CN213138122U - 一种铝塑板和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝塑板，包括上铝板、中间层和下铝板，中间层为高熔点聚合物层，在高熔点聚合物层与上铝板和下铝板之间还分别设置上胶粘层和下胶粘层，在上铝板与上胶粘层的接触面上以及在下铝板与下胶粘层的接触面上分别涂敷有一层硅烷偶联剂或者加工喷砂层，上铝板、下铝板的厚度范围在0.2mm~3mm，制备高熔点聚合物层的材料包括乙烯‑辛烯共聚物、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚酰胺、聚碳酸酯等中至少一种聚合物，在上胶粘层和下胶粘层中分别含有环氧树脂或硅酮树脂。本实用新型还公开使用该铝塑板的光伏组件。本实用新型的铝塑板直接进行折边加工，扩大其使用范围，降低了铝塑板的制造和加工成本。

Description

一种铝塑板和光伏组件

技术领域

本实用新型属于光伏组件制备技术领域，特别涉及一种铝塑板和光伏组件。

背景技术

以铝塑板为背板的光伏组件由于质轻（3.5kg/m²~5.5kg/m²）、颜色可选范围广、发电效率高、制造成本低等优点，具有巨大的商业应用价值。铝塑板的结构为上铝板、中间层和下铝合金板。现在使用到材料A级防火铝塑板，特别是特殊材料A级防火铝塑板及其制备方法，使用阻燃剂无机氢氧化镁作为阻燃剂，并采用高填充技术，如今该阻燃剂具有出色的性能，因此基体中的填充量高达80%~90%的重量，远高于同类产品的阻燃剂添加量，因此产品的氧指数明显高于同类产品，改善，环保和阻燃性能也大大提高，并且无毒无污染。

现有铝塑板的结构从上至下分别为：聚合物保护膜、氟碳/聚酯/丙烯酸保护涂层、高强度抗腐蚀铝板、低密度聚乙烯/聚氯乙烯/聚丙烯、高强度抗腐蚀铝板。由于铝塑板是由性质截然不同的两种材料（金属和非金属）组成，它既保留了原组成材料（金属铝、非金属聚乙烯塑料）的主要特性，又克服了原组材料的不足，进而获得了众多优异的材料性质，如豪华性、艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性；质轻、易加工成型、易搬运安装等特性，这些特点为铝塑板开阔了广阔的运用前景，已成为三大幕墙——天然石材、玻璃幕墙、金属幕墙中金属幕墙的代表。连续热贴复合线是铝塑复合板成形的关键设备，其作用是使铝材、聚乙烯芯材与保护膜在连续高热高压的作用下牢固地粘合，形成平整板面。

在以铝塑板为背板的光伏组件制备过程中，铝塑板中间的聚乙烯/聚氯乙烯/聚丙烯层熔点较低，在将以铝塑板为背板的光伏组件进行层压时，温度高于90℃时，中间的低熔点聚合物层会溶解，熔融态的聚合物液体流入折边槽中，冷却后连接成一个整体，由此方法制备得到的光伏组件无法进行折边，给此类使用折边铝塑板为背板的光伏组件封装带来了很大的困难。另一方面，直接在铝塑板上沉积薄膜光伏组件，将薄膜光伏组件替代铝板上方的氟碳保护漆，制作过程中会对部分功能层进行加热退火，在这个过程中铝塑板中间的低熔点聚合物层也会溶解，连接成一个整体。对于以上两种常见的光伏组件制备方法，都需要铝塑板具有高熔点的中间聚合物层，但由于定制铝塑板成本较高，专门购买高熔点的聚乙烯替代材料定会很大程度增加铝塑板的制备成本，因此阻碍了以铝塑板为背板的光伏组件进一步的商业应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种铝塑板和光伏组件，解决了由于层压或光伏组件制备过程中铝塑板中间层受热粘接在一起，无法进行折边的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种铝塑板，包括上下设置的上铝板和下铝板，以及设置在上铝板和下铝板之间的中间层，所述中间层为高熔点聚合物层，在高熔点聚合物层与上铝板和下铝板之间还分别设置上胶粘层和下胶粘层，在上铝板与上胶粘层的接触面上以及在下铝板与下胶粘层的接触面上分别涂敷有一层硅烷偶联剂，上铝板、下铝板的厚度范围在0.2mm~3mm，制备高熔点聚合物层的材料包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚酰胺、聚乙烯亚胺、聚异丁烯、三元乙丙橡胶、聚甲醛、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚碳酸酯中的一种或几种聚合物，在上胶粘层和下胶粘层中分别含有环氧树脂或硅酮树脂，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中任意一种。

本实用新型是这样实现的，还提供一种铝塑板，包括上下设置的上铝板和下铝板，以及设置在上铝板和下铝板之间的中间层，所述中间层为高熔点聚合物层，在高熔点聚合物层与上铝板和下铝板之间还分别设置上胶粘层和下胶粘层，在上铝板与上胶粘层的接触面上以及在下铝板与下胶粘层的接触面上附着有喷砂层，上铝板、下铝板的厚度范围在0.2mm~3mm，制备高熔点聚合物层的材料包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚酰胺、聚乙烯亚胺、聚异丁烯、三元乙丙橡胶、聚甲醛、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚碳酸酯中至少一种聚合物，在上胶粘层和下胶粘层中分别含有环氧树脂或硅酮树脂。

本实用新型是这样实现的，还提供一种光伏组件，所述光伏组件包括光伏电池片，所述光伏电池片制备在如前所述的铝塑板上。

与现有技术相比，本实用新型的铝塑板和光伏组件具有以下特点：

1、使用高熔点的聚合物材料替代现有铝塑板中的低熔点聚合物成分，解决了铝塑板层压后低熔点聚合物材料受热粘连后无法进行折边的技术难点，使用本实用新型改进后的铝塑板制备的光伏组件在层压后可以直接进行折边，扩大其使用范围，降低了铝塑板的制造和加工成本。

2、在现有生产光伏组件的过程中，会产生一些废弃的高熔点聚合物废料，例如胶膜废料、保护膜废料等，本实用新型将这一类高熔点的聚合物废料进行废物再利用，并加入黑色填料或白色填料等添加剂，减少了聚合物材料在高温下的流动性，提高了铝塑板中间层的熔点，改进后的铝塑板在很大程度上降低了生产成本，为此类光伏组件的制备提供了较好的解决方案。

3、在使用本实用新型改进后的以铝塑板为背板的光伏组件上，由于光伏电池片还可以直接沉积在铝塑板上，彩色的太阳能电池的颜色可以变换，可直接代替铝塑板原本的彩色氟碳树脂、丙烯酸树脂等保护涂层，得到可以发电的铝塑板，拓宽了铝塑板的商业化应用。

附图说明

图1为本实用新型的铝塑板一较佳实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的铝塑板另一较佳实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的光伏组件内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参照图1所示，本实用新型的一种铝塑板A的较佳实施例，包括上下设置的上铝板1和下铝板2，以及设置在上铝板1和下铝板2之间的中间层，所述中间层为高熔点聚合物层3（熔点大于100℃）。在高熔点聚合物层3与上铝板1和下铝板2之间还分别设置上胶粘层4和下胶粘层5。在上铝板1与上胶粘层4的接触面上以及在下铝板2与下胶粘层5的接触面上分别涂敷有一层硅烷偶联剂6。

上铝板1、下铝板2的厚度范围在0.2mm~3mm，制备高熔点聚合物层3的材料包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚酰胺、聚乙烯亚胺、聚异丁烯、三元乙丙橡胶、聚甲醛、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚碳酸酯中至少一种聚合物。在上胶粘层4和下胶粘层5中分别含有环氧树脂或硅酮树脂。

所述硅烷偶联剂6为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中任意一种。所述硅烷偶联剂6涂敷后在红外灯下烘烤10min待用。

所述高熔点聚合物层3的厚度为0.3mm~5mm。

所述铝塑板A可以折边或弯折。使用机械刨槽的方式制备得到可折边铝塑板。

实施例2

请参照图2所示，本实用新型的另一种铝塑板A的较佳实施例，该实施例与实施例1的主要区别在于：在上铝板1与上胶粘层4的接触面上以及在下铝板2与下胶粘层5的接触面上附着有由氧化铝、二氧化硅和碳化硅中任意一种材料制成的喷砂层7。所述喷砂层7的材料为氧化铝、二氧化硅和碳化硅中任意一种，其厚度为0.1mm~0.3mm。

其它结构与实施例1相同不再赘述。

在实施例1和实施例2中，在铝塑板A中，涂敷硅烷偶联剂、上铝板1和下铝板2表面喷砂、设置上下胶粘层都是有利于提高铝板和高熔点聚合物与粘结剂的粘接力，使铝板和聚合物不会脱层被剥离。

实施例3

本实用新型的第3种铝塑板A的较佳实施例，该实施例与实施例1、实施例2相比，其主要区别在于：所述制备高熔点聚合物层3的材料包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚酰胺、聚乙烯亚胺、聚异丁烯、三元乙丙橡胶、聚甲醛、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚碳酸酯中至少一种聚合物的废料，还包括黑色填料或白色填料，其中，黑色填料为炭黑，白色填料为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土、多孔二氧化硅、白碳黑、云母粉、硅灰石、膨润土中至少一种。

利用高熔点的聚合物废料制备高熔点聚合物层，进行废物再利用，并加入黑色填料或白色填料等添加剂，减少了聚合物材料在高温下的流动性，提高了铝塑板A中间层的熔点，改进后的铝塑板A在很大程度上降低了生产成本。

其它结构分别与实施例1、实施例2相同不再赘述。

实施例4

本实用新型还公开一种如实施例3所述的铝塑板A的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将制备高熔点聚合物层的聚合物的废料进行造粒，向造粒料中加入黑色填料或白色填料后制成色母粒，将色母粒使用挤出机挤出即为高熔点聚合物层3。

步骤二、分别敷设下铝板2、下胶粘层5、步骤一制备的高熔点聚合物层3、上胶粘层4和上铝板1，再一同放入层压机层压定型，即得到铝塑板A成品。

高熔点聚合物层的聚合物的废料是在制备光伏组件的过程中产生的，本实用新型将这一类高熔点的聚合物废料进行废物再利用，并加入黑色填料或白色填料等添加剂，减少了聚合物材料在高温下的流动性，提高了铝塑板中间层的熔点，改进后的铝塑板在很大程度上降低了生产成本，为此类光伏组件的制备提供了较好的解决方案。

实施例5

本实用新型还公开一种光伏组件B，所述光伏组件B包括光伏电池片8，所述光伏电池片8制备在如前实施例1至实施例3所述的铝塑板A上。

实施例6

本实用新型还公开另一种光伏组件B，所述光伏组件B包括光伏电池片8，所述光伏电池片8制备在使用如实施例4所述的铝塑板的制备方法制备的铝塑板A上。

在实施例5和实施例6中，光伏电池片8包括钙钛矿太阳能电池片、染料敏化太阳能电池片、有机太阳能电池片、聚合物太阳能电池片、晶硅太阳能电池片、碲化镉太阳能电池片和铜铟镓硒太阳能电池片中的任意一种类型。光伏电池片8制备在铝塑板A上的方式有两种：第一种方式是将制备好的光伏电池片8与铝塑板A通过层压的形式结合在一起，第二种方式是直接在铝塑板A上制备光伏电池片8。下面通过具体实施例进行说明。

实施例7

本实用新型还公开一种如前实施例5和实施例6所述的光伏组件B的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将铝塑板A的四周边缘进行折边，折边朝下。

步骤2、在铝塑板A中间平面的顶面上敷设一层下封装胶膜9，再依次放置已制备好的光伏电池片8、上封装胶膜10和上保护膜11，再一同进入层压机中层压，得到带有折边铝塑板的光伏组件B，层压温度为100℃~150℃，压力为50kPa~90kpa，层压时间为5min~15min。

使用直接折边的铝塑板A，降低了生产成本，增加了光伏组件的美观性。

实施例8

本实用新型还公开一种如前实施例5和实施例6所述的光伏组件B的制备方法，包括如下步骤：

步骤3、将铝塑板A的四周边缘进行折边，折边朝下。

步骤4、在铝塑板A中间平面的顶面上依次直接制备下保护层、光伏电池片和上保护层，得到带有折边铝塑板的光伏组件。

实施例9

请参照图3所示，本实用新型还公开一种光伏组件B的制备方法，包括如下步骤：

步骤11、将高熔点聚合物废料POE和PVDF与白色二氧化钛填料混合，重量比为2:1:0.2。进入造粒机中得到白色色母粒。使用挤出机将白色色母粒挤出成片状得到白色高熔点聚合物层，厚度为3mm。

步骤12、对上铝板1、下铝板2（厚度各为0.8mm）使用丙酮、去离子水进行清洗后烘干，在上铝板1、下铝板2与聚合物粘接面喷涂一层乙烯基三甲氧基硅烷，在红外烤箱中加热10min，温度为200℃。

步骤13、在上铝板1、下铝板2的聚合物粘接面分别喷涂一层环氧树脂作为上胶粘层和下胶粘层，随后在上铝板1、下铝板2中间敷设一层步骤11制备的白色高熔点聚合物层3，一同进入层压机中层压，使白色高熔点聚合物层3与上铝板1、下铝板2粘接，形成铝塑板A。

步骤14、对铝塑板A进行弯折加工。弯折加工包括开槽和折边。开槽深度不伤及对面下铝板2，并留有至少0.3mm厚的高熔点聚合物层3。折弯的角度为0°~180°，在该实施例中折弯角度为90°。

步骤15、在折边后的铝塑板A的正面分别依次敷设POE胶膜作为下封装胶膜9、钙钛矿光伏电池片作为光伏电池片8、POE胶膜作为上封装胶膜10和正面PVDF保护膜作为上保护膜11，一同进入层压机中层压，温度为100℃，压力为50Kpa，时间为5min。最终得到含有折边铝塑板A的钙钛矿光伏组件。

实施例10

请参照图3所示，本实用新型还公开另一种光伏组件B的制备方法，包括如下步骤：

步骤21、将高熔点聚合物废料POE和聚氨酯与黑色填料碳黑混合，重量比为1:1:0.5。进入造粒机中得到黑色色母粒。使用挤出机将黑色色母粒挤出成片状得到黑色高熔点聚合物层3，厚度为3mm。

步骤22、对上铝板1、下铝板2（厚度各为0.8mm）使用丙酮、去离子水进行清洗后烘干，在上铝板1、下铝板2与聚合物粘接面喷涂一层氧化铝作为喷砂层。

步骤23、在上铝板1、下铝板2的聚合物粘接面分别喷涂一层硅酮树脂作为上胶粘层和下胶粘层，随后在上铝板1、下铝板2中间敷设一层步骤21制备的黑色高熔点聚合物层3，进入层压机中层压，使黑色高熔点聚合物层3与上铝板1、下铝板2粘接，形成铝塑板A。

步骤24、对铝塑板A进行弯折加工。弯折加工包括开槽和折边。开槽深度不伤及对面下铝板2，并留有至少0.3mm厚的高熔点聚合物层3。折弯的角度为0°~180°，在该实施例中折弯角度为90°。

步骤25、在折边后的铝塑板A的正面分别敷设EVA胶膜作为下封装胶膜9、晶硅光伏电池片作为光伏电池片8、EVA胶膜作为上封装胶膜10和正面PVDF保护膜作为上保护膜11，一同进入层压机中层压，温度为120℃，压力为50Kpa，时间为5min。最终得到含有折边铝塑板A的晶硅光伏组件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铝塑板，包括上下设置的上铝板和下铝板，以及设置在上铝板和下铝板之间的中间层，其特征在于，所述中间层为高熔点聚合物层，在高熔点聚合物层与上铝板和下铝板之间还分别设置上胶粘层和下胶粘层，在上铝板与上胶粘层的接触面上以及在下铝板与下胶粘层的接触面上分别涂敷有一层硅烷偶联剂，上铝板、下铝板的厚度范围在0.2mm~3mm，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中任意一种。

2.一种铝塑板，包括上下设置的上铝板和下铝板，以及设置在上铝板和下铝板之间的中间层，其特征在于，所述中间层为高熔点聚合物层，在高熔点聚合物层与上铝板和下铝板之间还分别设置上胶粘层和下胶粘层，在上铝板与上胶粘层的接触面上以及在下铝板与下胶粘层的接触面上附着有喷砂层，上铝板、下铝板的厚度范围在0.2mm~3mm。

3.如权利要求2所述的铝塑板，其特征在于，所述喷砂层的材料为氧化铝、二氧化硅和碳化硅中任意一种，其厚度为0.1mm~0.3mm。

4.如权利要求1或2所述的铝塑板，其特征在于，所述高熔点聚合物层的厚度为0.3mm~5mm。

5.如权利要求1或2所述的铝塑板，其特征在于，所述铝塑板可以折边或弯折。

6.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括光伏电池片，所述光伏电池片制备在如权利要求1至5中任意一项所述的铝塑板上。

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