CN116666474A - 改性聚烯烃光伏背板、制备方法以及附合工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改性聚烯烃光伏背板，包括外透明层、第一胶粘层、基层、第二胶粘层和内层，所述基层由改性聚烯烃复合材料制成，所述复合材料包括：30‑50%重量比的聚丙烯；30‑50%重量比的聚乙烯；8‑25%重量比的POE；0.1‑1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1‑0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1‑1.5%重量比的光稳定剂；0.1‑0.8%重量比的紫外线吸收剂；4‑20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4‑20%重量比的滑石粉；以及2‑6%重量比的钛白粉，其中，所述复合材料的所有组分之和占复合材料的重量比为100%。本发明还提供了一种改性聚烯烃光伏背板的制备方法以及附合工装。本发明获得的改性聚烯烃光伏背板具有好的防辐射性、绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性和产品高强度。

Description

改性聚烯烃光伏背板、制备方法以及附合工装

技术领域

本发明涉及光伏模块技术领域，属于“光伏模块”的“保护性背板”技术领域，同时，本发明涉及由“高分子化合物的组合物”构成的光伏背板材料，因此属于“高分子化合物的组合物”技术领域，进一步地，该光伏背板是层状产品，由扁平的薄层构成的产品，也属于“层状产品”技术领域。具体地，本发明涉及一种改性聚烯烃光伏背板、一种改性聚烯烃光伏背板的制备方法以及一种改性聚烯烃光伏背板的附合工装。

背景技术

通常地，光伏组件由光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和光伏背板五层结构组成，光伏背板对电池片起到支撑和保护的作用，它要能够防止环境因素对电池片造成侵蚀，基于其功能，对光伏背板提出了较高的要求，光伏背板需要能够具有好的阻水性、绝缘性和耐老化性，它的性能直接影响到光伏组件的性能。

光伏背板的材料、结构和生产工艺都会影响到它的性能，在实践中背板的基材较多地选用的是聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，在基材的正面侧和背面侧粘贴膜层，构成光伏背板。PET材料作为背板材料已有悠久的历史，但是PET材料的缺点是在湿热条件下易开裂、脱层，附着力下降，耐候性和耐水汽阻隔性较差。近些年，使用聚烯烃材料来作为光伏背板材料的应用很多，它弥补了PET材料耐水汽阻隔性差的缺点，是目前光伏背板材料的一个主要发展方向。

聚烯烃光伏背板在应用中容易因背板的机械强度不足，在电池片的重压下发生弯曲变形、甚至破裂，采用聚烯烃光伏背板需要着眼于材料的结构强度、韧性和耐冲击性的改进。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种改性聚烯烃光伏背板、一种改性聚烯烃光伏背板的制备方法以及一种改性聚烯烃光伏背板的附合工装。

本发明的目的还在于提供一种改性聚烯烃光伏背板，期望在保证好的绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性的情况下具有提高的机械强度。

本发明的目的还在于提供一种改性聚烯烃光伏背板的制备方法和改性聚烯烃光伏背板的附合工装，通过该制备方法和附合工装获得的光伏背板具有更好的绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性，同时具有更好的耐冲击性和韧性。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

一种改性聚烯烃光伏背板，所述光伏背板呈层状结构，沿指向光伏电池片的方向依次包括外透明层、第一胶粘层、基层、第二胶粘层和内层，

其中，所述基层由改性聚烯烃复合材料制成，所述复合材料包括：

30-50%重量比的聚丙烯；

30-50%重量比的聚乙烯；

8-25%重量比的POE；

0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；

0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；

0.1-1.5%重量比的光稳定剂；

0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；

4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；

4-20%重量比的滑石粉；以及

2-6%重量比的钛白粉，

其中，所述复合材料的所有组分之和占复合材料的重量比为100%。

根据本发明的一个优选实施例，所述复合材料还包括马来酸酐。

根据本发明的一个优选实施例，所述复合材料还包括纳米级碳酸钙。

根据本发明的一个优选实施例，所述光伏背板还包括矩形框，所述矩形框包饶外透明层、第一胶粘层、基层、第二胶粘层和内层层叠形成的层叠体，所述矩形框的沿垂直于基层的平面截取的截面呈U形，并且矩形框具有与基层平行的两组折边；

矩形框的一个侧边断开形成两个端部，在一个端部上设置有结合扣，在另一个端部上设置有能够滑动的滑动卡块，所述结合扣的中心设置有接纳槽，所述滑动卡块包括基部和从基部上向两侧延伸并与矩形框的所述一个侧边平行的两个延伸翼。

根据本发明的一个优选实施例，所述另一个端部上设置有滑道，所述基部被限位在滑道中并被配置为能够沿滑道滑动，所述两个延伸翼与接纳槽相对应，能够穿入接纳槽中。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一胶粘层与所述第二胶粘层不同。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一胶粘层由矩阵排列的多个胶模块组成，所述多个胶模块通过点胶工艺形成，每个胶模块包括：

第一结合面，呈正方形，用于与基层粘结；

第二结合面，呈长方形，用于与外透明层粘结，第二结合面的面积小于第一结合面的面积，第二结合面在竖直高度上位于第一结合面的上方，并且第二结合面相对于第一结合面摆转，使得第二结合面的边与第一结合面的相邻边不平行并形成非垂直角度；

两个第一摆转面，每个第一摆转面由连接第一结合面的一条边和第二结合面的长边的过渡面形成；

两个第二摆转面，每个第二摆转面由连接第一结合面的一条边和第二结合面的短边的过渡面形成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种改性聚烯烃光伏背板的制备方法，所述制备方法包括：

步骤A：制备基层，所述基层由改性聚烯烃复合材料制成，其中，所述制备基层的步骤包括：

按如下重量配比称取原材料放入搅拌容器内：30-50%重量比的聚丙烯；30-50%重量比的聚乙烯；8-25%重量比的POE；0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1-1.5%重量比的光稳定剂；0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4-20%重量比的滑石粉；2-6%重量比的钛白粉；

利用搅拌机将所述原材料搅拌均匀，获得预混物；

将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持160-230摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持250-300转/分；

挤出物经压光定型、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层；

步骤B：将内层粘贴在基层的一侧上；

步骤C：将外透明层粘贴在基层的另一侧上。

根据本发明的一个优选实施例，在步骤C中，采用附合工装将外透明层粘贴在基层的另一侧上。

根据本发明的另一个方面，提供了一种改性聚烯烃光伏背板的附合工装，用于前述实施例中任一项所述的改性聚烯烃光伏背板的制备方法，所述附合工装包括：

由矩阵排列的多个点胶组件形成的点胶枪组；

上壳体，罩设在点胶枪组上；

布胶管，附接在上壳体上并且被配置为经由上壳体向点胶组件供胶；

供胶带，与布胶管流体连通，用于向布胶管供胶；以及

同步致动单元，设置在上壳体的旁侧，被配置为与多个点胶组件传动连接，使得在同步致动单元的驱动下，多个点胶组件同步旋转。

根据本发明的一个优选实施例，所述附合工装还包括支撑平台，所述多个点胶组件设置在支撑平台上；

每个点胶组件包括：

外固定管，固定设置在支撑平台的下表面上，外固定管的内表面上具有螺旋槽，外固定管的内表面的下侧具有锥面；

旋转供胶管，包括上部管段和下部管段，上部管段位于支撑平台上侧，下部管段位于支撑平台下侧并伸入外固定管中，下部管段的外表面上具有螺旋纹，螺旋纹与螺旋槽相配合；

活动布胶枪，包括第一L形组件和第二L形组件，第一L形组件和第二L形组件分别挂在下部管段的下端上并且被配置为能够分别相对于下部管段的下端滑动，第一L形组件和第二L形组件能够相对于彼此滑动，使得第一L形组件和第二L形组件能够相互靠近或相互远离；在第一L形组件和第二L形组件的相互远离的端面上分别设置有一个侧柱，所述侧柱被配置为能够抵靠在外固定管的内表面的锥面上。

根据本发明的一个优选实施例，所述下部管段的下端上设置有布胶枪滑槽，所述第一L形组件和第二L形组件的上表面上分别设置有上滑块，所述上滑块被配置为在布胶枪滑槽内延伸并能够相对于布胶枪滑槽滑动；

所述第一L形组件和第二L形组件中的每一个包括：

L形组件滑槽，L形组件滑槽内设置有弹簧；

L形组件滑块，被配置为在第一L形组件和第二L形组件中的另一个中的L形组件滑槽内延伸和滑动。

根据本发明的一个优选实施例，所述同步致动单元包括旋转电机和与旋转电机传动连接的主动齿轮；

所述多个点胶组件中的一个点胶组件的上部管段的外周上设置有一个从动齿轮和一个皮带环槽，所述从动齿轮与主动齿轮啮合；所述多个点胶组件中的除所述一个点胶组件之外的点胶组件的上部管段的外周上设置有两个皮带环槽；

所述点胶枪组包括多个皮带，所述皮带的数量比点胶组件的数量少一个，每个皮带套在一对相邻的点胶组件的皮带环槽上。

本发明提供了一种由改性聚烯烃复合材料制成的光伏背板，基于特定的成分组成和配比，在测试实验中表现出了优异的测试结果，水汽穿透率很低，在热收缩实验、击穿电压实验、落砂实验中均表现出较好的性能，证明采用本发明的改性聚烯烃复合材料制成的光伏背板具有好的耐水汽阻隔性、绝缘性、耐候性，此外，本发明的光伏背板的机械强度很高，因此，达到了在保证好的绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性的情况下具有提高的机械强度的目的。

根据本发明的改性聚烯烃光伏背板，在背板外周利用矩形框将外透明层、第一胶粘层、基层、第二胶粘层和内层包饶，封闭了背板的外周，防止水汽等侵入背板中导致粘结失效，因此能够提高光伏背板的使用时间。矩形框紧紧地压住内外透明层，防止内外透明层与基层开裂，矩形框为可打开的矩形框，可以直接套在背板外周，并且在矩形框的断开处采用固定结构进行固定，有利地，固定结构（结合扣和滑动卡块）设置在背板倾斜安装时的底部，防止雨水进入和滞留。

有利的是，外透明层与基层采用特殊的胶粘工艺进行粘结，与内层和基层之间的粘结不同，外透明层与基层之间的第一胶粘层是通过点胶工艺形成的，执行批量的点胶操作，形成了多个相邻的胶模块，胶模块具有特殊的结构，具体地，上表面（与外透明层结合的表面）的面积小于下表面（与基层结合的表面）的面积，也就是说，在执行点胶操作时，在点胶枪从下向上抬起的过程中，点胶枪的胶出口的面积逐渐缩小，并且在执行点胶工艺时点胶枪旋转，使得所形成的的胶模块在由下向上的过程中扭转。这样形成的第一胶粘层是特别有利的，它提高了光伏背板的外侧抵抗冲击的能力，当外力作用在外透明层上时，扭转状的棱台（胶模块）起到了卸力的作用，胶模块自身能够在非常小的程度上轻微扭转，起到了缓冲的作用，从而减小了外力对基层的冲击，保护了背板，此外，如此形成的背板的韧性更高。

采用本发明的改性聚烯烃光伏背板的制备方法能够获得上述光伏背板，采用本发明提供的改性聚烯烃光伏背板的附合工装，可以形成前述的第一胶粘层，附合工装批量地施加胶在基层上，附合工装由独特设计的点胶枪组、上壳体、布胶管、同步致动单元组成，可根据待粘贴的基层的面积确定点胶枪组中的点胶组件的数量，例如，当在基层上设计M×N（M和N均为偶数）个矩阵排列的胶模块时，附合工装可以包括M/2×N/2个矩阵排列的点胶组件，点胶枪组通过相继地执行四次点胶操作即可获得M×N个胶模块。为此，优选地，附合工装支撑在滑动吊架上，借助滑动吊架和控制单元精确地执行附合工装的移动，当执行完第一次点胶操作后，附合工装迅速地步进地移动微小距离，执行下一次点胶操作，依次类推，可以获得完整的第一胶粘层。通过本发明的附合工装，可以确保多个点胶枪组同步地施胶，施胶过程中，活动布胶枪的出胶口逐渐变小，并且活动布胶枪旋转45度，借由本发明的附合工装可以实现前面所限定的胶模块的独特形状和结构，附合工装确保了施胶的准确性和可实现性。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的制备方法的流程图；

图2为根据本发明的实施例的制备基层的方法的流程图；

图3为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的示意图；

图4为图3中的局部A的截面放大图；

图5为图3中的局部B的放大图；

图6为图5中的局部C的放大图；

图7示意性地示出了本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的五层结构；

图8为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的第一胶粘层的胶模块的示意图；

图9为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的示意图；

图10为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的示意图，其中上壳体被移除；

图11从另一个角度示出了根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装，其中上壳体被移除；

图12为根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的局部放大图；

图13示出了根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的局部，其中旋转供胶管和活动布胶枪被从支撑平台和外固定管上拆下；

图14以截面图示出了根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的局部；

图15示出了根据本发明的实施例的改性聚烯烃光伏背板的附合工装的活动布胶枪的分解状态。

实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本发明的总体发明构思，提供了一种基于改性聚系统材料的光伏背板，所述光伏背板10呈层状结构，沿指向光伏电池片的方向依次包括外透明层11、第一胶粘层12、基层13、第二胶粘层14和内层15，这里，基层13由改性聚烯烃复合材料制成，在基层13外采用含外透明层和内层，基层13与它们之间采用胶粘剂结合，所述复合材料包括：30-50%重量比的聚丙烯；30-50%重量比的聚乙烯；8-25%重量比的POE；0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1-1.5%重量比的光稳定剂；0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4-20%重量比的滑石粉；以及2-6%重量比的钛白粉，其中，所述复合材料的所有组分之和占复合材料的重量比为100%。这里的内层15和外透明层11是以光伏组件为参照物定义的内和外，当光伏电池片与光伏背板10结合后，光伏背板10的靠近光伏电池片的层为“内”，光伏背板10的远离光伏电池片的层为“外”。

所述基层13由改性聚烯烃复合材料制成，聚烯烃材料一般是指由一种或几种烯烃聚合或共聚而得的聚合物，本发明采用的聚烯烃包括有聚丙烯、聚乙烯和POE，它们取材范围广，原料价格便宜，并且加工易于成型。本发明的改性聚烯烃复合材料的制造过程是；准备原材料，原材料包括聚丙烯、聚乙烯、POE、第一抗氧化剂、第二抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、防辐射硫酸钡粉、钛白粉、纳米级碳酸钙、马来酸酐；按如下重量配比称取原材料放入搅拌容器内：30-50%重量比的聚丙烯；30-50%重量比的聚乙烯；8-25%重量比的POE；0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1-1.5%重量比的光稳定剂；0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4-20%重量比的滑石粉；2-6%重量比的钛白粉；6-12%重量比的纳米级碳酸钙；3-10%的马来酸酐。上述原材料在搅拌容器内经搅拌机搅拌均匀，获得预混物，然后将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持160-230摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持250-300转/分，挤出物经压光定型、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层。

本发明在原料中添加了特殊助剂，在不改变原有聚烯烃材料易于加工的性质的情况下，使聚烯烃的结构发生了改变，具有较好的绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性，同时经测试基层的机械强度得到改善。其中，第一抗氧化剂为抗氧化剂168，第二抗氧化剂为抗氧化剂DSTP，光稳定剂选用双(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

在上述原料配比下获得的光伏背板基层，提高了高低温抗老化性，能够吸收波长为280-380nm的紫外线，光稳定剂的使用有效防止光对聚烯烃材料的降解作用。

实施例

原料配比为：32%重量比的聚丙烯；30%重量比的聚乙烯；10%重量比的POE；0.8%重量比的第一抗氧化剂；0.4%重量比的第二抗氧化剂；1%重量比的光稳定剂；0.8%重量比的紫外线吸收剂；6%重量比的防辐射硫酸钡粉；6%重量比的滑石粉；2%重量比的钛白粉；6%重量比的纳米级碳酸钙；5%的马来酸酐。上述原料在搅拌容器内经搅拌机搅拌均匀，获得预混物，然后将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持200摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持280转/分，挤出物经压光定性、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层。

对上述光伏背板基层执行如下测试项目，获得测试参数如下：

实施例

原料配比为：35%重量比的聚丙烯；32%重量比的聚乙烯；8%重量比的POE；0.8%重量比的第一抗氧化剂；0.4%重量比的第二抗氧化剂；1%重量比的光稳定剂；0.8%重量比的紫外线吸收剂；5%重量比的防辐射硫酸钡粉；4%重量比的滑石粉；3%重量比的钛白粉；4%重量比的纳米级碳酸钙；6%的马来酸酐。上述原料在搅拌容器内经搅拌机搅拌均匀，获得预混物，然后将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持230摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持300转/分，挤出物经压光定性、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层。

对上述光伏背板基层执行如下测试项目，获得测试参数如下：

通过上述性能测试可以看出，光伏背板基层在绝缘性、耐水汽阻隔性和机械强度方面具有优异的性能。

在光伏背板10的结构上，本发明设计了矩形框21，所述矩形框21包饶外透明层11、第一胶粘层12、基层13、第二胶粘层14和内层15层叠形成的层叠体，如图3-5所示，所述矩形框21的沿垂直于基层13的平面截取的截面呈U形，并且矩形框21具有与基层13平行的两组折边22，折边紧紧地压在外透明层11和内层15上，矩形框21的一个侧边断开形成两个端部，在一个端部上设置有结合扣23，在另一个端部上设置有能够滑动的滑动卡块24，所述结合扣23的中心设置有接纳槽，所述滑动卡块24包括基部25和从基部25上向两侧延伸并与矩形框21的所述一个侧边平行的两个延伸翼26。所述另一个端部上设置有滑道，所述基部25被限位在滑道中并被配置为能够沿滑道滑动，所述两个延伸翼26与接纳槽相对应，能够穿入接纳槽中。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一胶粘层12与所述第二胶粘层14不同。具体地，所述第一胶粘层12由矩阵排列的多个胶模块31组成，所述多个胶模块31通过点胶工艺形成，每个胶模块31包括：第一结合面32，呈正方形，用于与基层13粘结；第二结合面33，呈长方形，用于与外透明层11粘结，第二结合面33的面积小于第一结合面32的面积，第二结合面33在竖直高度上位于第一结合面32的上方，并且第二结合面33相对于第一结合面32摆转，使得第二结合面33的边与第一结合面32的相邻边不平行并形成非垂直角度；两个第一摆转面34，每个第一摆转面34由连接第一结合面32的一条边和第二结合面33的长边的过渡面形成；两个第二摆转面35，每个第二摆转面35由连接第一结合面32的一条边和第二结合面33的短边的过渡面形成，第一胶粘层12可以由M×N（M和N均为偶数）个矩阵排列的胶模块组成。这样的第一胶粘层12能够增大背板的抗冲击强度和韧性，其原理后面会述及。

根据本发明的另一个方面，提供了一种改性聚烯烃光伏背板10的制备方法，所述制备方法包括：

步骤A：制备基层13，所述基层13由改性聚烯烃复合材料制成，其中，所述制备基层的步骤包括：

按如下重量配比称取原材料放入搅拌容器内：30-50%重量比的聚丙烯；30-50%重量比的聚乙烯；8-25%重量比的POE；0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1-1.5%重量比的光稳定剂；0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4-20%重量比的滑石粉；2-6%重量比的钛白粉；

利用搅拌机将所述原材料搅拌均匀，获得预混物；

将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持160-230摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持250-300转/分；

挤出物经压光定型、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层；

步骤B：将内层15粘贴在基层13的一侧上；

步骤C：将外透明层11粘贴在基层13的另一侧上。

根据本发明的一个优选实施例，在步骤C中，采用附合工装将外透明层11粘贴在基层13的另一侧上。

为执行外透明层11与基层13的粘贴，并形成有利的第一胶粘层，本发明还提供了一种改性聚烯烃光伏背板10的附合工装40，用于执行外透明层11与基层13的粘贴，所述附合工装包括：由矩阵排列的多个点胶组件44形成的点胶枪组；上壳体41，罩设在点胶枪组上；布胶管42，附接在上壳体41上并且被配置为经由上壳体41向点胶组件44供胶；供胶带43，与布胶管42流体连通，用于向布胶管42供胶，供胶带43与胶源连接；以及同步致动单元45，设置在上壳体41的旁侧，被配置为与多个点胶组件44传动连接，使得在同步致动单元45的驱动下，多个点胶组件44同步旋转。在上壳体41上内设置有布胶盘，布胶盘上具有与点胶组件44数量相同的胶孔，胶孔下端连接有波纹管，点胶组件44的上端与波纹管动密封连接，点胶组件44可以相对于波纹管旋转。这样胶水通过胶源、供胶带43、布胶管42、布胶盘、波纹管供应向点胶组件44的上部管段54（后面会述及）。附合工装挂在滑动吊架上，借助滑动吊架和控制单元精确地执行附合工装的移动。

所述附合工装40还包括支撑平台51，支撑平台51呈板状，其上具有多个安装孔位，安装孔位的数量与点胶组件44的数量相同，所述多个点胶组件44设置在支撑平台51上，插入在安装孔位中；每个点胶组件44包括：外固定管52，固定设置在支撑平台51的下表面上，外固定管52的内表面上具有螺旋槽，外固定管52的内表面的下侧具有锥面58；旋转供胶管53，包括上部管段54和下部管段55，上部管段54位于支撑平台51上侧，下部管段55位于支撑平台51下侧并伸入外固定管52中，下部管段55的外表面上具有螺旋纹56，螺旋纹56与螺旋槽相配合，借助螺旋纹56和螺旋槽，下部管段55可以在外固定管52内旋转，并在随着旋转的发生，下部管段55（旋转供胶管53）在竖直方向上能够上升或下降；活动布胶枪57，包括第一L形组件59和第二L形组件60，它们为L形板，两个L形板相对地设置，组成一个大致矩形的框架，第一L形组件59和第二L形组件60分别挂在下部管段55的下端上并且被配置为能够分别相对于下部管段55的下端滑动，第一L形组件59和第二L形组件60能够相对于彼此滑动，使得第一L形组件59和第二L形组件60能够相互靠近或相互远离，也就是说第一L形组件59和第二L形组件60所形成的矩形框架的开口区域的大小是可变的，当第一L形组件59和第二L形组件60相互分离至最远位置时，它们所形成的框架的开口区域最大，此时施胶的面积最大，当第一L形组件59和第二L形组件60相互靠近至最近位置时，它们所形成的框架的开口区域最小，此时施胶的面积最小；在第一L形组件59和第二L形组件60的相互远离的端面上分别设置有一个侧柱63，所述侧柱63被配置为能够抵靠在外固定管52的内表面的锥面58上。这样，当旋转供胶管53供胶管在外固定管52内旋转时，由于螺旋纹56和螺旋槽的设置，旋转供胶管53的下部管段55会随着旋转而提升，然后，借由锥面58挤压侧柱63（如图14所示），推动侧柱63向内移动，从而推动第一L形组件59和第二L形组件60相互靠近相互靠近，使第一L形组件59和第二L形组件60所形成的矩形框架的开口区域变小。

下面介绍下部管段55与第一L形组件59和第二L形组件60如何形成滑动连接，参见图15，所述下部管段55的下端上设置有布胶枪滑槽64，所述第一L形组件59和第二L形组件60的上表面上分别设置有上滑块65，所述上滑块65被配置为在布胶枪滑槽64内延伸并能够相对于布胶枪滑槽64滑动；所述第一L形组件59和第二L形组件60中的每一个包括：L形组件滑槽62，L形组件滑槽62内设置有弹簧61；L形组件滑块66，被配置为在第一L形组件59和第二L形组件60中的另一个中的L形组件滑槽62内延伸和滑动。L形组件滑槽62设置在第一L形组件59和第二L形组件60的一个板的内侧，L形组件滑块66设置在另一个板的侧边上，有利地，L形组件滑槽62的大部分被封盖盖住，以避免胶水接触弹簧61。

所有点胶组件44的旋转是同步的，它是通过如下方式实现的：所述同步致动单元45包括旋转电机46和与旋转电机46传动连接的主动齿轮47；所述多个点胶组件44中的一个点胶组件44的上部管段54的外周上设置有一个从动齿轮48和一个皮带环槽49，所述从动齿轮48与主动齿轮47啮合；所述多个点胶组件44中的除所述一个点胶组件44之外的点胶组件44的上部管段54的外周上设置有两个皮带环槽49；所述点胶枪组包括多个皮带50，所述皮带50的数量比点胶组件44的数量少一个，每个皮带50套在一对相邻的点胶组件44的皮带环槽49上。两个皮带环槽49上下的布置，使得每个点胶组件44都能与相邻的两个点胶组件44通过皮带50连接。

下面简单介绍一下，附合工装40的工作，以预定的光伏背板被设计为需要M×N（M和N均为偶数）个矩阵排列的胶模块为例，附合工装40被设计为具有M/2×N/2个矩阵排列的点胶组件44，点胶组件44的第一L形组件59和第二L形组件60所形成的矩形框架的最大开口区域与第一结合面32的大小相同，在第一L形组件59和第二L形组件60相分离的最远时（此时矩形框架的最大开口区域最大，且最大开口区域为正方形），每个矩形框架的最大开口区域与相邻的点胶组件44的矩形框架的最大开口区域的相同侧边之间的距离为第一结合面32的边长的两倍，也就是说两个相邻的矩形框架之间的间距大约等于第一结合面32的边长。用这样的工作需要点胶四次可以完成一个光伏背板的基层13的涂胶。

首先，将光伏背板的基层13固定在固定器具上，然后，控制附合工装沿滑动吊架移动到基层13的一个角部的正上方位置，此时点胶组件44在附合工装上的初始位置是位于最下竖直位置，使附合工装的角部的点胶组件44的第一L形组件59和第二L形组件60所形成的矩形框架的最大开口区域正对基层13的角部，附合工装向下移动至最低点（接近基层13），然后控制点胶组件44出胶，同时旋转电机46旋转，带动所有旋转供胶管53旋转45度，然后停止出胶，然后附合工装上移，同时，旋转电机46反向旋转带动所有旋转供胶管53回位，然后控制附合工装沿滑动吊架水平移动一微小距离（距离为第一结合面32的边长），然后附合工装下移至接近基层13，重复前述出胶步骤，依次进行总计四次点胶操作，可以完成一个基层13的涂胶，涂胶完成后迅速贴合外透明层11。

本发明提供了一种由改性聚烯烃复合材料制成的光伏背板，基于特定的成分组成和配比，在测试实验中表现出了优异的测试结果，水汽穿透率很低，在热收缩实验、击穿电压实验、落砂实验中均表现出较好的性能，证明采用本发明的改性聚烯烃复合材料制成的光伏背板具有好的耐水汽阻隔性、绝缘性、耐候性，此外，本发明的光伏背板的机械强度很高，因此，达到了在保证好的绝缘性、耐候性和耐水汽阻隔性的情况下具有提高的机械强度的目的。

根据本发明的改性聚烯烃光伏背板，在背板外周利用矩形框将外透明层、第一胶粘层、基层、第二胶粘层和内层包饶，封闭了背板的外周，防止水汽等侵入背板中导致粘结失效，因此能够提高光伏背板的使用时间。矩形框紧紧地压住内外透明层，防止内外透明层与基层开裂，矩形框为可打开的矩形框，可以直接套在背板外周，并且在矩形框的断开处采用固定结构进行固定，有利地，固定结构（结合扣和滑动卡块）设置在背板倾斜安装时的底部，防止雨水进入和滞留。

有利的是，外透明层与基层采用特殊的胶粘工艺进行粘结，与内层和基层之间的粘结不同，外透明层与基层之间的第一胶粘层是通过点胶工艺形成的，执行批量的点胶操作，形成了多个相邻的胶模块，胶模块具有特殊的结构，具体地，上表面（与外透明层结合的表面）的面积小于下表面（与基层结合的表面）的面积，也就是说，在执行点胶操作时，在点胶枪从下向上抬起的过程中，点胶枪的胶出口的面积逐渐缩小，并且在执行点胶工艺时点胶枪旋转，使得所形成的的胶模块在由下向上的过程中扭转。这样形成的第一胶粘层是特别有利的，它提高了光伏背板的外侧抵抗冲击的能力，当外力作用在外透明层上时，扭转状的棱台（胶模块）起到了卸力的作用，胶模块自身能够在非常小的程度上轻微扭转，起到了缓冲的作用，从而减小了外力对基层的冲击，保护了背板，此外，如此形成的背板的韧性更高。

采用本发明的改性聚烯烃光伏背板的制备方法能够获得上述光伏背板，采用本发明提供的改性聚烯烃光伏背板的附合工装，可以形成前述的第一胶粘层，附合工装批量地施加胶在基层上，附合工装由独特设计的点胶枪组、上壳体、布胶管、同步致动单元组成，可根据待粘贴的基层的面积确定点胶枪组中的点胶组件的数量，例如，当在基层上设计M×N（M和N均为偶数）个矩阵排列的胶模块时，附合工装可以包括M/2×N/2个矩阵排列的点胶组件，点胶枪组通过相继地执行四次点胶操作即可获得M×N个胶模块。为此，优选地，附合工装支撑在滑动吊架上，借助滑动吊架和控制单元精确地执行附合工装的移动，当执行完第一次点胶操作后，附合工装迅速地步进地移动微小距离，执行下一次点胶操作，依次类推，可以获得完整的第一胶粘层。通过本发明的附合工装，可以确保多个点胶枪组同步地施胶，施胶过程中，活动布胶枪的出胶口逐渐变小，并且活动布胶枪旋转45度，借由本发明的附合工装可以实现前面所限定的胶模块的独特形状和结构，附合工装确保了施胶的准确性和可实现性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

附图标记列表：

10 光伏背板

11 外透明层

12 第一胶粘层

13 基层

14 第二胶粘层

15 内层

21 矩形框

22 折边

23 结合扣

24 滑动卡块

25 基部

26 延伸翼

31 胶模块

32 第一结合面

33 第二结合面

34 第一摆转面

35 第二摆转面

40 附合工装

41 上壳体

42 布胶管

43 供胶带

44 点胶组件

45 同步致动单元

46 旋转电机

47 主动齿轮

48 从动齿轮

49 皮带环槽

50 皮带

51 支撑平台

52 外固定管

53 旋转供胶管

54 上部管段

55 下部管段

56 螺旋纹

57 活动布胶枪

58 锥面

59 第一L形组件

60 第二L形组件

61 弹簧

62 L形组件滑槽

63 侧柱

64 布胶枪滑槽

65 上滑块

66 L形组件滑块。

Claims (10)

1.一种改性聚烯烃光伏背板（10），其特征在于，所述光伏背板（10）呈层状结构，沿指向光伏电池片的方向依次包括外透明层（11）、第一胶粘层（12）、基层（13）、第二胶粘层（14）和内层（15），

其中，所述基层（13）由改性聚烯烃复合材料制成，所述复合材料包括：

30-50%重量比的聚丙烯；

30-50%重量比的聚乙烯；

8-25%重量比的POE；

0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；

0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；

0.1-1.5%重量比的光稳定剂；

0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；

4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；

4-20%重量比的滑石粉；以及

2-6%重量比的钛白粉，

其中，所述复合材料的所有组分之和占复合材料的重量比为100%。

2.根据权利要求1所述的改性聚烯烃光伏背板（10），其特征在于：

所述复合材料还包括马来酸酐。

3.根据权利要求2所述的改性聚烯烃光伏背板（10），其特征在于：

所述复合材料还包括纳米级碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的改性聚烯烃光伏背板（10），其特征在于：

所述光伏背板（10）还包括矩形框（21），所述矩形框（21）包饶外透明层（11）、第一胶粘层（12）、基层（13）、第二胶粘层（14）和内层（15）层叠形成的层叠体，所述矩形框（21）的沿垂直于基层（13）的平面截取的截面呈U形，并且矩形框（21）具有与基层（13）平行的两组折边（22）；

矩形框（21）的一个侧边断开形成两个端部，在一个端部上设置有结合扣（23），在另一个端部上设置有能够滑动的滑动卡块（24），所述结合扣（23）的中心设置有接纳槽，所述滑动卡块（24）包括基部（25）和从基部（25）上向两侧延伸并与矩形框（21）的所述一个侧边平行的两个延伸翼（26）。

5.根据权利要求4所述的改性聚烯烃光伏背板（10），其特征在于：

所述第一胶粘层（12）与所述第二胶粘层（14）不同。

6.一种改性聚烯烃光伏背板（10）的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤A：制备基层（13），所述基层（13）由改性聚烯烃复合材料制成，其中，所述制备基层的步骤包括：

按如下重量配比称取原材料放入搅拌容器内：30-50%重量比的聚丙烯；30-50%重量比的聚乙烯；8-25%重量比的POE；0.1-1.2%重量比的第一抗氧化剂；0.1-0.8%重量比的第二抗氧化剂；0.1-1.5%重量比的光稳定剂；0.1-0.8%重量比的紫外线吸收剂；4-20%重量比的防辐射硫酸钡粉；4-20%重量比的滑石粉；2-6%重量比的钛白粉；

利用搅拌机将所述原材料搅拌均匀，获得预混物；

将预混物送入双螺杆挤出机混炼，挤出机温度保持160-230摄氏度，最后挤出得到挤出物，挤出杆转速保持250-300转/分；

挤出物经压光定型、冷却，然后切边、收卷，得到所述基层；

步骤B：将内层（15）粘贴在基层（13）的一侧上；

步骤C：将外透明层（11）粘贴在基层（13）的另一侧上。

7.根据权利要求6所述的改性聚烯烃光伏背板（10）的制备方法，其特征在于：

在步骤C中，采用附合工装将外透明层（11）粘贴在基层（13）的另一侧上。

8.一种改性聚烯烃光伏背板（10）的附合工装（40），用于权利要求6或7所述的改性聚烯烃光伏背板（10）的制备方法，其特征在于，所述附合工装包括：

由矩阵排列的多个点胶组件（44）形成的点胶枪组；

上壳体（41），罩设在点胶枪组上；

布胶管（42），附接在上壳体（41）上并且被配置为经由上壳体（41）向点胶组件（44）供胶；

供胶带（43），与布胶管（42）流体连通，用于向布胶管（42）供胶；以及

同步致动单元（45），设置在上壳体（41）的旁侧，被配置为与多个点胶组件（44）传动连接，使得在同步致动单元（45）的驱动下，多个点胶组件（44）同步旋转。

9.根据权利要求8所述的改性聚烯烃光伏背板（10）的附合工装（40），其特征在于：

所述附合工装（40）还包括支撑平台（51），所述多个点胶组件（44）设置在支撑平台（51）上；

每个点胶组件（44）包括：

外固定管（52），固定设置在支撑平台（51）的下表面上，外固定管（52）的内表面上具有螺旋槽，外固定管（52）的内表面的下侧具有锥面（58）；

旋转供胶管（53），包括上部管段（54）和下部管段（55），上部管段（54）位于支撑平台（51）上侧，下部管段（55）位于支撑平台（51）下侧并伸入外固定管（52）中，下部管段（55）的外表面上具有螺旋纹（56），螺旋纹（56）与螺旋槽相配合；

活动布胶枪（57），包括第一L形组件（59）和第二L形组件（60），第一L形组件（59）和第二L形组件（60）分别挂在下部管段（55）的下端上并且被配置为能够分别相对于下部管段（55）的下端滑动，第一L形组件（59）和第二L形组件（60）能够相对于彼此滑动，使得第一L形组件（59）和第二L形组件（60）能够相互靠近或相互远离；在第一L形组件（59）和第二L形组件（60）的相互远离的端面上分别设置有一个侧柱（63），所述侧柱（63）被配置为能够抵靠在外固定管（52）的内表面的锥面（58）上。

10.根据权利要求9所述的改性聚烯烃光伏背板（10）的附合工装（40），其特征在于：

所述下部管段（55）的下端上设置有布胶枪滑槽（64），所述第一L形组件（59）和第二L形组件（60）的上表面上分别设置有上滑块（65），所述上滑块（65）被配置为在布胶枪滑槽（64）内延伸并能够相对于布胶枪滑槽（64）滑动；

所述第一L形组件（59）和第二L形组件（60）中的每一个包括：

L形组件滑槽（62），L形组件滑槽（62）内设置有弹簧（61）；

L形组件滑块（66），被配置为在第一L形组件（59）和第二L形组件（60）中的另一个中的L形组件滑槽（62）内延伸和滑动。