胶膜层，所述热塑性透光封装膜层的外表面设有正面耐候防护层，和/或，所述热塑纤维增强基板的外表面设有背面耐候防护层。
优选地，所述光伏电池单元包括晶体硅电池片和/或非晶硅电池片和/或薄膜电池片。
进一步优选地，为了提高使用寿命同时确保其耐水汽透过性，本申请涉及的热塑纤维增强基板可以采用本申请人在先提出的专利申请技术方案(CN2022104233132)：
所述热塑纤维增强基板中的连续纤维增强热塑性聚合物单向带，由热塑性聚合物和经偶联剂表面处理的连续纤维通过熔融浸渍复合得到；其中，所述热塑性聚合物包括PP以及PP的极性接枝物，在所述熔融浸渍复合的过程中，所述偶联剂与所述PP的极性接枝物之间发生分子间作用力。
优选地，所述极性接枝物的单体选自丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈或马来酸酐中的一种或任意几种的混合；所述偶联剂包括硅烷偶联剂和/或非硅烷偶联剂。
优选地，所述硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、丙烯酰氧基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂中的一种或任意几种的混合。
优选地，在进行熔融浸渍复合之前，将连续纤维通过熔融形成熔体拉丝，采用浸润剂对该熔体拉丝表面进行浸润改性处理，其中，所述浸润剂包括不低于0.1wt％的偶联剂，得到经偶联剂表面处理的连续纤维。
优选地，所述浸润剂占所述连续纤维的重量份比例范围为0.5-5wt％；所述浸润剂还包括成膜剂和/或润滑剂和/或抗静电剂。
优选地，所述PP占所述热塑性聚合物的重量份比例不低于85wt％，且所述PP的极性接枝物占所述PP的重量份比例范围为0.2-15wt％。
优选地，所述热塑性聚合物与所述连续纤维的重量份比例为20-80wt％：80-20wt％。
优选地，所述热塑性聚合物还包括抗氧剂和/或光稳定剂；其中，所述抗氧剂包括协同配合的主抗氧剂和辅助抗氧剂，所述主抗氧剂包括受阻酚类和/或者仲芳胺类，所述辅助抗氧剂包括亚磷酸酯类和/或者亚硫酸酯类；所述光稳定剂包括光屏蔽剂和/或紫外线吸收剂和/或淬灭剂和/或自由基捕获剂。
优选地，一种如上所述热塑纤维增强基板的制备方法，包括如下操作步骤：
S10)、分别准备热塑性聚合物和经偶联剂表面处理的连续纤维；
S20)、将热塑性聚合物通过熔融挤出形成树脂熔融体，然后将该树脂熔融体注入到浸渍模具中，与通过牵引展开的连续纤维进行浸渍复合；
S30)、冷却后，得到单向预浸带，也就是连续纤维增强热塑性聚合物单向带；
S40)、将所述单向预浸带进行多层叠层复合，得到所述热塑纤维增强基板。
需要特别说明的是，本申请全文涉及的PET包括PET材料以及基于PET材料进行改性后的改性PET材料，其中，PET是指英文“Polyethylene terephthalate”的缩写，意指：聚对苯二甲酸乙二醇酯，通常由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得；本申请全文涉及的TPO是指热塑性聚烯烃类材料；本申请全文涉及的PP是Polypropylene的缩写，意指：聚丙烯；本申请全文涉及的PA是Polyamide的缩写，意指：聚酰胺；本申请全文涉及的PC是Polycarbonate的缩写，意指：聚碳酸酯；本申请全文涉及的PE是Polyethylene的缩写，意指：聚乙烯。
本申请涉及的PET、TPO、PP、PA、PC、PE均可从市场上直接采购得到，这些热塑性聚合物中一般还会添加各类公知助剂，例如抗氧剂、光稳定剂、软化剂等，这些都是本领域技术人员的公知常识，本申请不再进一步展开说明。
本申请涉及的水汽透过率数据是依据GB/T31034-2014标准测试得到；透光率数据是依据ISO9050-2003标准测试得到；抗弯折数据依据申请人制定的内部企业标准测试得到。
本申请人经过深度开发应用后，惊讶地发现，将采用包括热塑性透光封装膜层的正面封装单元以及包括连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构作为背面封装单元的热塑纤维增强基板时，能够同时呈现出优异的透光性、柔性、抗水汽透过性以及良好的机械安装性能，而且热塑性透光封装膜层、连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构均为可规模化量产的已知材料，且实现了可回收的效果，推广应用前景高；
在以上技术方案的基础上，本申请人通过各种优化实施尝试后惊喜地发现，当热塑性聚合物采用混合的PP以及PP的极性接枝物，同时连续纤维预先经过偶联剂表面处理时，在将热塑性聚合物与连续纤维进行熔融浸渍复合制备单向预浸带的过程中，位于连续纤维表面的偶联剂与PP的极性接枝物之间发生分子间作用力，使得处于熔融状态的PP能够与连续纤维进行非常良好的相容浸润，在保持连续纤维增强热塑性聚合物单向带的优异封装性能的基础上，耐用可靠；从另一方面来说，本申请所采用PP、PP的极性接枝物以及经偶联剂表面处理的连续纤维作为本申请的主体原料，均可以直接市场上直接采购得到，属于技术成熟、易于取得的原料，且采用的制备方法简单易于实施，工艺稳定可靠，实施成本低廉。
附图说明
图1是本发明实施例1中的光伏组件层结构示意图；
图2是本发明实施例2中的光伏组件层结构示意图；
图3是本发明实施例3中的光伏组件层结构示意图；
图4是本发明实施例4中的光伏组件层结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种光伏组件，包括封装为一体的正面封装单元、光伏电池单元、背面封装单元，正面封装单元至少包括热塑性透光封装膜层，背面封装单元至少包括热塑纤维增强基板，热塑纤维增强基板采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构；其中，热塑性透光封装膜层采用透光热塑性高分子材料制成。
优选地，为了确保光伏封装所需的透光以及防水汽透过性，在本实施方式中，透光热塑性高分子材料占热塑性透光封装膜层的重量份比例不低于85wt％，更优选为不低于90wt％，进一步优选为92-99wt％，再进一步优选为94-98wt％；在具体实施时，可以根据实际需要向透光热塑性高分子材料中添加抗氧剂和/或光稳定剂和/或软化剂和/或其他公知类助剂(也可以包括纤维)等；
优选地，在本实施方式中，热塑性透光封装膜层，采用注塑工艺或挤出工艺或吹塑工艺成型，当然也可以采用其他公知的工艺成型；优选地，为了利于对光伏电池单元的封装效果，在本实施方式中，热塑性透光封装膜层的厚度范围为0.05-6mm，更优选为0.1-2mm，更进一步优选为0.2-1mm；
优选地，在本实施方式中，透光热塑性高分子材料包括PET和/或TPO和/或PC，其中，由PET或TPO和/或PC制成的透光热塑性板材可以直接从市场上采购得到，其中，由PET制成的透光热塑性板材通常包括重量份比例不低于93wt％的PET材料，通常还会添加有一些公知助剂；由TPO制成的透光热塑性板材通常包括重量份比例不低于93wt％的TPO材料，通常还会添加有一些公知助剂；由PC制成的透光热塑性板材通常包括重量份比例不低于93wt％的PC材料，通常还会添加有一些公知助剂；当然地，也可以采用PET、TPO、PC中的任意两种或三种的混合物(可根据需要添加公知助剂)作为透光热塑性高分子材料。
优选地，在本实施方式中，连续纤维增强热塑性聚合物单向带是由热塑性聚合物和经偶联剂表面处理的连续纤维通过熔融浸渍复合得到；其中，热塑性聚合物包括PP以及PP的极性接枝物，在熔融浸渍复合的过程中，偶联剂与PP的极性接枝物之间发生分子间作用力。
优选地，在本实施方式中，热塑性聚合物与连续纤维的重量份比例为20-80wt％：80-20wt％；更优选为25-60wt％：75-40wt％，进一步优选为28-50wt％：50-72wt％；优选地，在本实施方式中，热塑性聚合物包括PP和/或PET和/或PA和/或PC和/或PE。
进一步优选地，在本实施方式中，热塑性聚合物包括PP，其中，PP占热塑性聚合物的重量份比例不低于85wt％，更优选为90-99wt％；且PP的极性接枝物占PP的重量份比例范围为0.2-15wt％，更优选为0.5-10wt％，进一步优选为1-5wt％；进一步优选地，在本实施方式中，PP可以是等规或者间规立体构型的，可以选择均聚树脂；作为次优选实施例，也可以选择丙烯单体和乙烯单体的共聚树脂，共聚树脂的共聚结构采用嵌段式和/或可结晶的共聚体系，也可以是选择聚乙烯和聚丙烯的物理共混树脂，其中基于利于对光伏组件的封装效果考虑，当采用聚乙烯和聚丙烯的物理共混树脂时，聚丙烯高分子占PP的重量份应不低于70wt％，否则会明显影响PP的封装性能表现。
为了利于PP在熔融浸渍复合的过程中与连续纤维实现良好浸渍，优选地，在本实施方式中，建议选用流动性较高的PP，具体优选地，选用在230℃、2.16Kg载荷下其熔融指数为MFI＝30-120g/10min的PP，本实施例涉及的熔融指数均是依据ASTM D1238-2010在230℃、2.16Kg载荷下进行测试得到。
优选地，在本实施方式中，连续纤维可以包括玻璃纤维和/或天然纤维(例如麻纤维、竹纤维等)和/或玄武岩纤维和/或碳纤维和/或芳纶纤维，更优选地，连续纤维采用玻璃纤维；其中，玻璃纤维属于更为优选的选择，进一步优选地，玻璃纤维采用无碱E玻璃纤维，其强度明显高于其它类型的有碱玻璃纤维或者低碱玻璃纤维，而且具有较高电阻率的表现；优选地，在本实施方式中，连续纤维的直径为3-30微米，更优选为8-30微米，进一步优选为15-25微米。
优选地，在本实施方式中，极性接枝物的单体选自丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈或马来酸酐中的一种或任意几种的混合，PP的极性接枝物可以直接从外部直接采购得到；偶联剂包括硅烷偶联剂和/或非硅烷偶联剂，其中，硅烷偶联剂属于更为优选的选择；进一步优选地，在本实施方式中，硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂(代表型号为KH550)、环氧基硅烷偶联剂(代表型号为KH560)、丙烯酰氧基硅烷偶联剂(代表型号为KH570)、烷基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂中的一种或任意几种的混合，氨基硅烷偶联剂作为更为优选的实施例；非硅烷偶联剂可以具体选用其他公知的偶联剂，本实施例对其不做唯一限定。
优选地，在本实施方式中，在进行熔融浸渍复合之前，将连续纤维通过熔融形成熔体拉丝，采用浸润剂对该熔体拉丝表面进行浸润改性处理，具体优选地，在具体实施时，可以通过坩埚法或池窑法，将连续纤维熔融熔融形成熔体拉丝，然后经过含有浸润剂的浸润槽集束成原丝，即得到经偶联剂表面处理的连续纤维；进一步优选地，在本实施方式中，浸润剂占连续纤维的重量份比例范围为0.5-5wt％，更优选为0.8-2wt％；其中优选地，浸润剂包括不低于0.1wt％的偶联剂，更优选为0.5-10wt％，进一步优选为1-5wt％；进一步优选地，在本实施方式中，浸润剂的固含量范围为6-30wt％；为了实现对连续纤维的防护或改性效果，优选地，在本实施方式中，浸润剂还可以包括成膜剂和/或润滑剂和/或抗静电剂，成膜剂、润滑剂以及抗静电剂均可以根据公知常识进行选择，本实施例对其没有特别创新限定。
优选地，在本实施方式中，透光热塑性高分子材料、热塑性聚合物中还可以分别包括抗氧剂和/或光稳定剂；其中，抗氧剂的重量份比例范围为0.1-5wt％，更优选为0.5-2wt％；光稳定剂的重量份比例范围为0.01-2％，更优选为0.1-0.8wt％；
优选地，在本实施方式中，透光热塑性高分子材料、热塑性聚合物中还可以进一步分别添加其他公知的加工助剂，加工助剂的的重量份比例范围可以选择为0.1-5wt％；加工助剂具体可以为：增塑剂和/或成核剂和/或润滑剂和/或脱模剂，这些都是本申请在实施时可做出的常规技术选择，本申请对其不做唯一限定。
本发明实施例还公开了一种如上所述热塑纤维增强基板的制备方法，包括如下操作步骤：
S10)、分别准备热塑性聚合物和经偶联剂表面处理的连续纤维；其中，准备热塑性聚合物时，将各原料组分按照预定重量份配比进行称量后，通过混合设备实现共混；
S20)、将热塑性聚合物通过熔融挤出形成树脂熔融体，然后将该树脂熔融体注入到浸渍模具中，与通过牵引展开的连续纤维进行浸渍复合；
S30)、冷却后，得到单向预浸带，也就是连续纤维增强热塑性聚合物单向带；
S40)、将单向预浸带进行多层叠层复合，得到热塑纤维增强基板；优选地，在具体实施时，相邻层的单向预浸带可以采用0°/90°/0°或0°/90°/90°/0°或0°/45°/90°/-45°/-45°/90°/45°/0°或其他方式的叠层角度进行复合，确保热塑纤维增强基板在各个方向均具有优异的机械承载性能；在多层叠层复合时，也可以分步骤实施完成特定叠层角度的复合：例如，先完成0°/90°的单向预浸带叠层角度复合，然后再与0°单向预浸带进行叠层角度复合，也可以根据实际应用需求来选择所需的单向预浸带叠层数，这些都是本申请可根据实际需求可做出的变化实施范围，本实施例对其不做唯一限定。
优选地，在本实施方式中，单层单向预浸带的克重为200-600g/m2；可以通过皮带复合机或者钢带复合机来作为实现多层叠层复合的设备，复合温度可以选择在180-280℃。
优选地，在本实施方式中，热塑纤维增强基板的厚度范围为0.05-5mm，优选为0.1-4mm，更进一步优选为0.3-3mm。
优选地，在本实施方式中，光伏组件通过层压工艺封装为一体，具体优选地，层压工艺可以采用公知的层压复合设备来实施层压工艺，层压工艺中的层压温度可以设置在130-160℃，层压时间设置在1-5分钟，当然也可以采用其他层压工艺来实施本申请，本申请对其没有特别限定；
优选地，为了进一步利于对光伏电池单元进行柔性防护，在本实施方式中，热塑性透光封装膜层与光伏电池单元之间至少设有正面封装胶膜层，和/或，热塑纤维增强基板与光伏电池单元之间至少设有背面封装胶膜层，和/或，热塑性透光封装膜层的外表面设有正面耐候防护层，和/或，热塑纤维增强基板的外表面设有背面耐候防护层；进一步优选地，正面封装胶膜层、背面封装胶膜层的材质可以采用任意公知的胶膜材质，例如可具体采用EVA胶膜、POE胶膜等；正面耐候防护层、背面耐候防护层可以采用任意公知的耐候层，例如可具体采用氟膜或含氟涂料固化涂层等。
还需要说明的是，本领域技术人员在实施本申请时，还可以根据实际需要进一步在光伏组件中设置其他公知的功能层结构，这些不作为对本申请的特别限制内容。
优选地，在本实施方式中，光伏电池单元可以包括晶体硅电池片，也可以为非晶硅电池片，还可以为任何类型的薄膜电池片，本申请在实施时对其不做特别限定；其中，本申请建议将晶体硅电池片作为更优选方案。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：在以上实施内容的基础上，本申请具体提出了实施例1，请参见图1所示，本实施例1提出了一种光伏组件1，包括通过层压工艺封装为一体的热塑性透光封装膜层10、采用晶体硅电池片制成的光伏电池单元20(其他实施例也可以采用非晶硅或)、背面EVA封装胶膜层30、热塑纤维增强基板40；其中，热塑性透光封装膜层10采用厚度为0.5mm的PET层，热塑纤维增强基板40具体采用玻璃纤维增强PP单向带多层叠层结构(参照CN211555907U的实施例制备得到)，厚度为0.9mm。
实施例2：本实施例2的技术方案同实施例1，区别在于，请进一步参见图2所示，在本实施例2中，热塑性透光封装膜层10与光伏电池单元20之间设有正面EVA封装胶膜层50。
实施例3：本实施例3的技术方案同实施例2，区别在于，请进一步参见图3所示，在本实施例3中，热塑性透光封装膜层10的外表面设有作为正面耐候防护层的氟膜60，在实际制作时，为了利于复合成型效果，进一步设置胶膜层80(具体可以为EVA材质)，氟膜60、胶膜层80通过层压工艺与光伏组件1实现一体复合；在其他实施方式中，也可以参照以下实施例4的记载，在热塑性透光封装膜层10的外表面设置含氟涂料固化涂层。
实施例4：本实施例4的技术方案同实施例3，区别在于，请进一步参见图4所示，在本实施例4中，热塑纤维增强基板40的外表面设有作为背面耐候防护层的含氟涂层70；考虑到热塑纤维增强基板40具有结构刚性，基板表面的达因值较低，因此在实际制作含氟涂层70时，将热塑纤维增强基板40的1个表面做电晕处理(也可以采用其他公知的表面预处理方式)，使得热塑纤维增强基板40在该表面的达因值＞48dyn/cm；然后采用丝网印刷工艺(在其他实施方式中，也可以采用凹版印刷工艺或喷涂工艺或淋涂工艺或其他具有类似效果的涂覆工艺)将液体含氟涂料均匀地涂覆在经电晕处理的热塑纤维增强基板40表面，经过48小时固化工艺，含氟涂料完成固化形成含氟涂层70。
实施例5：本实施例5的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例5中，热塑性透光封装膜层采用厚度为1.5mm的TPO层。
实施例6：本实施例6的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例6中，热塑性透光封装膜层采用厚度为1.5mm的PC层。
实施例7：本实施例7的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例7中，热塑纤维增强基板具体采用玻璃纤维增强PET单向带多层叠层结构。
实施例8：本实施例8的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例8中，热塑纤维增强基板具体采用碳纤维增强PC单向带多层叠层结构。
实施例9：本实施例9的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例9中，热塑纤维增强基板具体采用玻璃纤维增强PE单向带多层叠层结构。
实施例10：本实施例10的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例10中，PET层的厚度为0.7mm。
实施例11：本实施例11的技术方案同实施例5，区别在于，在本实施例11中，TPO层的厚度为0.6mm。
实施例12：本实施例12的技术方案同实施例6，区别在于，在本实施例12中，PC层的厚度为1.5mm。
实施例13：本实施例13的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例13中，热塑纤维增强基板的厚度为1.5mm。
实施例14：本实施例14的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例14中，热塑纤维增强基板的厚度为3mm。
实施例15：本实施例15的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例15中，热塑纤维增强基板的厚度为4.5mm。
实施例16：本实施例16的技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例16中，热塑纤维增强基板按照如下按重量份比例准备原料：
聚丙烯树脂100份，(来自BX3920/韩国SK，熔融指数MFI＝100g/10min)；
连续无碱E玻璃纤维240份(来自362C/巨石集团，2400tex，纤维直径为17μm)，其中，连续E玻璃纤维240份通过坩埚法进行浸润改性处理，其中，浸润剂的固含量为10％，具体包括1wt％的KH550偶联剂；
马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH 2份(作为聚丙烯的极性接枝物，来自GPM200B/宁波能之光，MFI＝50g/10min，功能基团含量0.7％)；
主抗氧剂1010 1份(来自河南瑞隆化工)；
辅助抗氧剂168 2份(来自河南瑞隆化工)；
光稳定剂UV-531 0.5份(来自河南瑞隆化工)；
光稳定剂UV-770 0.5份(河南瑞隆化工)。
将上述聚丙烯树脂、马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168、光稳定剂UV-531、光稳定剂UV-770进行置于搅拌机中混合均匀，然后经过双螺杆挤出机熔融挤出形成树脂熔融体，然后将该树脂熔融体注入到浸渍模具中，与通过牵引展开的连续无碱E玻璃纤维充分熔融浸渍复合，经冷却后，得到克重约为250g/m2的单向预浸带；
通过钢带复合机将5个单向预浸带，按照0°/90°/0°/90°/0°的叠层角度进行复合，经冷却后收卷，得到热塑纤维增强基板，厚度为0.75mm。
实施例17：本实施例17的技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例17中，连续无碱E玻璃纤维的重量份降低至200份。
实施例18：本实施例18的技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例18中，连续无碱E玻璃纤维的重量份降低至100份。
实施例19：本实施例19的技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例19中，将连续无碱E玻璃纤维替换为玄武岩纤维，纤维直径为20微米。
实施例20：本实施例20的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例20中，浸润剂具体包括1.5wt％的KH560偶联剂。
实施例21：本实施例21的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例21中，浸润剂具体包括5wt％的KH550偶联剂。
实施例22：本实施例22的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例22中，浸润剂具体包括0.5wt％的KH550偶联剂。
实施例23：本实施例23的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例23中，将马来酸酐接枝聚丙烯的重量份增加至5份。
实施例24：本实施例24的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例24中，将马来酸酐接枝聚丙烯的重量份增加至8份。
实施例25：本实施例25的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例25中，将马来酸酐接枝聚丙烯的重量份降低至1份。
实施例26：本实施例26的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例26中，将马来酸酐接枝聚丙烯的重量份降低至0.2份。
实施例27：本实施例27的其余技术方案同实施例16，区别在于，在本实施例27中，将实施例15得到的热塑纤维增强基板的1个表面做电晕处理，使得达因值基板在该表面的＞48dyn/cm；然后采用丝网印刷工艺将液体含氟涂料均匀地涂覆在经电晕处理的热塑纤维增强表面，经过48小时固化工艺，含氟涂料完成固化，最终得到设有背面耐候防护层的热塑纤维增强基板。
实施例28：本实施例28的其余技术方案同实施例2，区别在于，在本实施例1中，热塑性透光封装膜层的外表面设有作为正面耐候防护层的正面氟膜层，热塑纤维增强基板的外表面设有背面耐候防护层的背面氟膜层，其中，正面氟膜层与热塑性透光封装膜层之间设有胶膜层，热塑纤维增强基板与背面氟膜层之间设有胶膜层，直接通过层压工艺实现一体复合。
对比例1：本对比例1的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例1中，采用厚度为0.6mm的丙烯酸热固性粉末涂料复合纤维布替代热塑性透光封装膜层。
对比例2：本对比例2的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例2中，采用厚度为传统的钢化玻璃替代热塑性透光封装膜层。
对比例3：本对比例3的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例3中，采用厚度为2.5mm的玻璃纤维增强PP单向带多层叠层结构替代热塑性透光封装膜层。
对比例4：本对比例4的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例4中，采用厚度为2.5mm的EVA胶膜层替代热塑性透光封装膜层。
对比例5：本对比例5的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例5中，采用厚度为2.5mm的PET层替代热塑纤维增强基板。
对比例6：本对比例6的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例6中，采用厚度为1.5mm的PP板替代热塑纤维增强基板。
对比例7：本对比例7的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例7中，采用厚度为1.5mm的PC板替代热塑纤维增强基板。
对比例8：本对比例8的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例8中，采用市场上的KPK双面氟碳PET基材背板(厚度为0.3mm)替代热塑纤维增强基板。
对比例9：本对比例9的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例9中，采用厚度为1.2mm短玻纤增强PP(市场上直接采购得到，通常采用短玻纤与PP共混挤出后得到)替代热塑纤维增强基板。
对比例10：本对比例10的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例10中，采用厚度为1.2mm短玻纤增强PC(市场上直接采购得到，通常采用短玻纤与PC共混挤出后得到)替代热塑纤维增强基板。
对比例11：本对比例11的其余技术方案同实施例1，区别在于，采用厚度为0.6mm的丙烯酸热固性粉末涂料复合纤维布替代热塑纤维增强基板。
为了验证本申请的技术效果，本申请对上述实施例1-28提供的光伏组件分别对应进行了相关性能检测，实施例1-28的整体检测结果表现如下：
封装重量≤2.5Kg/m2；
在380-1100nm波长范围内的透光率(针对光伏组件的正面封装层)≥90％；
水汽透过率(针对光伏组件的背面封装层)：≤0.25g/m2·24h；
抗弯折次数≥10万次(抗弯折是指：采用抗弯折设备对光伏组件进行弯折10万次后，光伏组件没有发生明显隐裂)；
而且由于光伏组件的封装层结构的主体材料采用热塑性材料，因此可进行回收。
为了进一步验证本申请的技术效果，本申请还依据GB/T31034-2014对上述实施例1-28提供的光伏组件整体分别对应进行了相关性能检测，相关检测结果如下：
热收缩率为0％；
DH1500小时后，色差△b≤5；其中，DH是指Damp Heat,具体是指耐湿热实验；
UV250kWh/m2后，光伏组件没有发生分层、粉化问题，△b≤5；
需要特别指出的是，实施例27的耐候、耐老化性能表现最为优异，实施例16-25的耐候、耐老化性能表现也要明显好于实施例1-15以及实施例26，在实施例1-155以及实施例28中，设置了耐候防护层的光伏组件实施例也相对具有更为优异的耐候、耐老化性能表现。
同样参照上述实施例的测试标准，本申请的对比例1-11的对应测试表现如下表1：
表1对比例1-11的测试结果数据对比
Figure BDA0003650974200000171
Figure BDA0003650974200000181
需要特别指出的是，本申请上述对比例1和对比例11存在不可回收，材料成本较高的问题，不利于规模推广应用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种光伏组件，包括封装为一体的正面封装单元、光伏电池单元、背面封装单元，其特征在于，所述正面封装单元至少包括热塑性透光封装膜层，所述背面封装单元至少包括热塑纤维增强基板，所述热塑纤维增强基板采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构或多层叠层结构；其中，所述热塑性透光封装膜层采用透光热塑性高分子材料制成。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述透光热塑性高分子材料占所述热塑性透光封装膜层的重量份比例不低于85wt％，所述热塑性聚合物与所述连续纤维的重量份比例为20-80wt％：80-20wt％。
3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述透光热塑性高分子材料占所述热塑性透光封装膜层的重量份比例不低于90wt％，所述热塑性聚合物与所述连续纤维的重量份比例为25-60wt％：75-40wt％。
4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述透光热塑性高分子材料包括PET和/或TPO和/或PC。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述热塑性透光封装膜层采用注塑工艺或挤出工艺或吹塑工艺成型。
6.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述热塑性聚合物包括PP和/或PET和/或PA和/或PC和/或PE；和/或，所述连续纤维包括连续玻璃纤维和/或天然纤维和/或玄武岩纤维和/或碳纤维和/或芳纶纤维。
7.根据权利要求1或6所述的光伏组件，其特征在于，所述连续纤维增强热塑性聚合物单向带是由热塑性聚合物和经偶联剂表面处理的连续纤维通过熔融浸渍复合得到；其中，所述热塑性聚合物包括PP以及PP的极性接枝物，在所述熔融浸渍复合的过程中，所述偶联剂与所述PP的极性接枝物之间发生分子间作用力。
8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述热塑性透光封装膜层的厚度范围为0.05-6mm，所述热塑纤维增强基板的厚度范围为0.05-5mm。
9.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件通过层压工艺封装为一体；其中，所述热塑性透光封装膜层与所述光伏电池单元之间至少设有正面封装胶膜层，和/或，所述热塑纤维增强基板与所述光伏电池单元之间至少设有背面封装胶膜层，和/或，所述热塑性透光封装膜层的外表面设有正面耐候防护层，和/或，所述热塑纤维增强基板的外表面设有背面耐候防护层。
10.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池单元包括晶体硅电池片和/或非晶硅电池片和/或薄膜电池片。
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