CN211555907U

CN211555907U - 一种光伏组件

Info

Publication number: CN211555907U
Application number: CN201921204030.9U
Authority: CN
Inventors: 王伟力; 练成荣; 施正荣
Original assignee: Shangmai Zhenjiang New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Shangmai Zhenjiang New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2029-07-29

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件，包括复合封装为一体的正面封装材料层、正面封装胶膜层、电池片层、背面封装胶膜层和背板，背板采用具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板，光伏复合背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，光伏复合背板的厚度范围为0.05‑5mm；本实用新型同时具有非常优异的阻隔水性透过性能以及机械载荷，完全满足光伏标准要求，而且背板结构简单，易于生产实施。

Description

一种光伏组件

技术领域

本实用新型属于光伏封装技术，具体涉及一种具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板，本实用新型还涉及了该具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板应用的光伏组件。

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利用率。人们从“呵护电池”变成了“惜护封装材料”。

具体来说，为了满足光伏背面封装结构所要求的阻隔水性透过性能以及机械载荷，同时还需满足基本的防水、绝缘等性能，人们只能从现有材料中进行筛选并做多层结构复合。如授权公告号为CN205122610U的实用新型专利公开了一种功能性多层复合光伏背板，由耐候外层A、耐候外层B、中间基层、内层A及内层B由上至下依次叠加构成，耐候外层A、耐候外层B、中间基层及内层A之间均通过高分子胶黏剂粘接，内层B为内层A下表面涂层。本实用新型通过结构设计增加两层耐候聚烯烃薄膜，明显的提高了背板的水汽阻隔性、导热性、局放性等性能，背板水汽透过率小于1.0g/m2·day；又如授权公告号为CN108520905A的发明专利公开了一种新型复合结构无氟光伏背板及其制备方法，所述新型复合结构无氟光伏背板包括，外层、中间层及内层，所述外层的为PET聚酯薄膜，所述PET聚酯薄膜为添加有TiO2作为阻隔填料的双向拉伸的PET聚酯薄膜，所述中间层为聚氨酯树脂粘合剂，所述内层为 PE薄膜，所述薄膜为添加有TiO₂作为阻隔填料白色聚乙烯薄膜。然而这些背板结构虽然一定程度上提高了整体性能，但是所采用的功能层结构变得越来越复杂，制备过程复杂，而且性能提升效果仍然有限。

因此，申请人希望对此技术现状进行改进。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板以及光伏组件，同时具有非常优异的阻隔水性透过性能以及机械载荷，完全满足光伏标准要求，而且背板结构简单，易于生产实施。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板，所述光伏复合背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。

优选地，所述热塑性聚合物采用热塑性聚丙烯、PET、PA、PC和PE中的任意一种。

优选地，所述光伏复合背板的厚度范围为0.05-5mm。

优选地，所述多层叠层结构的层数量范围为2-6层。

优选地，所述连续纤维为玻璃纤维。

优选地，一种光伏组件，包括复合封装为一体的正面封装材料层、正面封装胶膜层、电池片层、背面封装胶膜层和背板，其中，所述背板采用如上所述的具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板。

优选地，所述正面封装材料层采用透明玻璃。

优选地，所述正面封装材料层采用柔性复合材料层。

优选地，所述柔性复合材料层的材料采用丙烯酸热固性粉末涂料复合纤维布，其厚度范围为0.2-0.6mm。

优选地，所述光伏组件还包括氟塑料薄膜层，所述氟塑料薄膜层位于所述柔性复合材料层的上方。

需要特别说的是，本申请涉及的连续纤维增强热塑性聚合物单向带在传统复合材料(通常应用于包装、装饰领域)已有广泛应用，因此可以直接从市场上采购得到。

本文涉及的PET是Polyethylene terephthalate的缩写，意指聚对苯二甲酸类塑料；PA是Polyamide的缩写，意指聚酰胺；PC是Polycarbonate的缩写，意指聚碳酸酯；PE是Polyethylene的缩写，意指聚乙烯。

本实用新型首次将传统复合材料中的连续纤维增强热塑性聚合物单向带作为光伏背板，同时对热塑性聚合物的材料进行了针对性筛选，经试验检测后申请人发现，由此得到的光伏背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷具有令人惊讶的表现，明显超出目前常规背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷方面的技术水平；而且本实用新型的背板结构非常简单，直接采用复合为一体的层结构，易于生产实施，不需采用多层功能层结构，更不会存在常规多层背板在后续层压工艺引起的形变、起泡、脱胶等工艺问题。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式下具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板的层结构示意图；

附图2是本实用新型具体实施方式下光伏组件100的层结构示意图；

附图3是本实用新型具体实施方式下光伏组件200的层结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板，光伏复合背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。

本实用新型实施例还公开了一种光伏组件，包括复合封装为一体的正面封装材料层、正面封装胶膜层、电池片层、背面封装胶膜层和背板，其中，背板采用如上所述的具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板。

本实用新型实施例首次将传统复合材料中的连续纤维增强热塑性聚合物单向带作为光伏背板，同时对热塑性聚合物的材料进行了针对性筛选，经试验检测后申请人发现，由此得到的光伏背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷具有令人惊讶的表现，明显超出目前常规背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷方面的技术水平；而且本实用新型实施例的背板结构非常简单，直接采用复合为一体的层结构，易于生产实施，不需采用多层功能层结构，更不会存在常规多层背板在后续层压工艺引起的形变、起泡、脱胶等工艺问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参见图1所示的一种具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板10，光伏复合背板10的厚度范围为0.05-5mm，具体厚度根据实际应用进行选择，本实施例对此不做特别限定，具体地，在本实施方式中，光伏复合背板10的厚度为2.5mm；且光伏复合背板10采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带，热塑性聚合物采用热塑性聚丙烯、PET、PA、PC和PE中的任意一种；具体优选地，在本实施方式中，热塑性聚合物采用热塑性聚丙烯，成本更低，属于最优选实施例；在其他实施方式中，可以采用热塑性聚丙烯、PET、 PA、PC和PE中的任意一种，可以获得类似的技术效果，还可以采用其他具有类似性质的热塑聚合物，本申请对此不做特别限定；

在本实施方式中，连续纤维为连续玻璃纤维，在其他实施方式中，也采用与连续玻璃纤维具有类似效果的现有技术连续纤维，如连续碳纤维或连续芳纶纤维；

具体优选地，在本实施方式中，光伏复合背板10采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构，其制备工艺采用如下操作步骤：

A10)、预先将热塑性聚合物原料加热熔融，采用连续纤维浸渍处于熔融状态的热塑性聚合物；

A20)、将浸渍有热塑性聚合物的连续纤维挤压成连续纤维增强热塑性聚合物单向带单层结构。

优选地，请进一步参见图2所示，本实施例还提出了一种光伏组件100，包括复合封装为一体的正面封装材料层50、正面封装胶膜层40、电池片层 30、背面封装胶膜层20和背板，其中，背板采用本实施例的具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板10；优选地，在本实施方式中，正面封装材料层 50采用柔性复合材料层，柔性复合材料层的材料采用丙烯酸热固性粉末涂料复合纤维布，其厚度范围为0.2-0.6mm，具体厚度根据实际应用进行选择；当然地，在本申请其他实施方式中，也可以采用现有技术中的其他柔性复合材料层，本申请对其没有特别限定。

实施例2：本实施例2的其余技术方案与实施例1相同，区别仅在于：在本实施例2中，光伏复合背板10采用连续纤维增强热塑性聚合物单向带多层叠层结构，其制备工艺采用如下操作步骤：

A20)、将浸渍有热塑性聚合物的连续纤维挤压成单向带；

A30)、将单向带采用互为90°或45°的方式进行多次层叠，通过加热加压，不同层单向带的热塑性聚合物熔融，互相浸透，同时充分包裹连续纤维，得到连续纤维增强热塑性聚合物单向带多层叠层结构；优选地，在本实施例 2中，多层叠层结构的层数量范围为2-6层，具体优选地，在本实施例2中，多层叠层结构的层数量为3层。

实施例3：本实施例3的其余技术方案与实施例1相同，区别仅在于：在本实施例3中，正面封装材料层50采用采用透明玻璃。

实施例4：本实施例4的其余技术方案与实施例1相同，区别仅在于：请进一步参见图3所示，在本实施例4提出了一种光伏组件200，还包括氟塑料薄膜层60，氟塑料薄膜层60位于柔性复合材料层50的上方。

比较例1：采用传统的背板。

比较例2：采用热塑性聚丙烯层单独作为背板。

本申请将上述各实施例与各比较例分别进行了实施效果对比，主要对比结果请参见下表1：

表1本实用新型实施例与比较例的实施效果对比

从上表1可看出，本实用新型实施例提出的光伏背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷具有令人惊讶的表现，明显超出目前常规背板在阻隔水性透过性能以及机械载荷方面的技术水平；而且本实用新型的背板结构非常简单，直接复合为一整体功能层，无层压质量问题，易于生产实施，不需采用多层功能层结构，更不会存在常规多层背板在后续层压工艺引起的形变、起泡、脱胶等工艺问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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

1.一种光伏组件，包括复合封装为一体的正面封装材料层、正面封装胶膜层、电池片层、背面封装胶膜层和背板，其特征在于，所述背板采用具有高效阻隔水汽性能的增强光伏复合背板，所述光伏复合背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；所述光伏复合背板的厚度范围为0.05-5mm。

2.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述热塑性聚合物采用热塑性聚丙烯、PET、PA、PC和PE中的任意一种。

3.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述多层叠层结构的层数量范围为2-6层。

4.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述连续纤维为玻璃纤维。

5.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述正面封装材料层采用透明玻璃。

6.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述正面封装材料层采用柔性复合材料层。

7.如权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述柔性复合材料层的材料采用丙烯酸热固性粉末涂料复合纤维布，其厚度范围为0.2-0.6mm。

8.如权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括氟塑料薄膜层，所述氟塑料薄膜层位于所述柔性复合材料层的上方。