CN218966349U - 一种低成本的柔性光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低成本的柔性光伏组件，包括电池串、设于电池串受光面的前板、设于电池串背光面的背板以及线盒；所述前板以及背板与所述电池串分别通过第二粘结层以及第三粘结层实现复合；所述线盒安装于所述前板的受光面，前板中部开孔使电池串引出线与线盒相连；所述前板包括氟膜以及改性FRP板，氟膜与改性FRP板之间通过第一粘结层实现复合；所述改性FRP板由增强材料以及基体材料组成，所述基体材料浸润所述增强材料设置；本申请中氟膜厚度是常规柔性光伏组件的1/4，有效的降低组件成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏组件技术领域，具体涉及一种低成本的柔性光伏组件。
背景技术
目前常规光伏组件以玻璃为承载主体，光伏组件的重量较重和不可弯曲的特性，严重限制了建筑安装的潜力。柔性光伏组件的出现使安装场地不限于屋顶、曲面，倾斜表面和外墙。可使闲置空地得到高效的利用，与建筑完美贴合实现光伏建筑一体化，柔性光伏组件重量轻的特点和传统光伏组件相比节省了大量运输成本，从而有效的促进了新能源行业的发展。
部分企业采用氟膜和热熔胶直接对电池片进行封装，由于要满足光伏行业标准对透水率、绝缘耐压等硬性要求，通常使用的氟膜较厚导致组件成本较高，难以被市场接受。
实用新型内容
本实用新型的实用新型目的是提供一种低成本的柔性光伏组件。
为达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低成本的柔性光伏组件，包括电池串、设于电池串受光面的前板、设于电池串背光面的背板以及线盒；所述前板以及背板与所述电池串分别通过第二粘结层以及第三粘结层实现复合；所述线盒安装于所述前板的受光面，前板中部开孔使电池串引出线与线盒相连；
所述前板包括氟膜以及改性FRP板，氟膜与改性FRP板之间通过第一粘结层实现复合；所述改性FRP板由增强材料以及基体材料组成，所述基体材料浸润所述增强材料设置。
优选地，所述增强材料为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维材料中的任一种的织物；所述织物为短切毡、平纹布、斜纹布或者轴向布中的一种；所述织物的面密度为60-200g/m2
优选地，所述增强材料为不可燃材料；增强材料本身为不可燃物质，大大提高了柔性光伏组件的安全性。
优选地，所述基体材料为树脂，所述为树脂选自改性不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种；本实用新型中的改性不饱和聚酯树脂，是通过在不饱和聚酯树脂中引入一定量的环氧基团，以达到对树脂改性的目的，其中环氧基团中的仲羟基可以增强基体材料对增强材料的浸润性能，极大的减少制品中的孔隙率，提高改性FRP板的透光性能，进而确保改性FRP板的透光率满足光伏组件的标准要求；此外，基体材料较优的浸润性能还有效提高了改性FRP板的机械性能。
其中，不饱和聚酯树脂内还引入有聚氨酯，可有效提高产品的防腐性、柔韧性和抗冲击性，同时聚氨酯中游离的异氰酸酯基团与环氧基团中的仲羟基反应，从而可以增强产品的耐温性能，可以提高FRP板的热稳定性。
优选地，所述氟膜为ETFE、ECTFE、PVF、PVDF的一种，氟膜的厚度为20um-50um。本实用新型的柔性光伏组件中采用改性FRP板与氟膜进行结合，不仅有增强柔性光伏组件的强度，还可以有效提升其防水性能；本实用新型中在保证柔性光伏组件的性能下，氟膜厚度是常规柔性光伏组件的1/4，有效的降低组件成本。
其中所述改性FRP板的厚度尺寸为0.1-1mm，其透光率≥85％。FRP板的耐温范围为-60°-130°。
优选地，所述第一粘结层、第二粘结层以及第三粘结层为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛以及乙烯-辛稀共聚物中的一种；所述第一粘结层、第二粘结层以及第三粘结层的厚度为0.2-0.5mm。
优选地，所述电池串的材质为单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟硒、砷化镓、聚合物以及钙钛矿的一种。
优选地，所述改性FRP板的厚度为0.1-1mm。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、本实用新型的柔性光伏组件中，采用改性FRP板与氟膜进行结合，不仅有增强柔性光伏组件的强度，还可以有效提升其防水性能；本实用新型中在满足光伏产品标准的同时，氟膜厚度是常规柔性光伏组件的1/4，有效的降低组件成本；
2、本实用新型的改性FRP板引入环氧基团与聚氨酯；有效提高了改性FRP板的机械性能与热稳定性；
3、本实用新型的柔性光伏组件，可以大幅度降低组件的重量，实现轻量化，适于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
其中：1、氟膜；2、第一粘结层；3、改性FRP板；4、第二粘结层；5、电池串；6、第三粘结层；7、背板；8、线盒。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
请参照图1，本实施例主要介绍一种低成本的柔性光伏组件，包括电池串5、设于电池串5受光面的前板、设于电池串5背光面的背板7以及线盒8；所述前板以及背板7与所述电池串5分别通过第二粘结层4以及第三粘结层6实现复合；所述线盒8安装于所述前板的受光面，前板中部开孔使电池串5引出线与线盒8相连；
所述前板包括氟膜1以及改性FRP板3，氟膜1与改性FRP板3之间通过第一粘结层2实现复合；所述改性FRP板3由增强材料以及基体材料组成，所述基体材料浸润所述增强材料设置。
其中，Fiber Reinforced Plastics的简称为FRP。
其中所述氟膜1为ETFE、ECTFE、PVF、PVDF的一种，氟膜1的厚度为20um-50um；本实用新型的柔性光伏组件中采用改性FRP板3与氟膜1进行结合，不仅有增强柔性光伏组件的强度，还可以有效提升其防水性能；本实用新型中在保证柔性光伏组件的性能下，氟膜1厚度是常规柔性光伏组件的1/4，有效的降低组件成本。
其中所述改性FRP板3的厚度尺寸为0.1-1mm，其透光率≥85％。FRP板的耐温范围为-60°-130°。
所述增强材料为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维等材料中的任一种的织物；所述织物为短切毡、平纹布、斜纹布或者轴向布中的一种；所述增强材料的面密度为60-200g/m2。
所述增强材料均为不可燃材料，增强材料本身为不可燃物质，大大提高了柔性光伏组件的安全性。
所述基体材料为引入一定质量分数的环氧基团的改性不饱和聚酯树脂。
其中环氧基团中的仲羟基可以增强基体材料对增强材料的浸润性能，极大的减少制品中的孔隙率，提高改性FRP板3的透光性能，进而确保改性FRP板3的透光率满足光伏组件的标准要求；此外，基体材料较优的浸润性能还有效提高了改性FRP板3的机械性能。
上述改性不饱和聚酯树脂中还引入一定质量分数的聚氨酯，可有效提高产品的防腐性、柔韧性和抗冲击性，同时聚氨酯中游离的异氰酸酯基团与环氧基团中的仲羟基反应，从而可以增强产品的耐温性能，可以提高FRP板的热稳定性。
上述改性不饱和聚酯树脂的粘度范围为95-360mPa﹒s，其酸值范围为10-50mgKOH/g，固体含量48％-65％；
所述第一粘结层2、第二粘结层4以及第三粘结层6为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛以及乙烯-辛稀共聚物中的一种；所述第一粘结层2、第二粘结层4以及第三粘结层6的厚度为0.2-0.5mm。
所述电池串5的材质为单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟硒、砷化镓、聚合物以及钙钛矿的一种。
实施例2
本实施例主要介绍一种低成本的柔性光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在透光载具上铺设氟膜；
步骤二、再依次铺设第一粘结层、改性FRP板、第二粘结层、电池串、第三粘结层以及背板；
步骤三、将透光载具送入层压机内，通过层压热熔的方式实现复合粘结，形成层压件；
其中层压机的温度为110-130℃，层压时间为20min。
步骤四、层压件出炉冷却，冷却后取下透明载具循环使用；层压件经经加工测试后分选入库。
实施例3
本实施例主要介绍一种改性FRP板的制作方法，包括以下步骤：
步骤1：将基体材料对织物进行浸胶处理。
所述基体材料以质量份计，包括如下组分：不饱和聚酯树脂110份、固化剂1.3份、促进剂0.25份、阻燃剂3份、防紫外线剂0.1份、增强材料90份；将上述材料于0-30℃混合搅拌均匀待用；
所述不饱和聚酯树脂由二元酸、二元醇、乙烯基单体、双酚A环氧树脂、异氰酸酯和二醇聚酯等中的几种经过一定工序的化学反应制备而成。
所述织物为玻璃纤维斜纹布，其面密度为150g/m2，本实施例的不饱和聚酯树脂粘度为205mPa﹒s，固体含量为56％，酸值为19.8mgKOH/g；
织物匀速通过喷淋装置，织物的通过速度为3m/min。
步骤2：将浸胶的织物通过浸胶轴充分浸润后，通过挤胶轴将多余的树脂挤出。
其中，所述浸胶轴采用具有条状纹路的钢制花纹轴与橡胶软轴成对使用，所述挤胶轴为一对钢制轴；所述浸胶轴采用凹凸不平的花纹是为了通过挤压促进基体材料对织物的浸润。
步骤3：将浸润好的织物裁切，而后放置于热压机中进行热压处理；
其中，热压温度为120°，热压时间为6分钟。
步骤4：将热压好的制品进行精切割，得到光伏组件用改性FRP板。
对比例1
与实施例3中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：所述基体材料以质量份计，包括如下组分，树脂140份、固化剂0.9份、促进剂0.6份、阻燃剂5份、防紫外线剂0.3份、增强材料100份。
对比例2
与实施例3中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：所述基体材料以质量份计，包括如下组分，树脂120份、固化剂3.5份、促进剂0.32份、阻燃剂3份、防紫外线剂1份、增强材料80份。
对比例3
与实施例3中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：所述基体材料以质量份计，包括如下组分，树脂140份、固化剂4.3份、促进剂0.4份、阻燃剂2份、防紫外线剂4份、增强材料70份。
对比例4
与实施例3中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：所述基体材料以质量份计，包括如下组分，树脂150份、固化剂5份、促进剂0.5份、阻燃剂1份、防紫外线剂0.7份、增强材料65份。
对上述实施例和对比例进行性能测试，具体方法如下：
(1)断裂伸长率MD&TD和拉伸强度MD&TD，根据GB/T13542.2-2009得出；
(2)(eva、poe)剥离强度根据GB/T2790-1995得出；
(3)击穿电压根据GB/T13542.2-2009得出；
(4)透水率根据GB/T 26253-2010得出；
(5)透光度根据GB/T2410-2008得出；
测试结果参见下表：
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，包括电池串(5)、设于电池串(5)受光面的前板、设于电池串(5)背光面的背板(7)以及线盒(8)；所述前板以及背板(7)与所述电池串(5)分别通过第二粘结层(4)以及第三粘结层(6)实现复合；所述线盒(8)安装于所述前板的受光面，前板中部开孔使电池串(5)引出线与线盒(8)相连；
所述前板包括氟膜(1)以及改性FRP板(3)，氟膜(1)与改性FRP板(3)之间通过第一粘结层(2)实现复合；所述改性FRP板(3)由增强材料以及基体材料组成，所述基体材料浸润所述增强材料设置。
2.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维材料中的任一种的织物；所述织物为短切毡、平纹布、斜纹布或者轴向布中的一种。
3.如权利要求2所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述增强材料为不可燃材料。
4.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述基体材料为树脂，所述树脂选自改性不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种。
5.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述氟膜(1)为ETFE、ECTFE、PVF、PVDF的一种，氟膜(1)的厚度为20um-50um。
6.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述第一粘结层(2)、第二粘结层(4)以及第三粘结层(6)为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛以及乙烯-辛稀共聚物中的一种；所述第一粘结层(2)、第二粘结层(4)以及第三粘结层(6)的厚度为0.2-0.5mm。
7.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述电池串(5)的材质为单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟硒、砷化镓、聚合物以及钙钛矿的一种。
8.如权利要求1所述的一种低成本的柔性光伏组件，其特征在于，所述改性FRP板(3)的厚度为0.1-1mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221125204.4U CN218966349U (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种低成本的柔性光伏组件 |
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2022
- 2022-05-11 CN CN202221125204.4U patent/CN218966349U/zh active Active
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