CN202695490U

CN202695490U - 一种增强型柔性太阳能电池组件

Info

Publication number: CN202695490U
Application number: CN 201220282681
Authority: CN
Inventors: 李刚; 李毅; 欧阳田; 郭权发; 王华山
Original assignee: Shenzhen Trony Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Trony Technology Development Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-15

Abstract

本实用新型涉及一种柔性太阳能电池组件，特别是一种增强型柔性太阳能电池组件，属太阳能光伏技术领域，解决柔性电池的封装技术问题。柔性太阳能电池由前板、胶膜和背板封装为一体，柔性太阳能电池的背光面设有纤维织物增强板，该增强板与柔性太阳能电池及背板之间均设有胶膜，增强板与胶膜的粘接力大于或等于20N/cm。本实用新型采用纤维织物作为封装材料，兼备柔性和机械强度等优点，与热固性或者热塑性树脂有很好的粘接性，粘接强度高，能有效防止水汽对柔性太阳能电池组件的危害。

Description

一种增强型柔性太阳能电池组件

技术领域

本实用新型涉及一种柔性太阳能电池组件，特别是一种增强型柔性太阳能电池组件，属太阳能光伏技术领域。

背景技术

柔性太阳能电池组件具有可卷绕、可折叠、可弯曲的优良特点，目前被越来越多地应用在太阳能光伏建筑材料以及其它充电供电系统中，然而柔性太阳能电池本身允许的形变量很小，一般要求小于1%，超过允许范围就会影响到太阳能电池的发电效率甚至失效，在使用中对于铺设在有硬质支撑构件的柔性太阳能电池组件来说，一般不会出现失效问题，但对于应用在悬空结构上的柔性太阳能电池组件，因为要承受一定的风、冰雹、雨雪等载荷，因此会发生较大变形，就会出现失效的情况，因此在特定安装环境下，如：较高的室外悬空安装，大风、暴雨等恶劣天气，增强柔性太阳能电池组件的封装材料强度成为必须要解决的问题，由于柔性电池的封装材料比较固定，考虑到与原有粘结材料的兼容性和可靠性，所选材料应有足够的强度、小的拉伸形变、绝缘、耐候性、防火、无毒等物理特性，还要求与原粘结材料有很好的粘接性能，能对太阳能电池组件提供很好的保护，不会对电池和粘结材料有不良影响，现有一种解决方法是使用不锈钢板作为背板增强材料，如中国专利申请号201110290758.X《太阳能电池模块及其制造方法》中就采用了在背面粘结支撑构件如钢板、防水片帐篷模等来增加强度，钢板满足高强度、拉伸形变小、耐候、防火、无毒且不会对电池和原有粘结材料有不良影响这些优点，使得其成为一种较为合适的增强材料，但钢板本身是导体，密度较大，容易产生变形，作为背板材料会使柔性太阳能电池组件的柔性下降很多，成本相对较高。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的是设计一种增强型柔性太阳能电池组件，解决柔性电池的封装技术问题：在保证柔性电池组件的可卷绕、折叠、弯曲等优点的同时，如何封装、增强柔性电池组件的强度，满足大风、冰雹等恶劣天气对电池组件强度的要求。

为了实现以上任务，本实用新型采用的技术方案是：增强型的柔性太阳能电池组件由耐候的高分子材料（背板）+胶膜+纤维织物+胶膜+太阳能电池+胶膜+高分子材料（前板），在组件中增加了具有增强作用的纤维织物，纤维织物选用无碱玻璃纤维织物，玻璃纤维织物是以玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成，其是一种性能优异的无机非金属材料，特点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，拉伸形变小(3%)，具有一定的柔性。该纤维织物的表面可以有涂层或者涂覆、浸渍聚四氟乙烯（PTFE）等，表面涂层或者表面涂覆、浸渍处理是为了克服玻璃纤维织物本身的脆性、耐磨性差的缺点，提高了纤维织物耐弯折性能、耐候性、水汽阻隔性，为电池组件提供更好的保护。无碱玻璃纤维织物较之于目前采用的钢板，在能够提供足够强度的同时具有很多优势，纤维织物比同等厚度、相同面积的钢板更轻，具有钢板不具备的优良绝缘性能，良好的抗腐蚀性；无碱玻璃纤维织物材料成本低，较钢板有很明显的优势。

一种增强型柔性太阳能电池组件，柔性太阳能电池由前板、胶膜和背板封装为一体，柔性太阳能电池的背光面设有纤维织物增强板，该增强板与柔性太阳能电池及背板之间均设有胶膜，增强板与胶膜的粘接力大于或等于20N/cm。

纤维织物可以是无碱玻璃纤维织物，厚度为0.1～1.0mm，可以采用平纹编织。纤维织物的表面可以有涂层或者涂覆、浸渍聚四氟乙烯（PTFE）等。

纤维织物表面可以覆合热塑性或者热固性树脂薄膜，这种薄膜可以是EVA或者是PVB，或者在纤维织物表面覆合聚烯烃。

纤维织物可以是玻璃纤维网格织物，织物选用较粗的玻璃纤维线编织，整个织物结构为经纬编织同时形成矩形网格结构，这种玻璃纤维网格织物应该经过聚四氟乙烯（PTFE）浸渍。

纤维织物可以是凯夫拉纤维与玻璃纤维混编网格布或者纯凯夫拉纤维网格布。选用网格布时厚度应适当降低，优选0.1～0.2mm。

纤维织物在铺设时边缘应与柔性电池组件背板边缘相距1.0～5.0cm，如果需要安装接线盒，边距设置优选为1.5～2.0cm。

胶膜为乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB）或者聚烯烃。

柔性太阳能电池组件的边缘开有孔，该孔贯穿电池组件的各个膜层，其内装有连接构件，多个柔性太阳能电池组件由所述连接构件相互连接形成太阳能光伏阵列。连接构件包括连接环、拉环及安装在固定梁上的拉杆，太阳能光伏阵列中相邻柔性太阳能电池组件由连接环连接。

本实用新型产生的积极效果：

1. 采用纤维织物作为封装材料，兼备柔性和机械强度等优点，与热固性或者热塑性树脂有很好的粘接性，粘接强度达到或者超过20N/cm，防止水汽对柔性太阳能电池组件的危害。

2. 封装材料纤维织物的表面覆合热塑性或者热固性树脂薄膜，提高其耐磨性、耐弯折性，避免玻璃纤维织物在搬运或裁剪过程中出现毛边、变形、散线等不良状况。

3. 封装材料纤维织物经过聚四氟乙烯（PTFE）浸渍后具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，密封性好、高润滑不粘性、电绝缘性和抗老化能力强、耐温优异（在+250℃～-180℃的温度下长期工作），使封装后的柔性电池组件对水汽具有一定的防御能力，具有抗磨损、耐弯折、高强度等优点。

4. 使用网格布玻璃纤维封装材料，层压封装时网格处可以很好地与EVA进行交联固定，玻璃纤维布与EVA间的粘接力达到或者超过20N/cm，玻璃纤维网格布能够达到或者超过40N/cm，粘接强度大，从结构上减少了界面水汽透过量，提高了柔性电池组件的可靠性，经过PTFE浸渍的玻璃纤维网格布的强度、稳定性和耐候性更好。

5. 纤维织物与柔性电池组件背板边缘留有一定距离，密封效果好，避免边缘受环境影响而使各层界面上会产生破坏而失去粘接力，从而导致水汽的进入。

6. 在经过PTFE浸渍的玻璃纤维织物的网格布如凯夫拉纤维布后边缘打孔，高强度环扣材料与柔性太阳能电池组件的增强板材料接触，之间通过胶膜的作用与增强材料形成一体结构，整体强度高、安装可靠，有利于承载外界负荷。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图。

图2：本实用新型实施例一的示意图。

图3：本实用新型实施例二的示意图。

图1至图3中：前板1，胶膜2，柔性太阳能电池3，增强板4，背板5，拉环6，拉杆7，固定梁8，连接环9。

具体实施方式

实施例一

见图1和图2，性太阳能电池组件，其结构依次为背板、胶膜、纤维织物增强板、胶膜、太阳能电池、胶膜、前板。其中前板1和背板5为乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE），胶膜2为EVA，柔性太阳能电池3为非晶硅薄膜电池，增强板4为有EVA涂层并浸渍PTFE的无碱玻璃网格纤维织物，纤维织物增强板4距背板5边缘10mm，在距背板5边缘15mm处为中心，加工有φ10mm的孔，并装有孔环，使用时，将拉环6穿在孔环上，通过拉杆7拉住拉环6拉紧在固定梁8上。

本实施例采用无碱玻璃网格纤维织物封装，纤维织物可增加柔性太阳能电池的抗风压及机械强度，与EVA等胶膜的粘接强度大于20N/cm，能有效阻隔水汽，保护电池组件。

实施例二

本实施例为横向多个纵向两个的多个增强型的柔性太阳能电池组件相互之间通过连接环9连接在一起构成大面积组件阵列，如图3所示的3×2阵列，其中组件中的增强板4为凯夫拉纤维网格布，增强版与胶膜的粘接强度大于40N/cm，安装时，先将两两组件之间横向和纵向分别用连接环9连接起来，在最边缘的四个组件的角孔用拉环6拉住，通过拉杆7拉紧在固定梁8上。

Claims

1.一种增强型柔性太阳能电池组件，柔性太阳能电池由前板、胶膜和背板封装为一体，其特征在于所述柔性太阳能电池的背光面设有纤维织物增强板，该增强板与柔性太阳能电池及背板之间均设有胶膜，增强板与胶膜的粘接力大于或等于20N/cm。

2.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板与背板边缘相距1.0～5.0cm。

3.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板由厚度为0.1～1.0mm的无碱玻璃纤维编织而成。

4.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板是经过聚四氟乙烯（PTFE）浸渍的玻璃纤维网格织物。

5.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板的表面覆合热塑性或者热固性树脂薄膜。

6.根据权利要求5所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板的表面覆合EVA或PVB或聚烯烃薄膜。

7.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述纤维织物增强板由凯夫拉纤维与玻璃纤维混编网格布或者厚度为0.1～0.2mm的凯夫拉纤维网格布编织而成。

8.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述胶膜为乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB）或者聚烯烃；前板和背板为乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）。

9.根据权利要求1所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于柔性太阳能电池组件的边缘开有孔，该孔贯穿电池组件的各个膜层，其内装有连接构件，多个柔性太阳能电池组件由所述连接构件相互连接形成太阳能光伏阵列。

10.根据权利要求9所述的增强型柔性太阳能电池组件，其特征在于所述连接构件包括连接环、拉环及安装在固定梁上的拉杆，太阳能光伏阵列中相邻柔性太阳能电池组件由连接环连接。