CN220086063U - 一种轻质光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种轻质光伏组件，从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材、第一封装胶膜、透射制冷膜、第二封装胶膜、电池片层、第三封装胶膜及化学钢化玻璃；化学钢化玻璃的厚度小于预设厚度；其中，透射制冷膜用于对可见光进行透射、对红外光进行反射。本申请公开的技术方案，采用抗紫外线的透明高分子聚合板基材作为前板，以阻隔紫外线，提高耐紫外性。利用透射制冷膜降低组件温度，并使得透明高分子聚合板基材与电池片层之间相隔多层，从而提高耐冲击性。且采用厚度小于预设厚度的化学钢化玻璃作为背板，以既降低背板重量和成本，又使得背板具有较强的机械性能和耐火性，从而延长组件使用寿命，提高组件可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及光伏组件技术领域，更具体地说，涉及一种轻质光伏组件。
背景技术
轻质光伏组件具有柔性、可弯曲、可满足轻便安装等特点，可安装在彩钢屋顶上。
目前，一般是采用高分子材料作为轻质光伏组件的上下外层，其中，所用高分子材料多为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或聚烯烃，且对于轻质光伏组件的背板而言，一般为多层高分子材料层。但是，高分子材料强度和耐候性均比较差，且设置多层高分子材料层作为背板会导致背板重量和成本增加。
综上所述，如何提高轻质光伏组件的可靠性，并降低轻质光伏组件的重量和成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种轻质光伏组件，用于提高轻质光伏组件的可靠性，并降低轻质光伏组件的重量和成本。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种轻质光伏组件，从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材、第一封装胶膜、透射制冷膜、第二封装胶膜、电池片层、第三封装胶膜及化学钢化玻璃；所述化学钢化玻璃的厚度小于预设厚度；
其中，所述透射制冷膜用于对可见光进行透射、对红外光进行反射。
优选的，还包括位于所述化学钢化玻璃的下表面的第四封装胶膜、位于所述第四封装胶膜的下表面的第一高分子聚合层。
优选的，所述第一高分子聚合层的厚度为0.2mm-0.5mm。
优选的，所述第一高分子聚合层为聚酯层。
优选的，所述透明高分子聚合板基材包括透明的第二高分子聚合层、设置在所述第二高分子聚合层上表面的第一透明含氟层。
优选的，还包括设置在所述第二高分子聚合层下表面的第二透明含氟层。
优选的，所述第一透明含氟层、第二透明含氟层均为含氟涂层、PVDF薄膜、PVF薄膜或ETFE薄膜中的任意一种。
优选的，所述第二高分子聚合层为增强PET层、丙烯酸层、聚氨酯层和PC层中的任意一种。
优选的，所述透明高分子聚合板基材的厚度为0.3mm-2mm。
优选的，还包括安装在所述化学钢化玻璃侧或所述透明高分子聚合板基材侧的接线盒。
本申请提供了一种轻质光伏组件，从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材、第一封装胶膜、透射制冷膜、第二封装胶膜、电池片层、第三封装胶膜及化学钢化玻璃；化学钢化玻璃的厚度小于预设厚度；其中，透射制冷膜用于对可见光进行透射、对红外光进行反射。
本申请公开的上述技术方案，采用抗紫外线的透明高分子聚合板基材作为轻质光伏组件的前板，以阻隔紫外线，从而提高透明高分子聚合板基材的耐紫外性和耐候性。在透明高分子聚合板基材和电池片层之间设置用于对可见光进行透射、对红外光进行反射的透射制冷膜，以通过对可见光进行透射而使得轻质光伏组件能够正常发电，通过对红外光进行反射而降低能量，从而降低轻质光伏组件的温度，提高透明高分子聚合板基材的耐候性和可靠性。而且第一封装胶膜、透射制冷膜和第二封装胶膜的设置使得透明高分子聚合板基材与电池片层之间相隔多层结构，从而在保证轻质光伏组件的柔性的基础上提高其耐冲击性能。另外，本申请采用厚度小于预设厚度的化学钢化玻璃作为轻质光伏组件的背板，以既降低背板的重量和成本，从而降低轻质光伏组件的重量和成本，又使得轻质光伏组件的背板具有较强的机械性能和耐火性，从而延长轻质光伏组件的使用寿命，提高轻质光伏组件的可靠性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种轻质光伏组件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种轻质光伏组件的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种透明高分子聚合板基材的截面示意图；
附图标记如下：
1-透明高分子聚合板基材，11-第二高分子聚合层，12-第一透明含氟层，13-第二透明含氟层，2-第一封装胶膜，3-透射制冷膜，4-第二封装胶膜，5-电池片层，6-第三封装胶膜，7-化学钢化玻璃，8-第四封装胶膜，9-第一高分子聚合层。
具体实施方式
光伏组件是光伏发电系统的核心部件，它的作用是将光能转化为电能。由于传统光伏组件采用物理钢化玻璃作为表面封装材料，该钢化玻璃硬度高，因此，传统光伏组件存在没有柔性、不可弯曲的缺点，无法贴合安装在曲面物体上，同时玻璃厚度一般在3.2mm以上，导致光伏组件本身的重量达到12kg/m3，组件重量无法满足轻便安装的需求，比如一些老旧的彩钢屋顶，如果安装重量过大，存在一定的安全隐患和安装不便，给施工带来不便的同时造成光伏组件无法满足承重载荷要求较低的应用领域。
为了解决上述问题，目前是采用高分子材料作为光伏组件的上下外层，以形成重量轻、可弯曲的轻质光伏组件，且在现有轻质光伏组件中高分子光伏背板材料多采用PET或聚烯烃作为基材(多为4层或5层结构)，但随着带来的背板强度不够、耐候性差等问题，因而只能通过增加层数弥补背板强度的不够，由原来的4-5层结构增至9层甚至更多。而结构层数的增加会造成背板生产工序复杂化、背板重量和生产成本增加，且设备匹配性变差。另外，由于PET抗冲击能力较差，所以，无法满足轻质光伏组件在户外的长期使用。且光且轻质光伏组件主要贴敷于屋顶等建筑物表面，因此，对轻质光伏组件的防火能力提出更高要求，而由于目前的轻质光伏组件采用高分子材料作为背板，因此，其阻燃能力不足，无法应对建筑物表面的防火需求。
为此，本申请提供一种轻质光伏组件，用于提高轻质光伏组件的可靠性，并降低轻质光伏组件的重量和成本。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
参见图1，其示出本申请实施例提供的一种轻质光伏组件的结构示意图，本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材1、第一封装胶膜2、透射制冷膜3、第二封装胶膜4、电池片层5、第三封装胶膜6及化学钢化玻璃7；化学钢化玻璃7的厚度小于预设厚度；
其中，透射制冷膜3用于对可见光进行透射、对红外光进行反射。
本申请所提供的轻质光伏组件从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材1、第一封装胶膜2、透射制冷膜3、第二封装胶膜4、电池片层5、第三封装胶膜6和化学钢化玻璃7，化学钢化玻璃7的厚度小于预设厚度。第一封装胶膜2起到将透明高分子聚合板基材1和透射制冷膜3粘合在一起的作用，第二封装胶膜4起到将透射制冷膜3与电池片层5粘合在一起的作用，第三封装胶膜6起到将电池片层5和化学钢化玻璃7粘合在一起的作用。第一封装胶膜2、第二封装胶膜4及第三封装胶膜6的厚度可以均为0.25mm-1.0mm，且第一封装胶膜2、第二封装胶膜4及第三封装胶膜6均为透明胶膜，具体可以为EVA(乙酸乙烯共聚物)胶膜、POE(乙烯-辛稀共聚物)胶膜、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)胶膜、SGB(离子型中间膜)胶膜中的其中一种(这三层封装胶膜的材料可以相同，也可以不同)，或者这三层封装胶膜均可以为上述多种胶膜形成的复合胶膜。电池片层5可以包括多个相连接的电池串(这些电池串之间可以采用并联、串联、串并联中的任意一种连接方式进行连接)，每个电池串中包含多个相串联的电池片。
通过上述可知，本申请利用抗紫外线的透明高分子聚合板基材1作为轻质光伏组件的前板，其中，透明高分子聚合板基材1的透光率可以在90％以上，以使得太阳光可以很好地透过透明高分子聚合板基材1而照射到电池片层5上被电池片层5吸收、发电，且透明高分子聚合板基材1可以为具有耐候性耐高温性的聚酯板材等。另外，通过使透明高分子聚合板基材1具备抗紫外线的能力可以阻隔紫外线照射到轻质光伏组件内部，从而防止透明高分子聚合板基材1等被紫外线破坏，提高轻质光伏组件的耐紫外和耐候性，进而提高轻质光伏组件的可靠性，延长轻质光伏组件的使用寿命。
并且，通过上述可知本申请还在轻质光伏组件中设置位于透明高分子聚合板基材1和电池片层5之间的透射制冷膜3，该透射制冷膜3具体可为高分子材料和无机高分子材料构成，具有可见光高透射、红外光高反射的作用。其中，对可见光的高透射使得可见光可以通过透射制冷膜3而进入到电池片层5，从而被电池片层5吸收和发电。对红外光高反射可以防止红外光进入到轻质光伏组件内部而造成热量积累，可以起到降低轻质光伏组件的温度的作用，从而避免热量积累而对轻质光伏组件造成影响，进而提高轻质光伏组件的可靠性。其中，透射制冷膜3具体可以对8-13μm低波段红外光(该波段的光具体为远红外光)进行反射，当然，也可以根据需要而对需要反射的光(具体为电池片层5吸收发电外能够造成组件温度升高的光)的波段进行调整等。
透射制冷膜3不仅可以起到对红外光进行反射而降低组件温度的作用，而且透射制冷膜3的设置还使得透明高分子聚合板基材1到电池片之间间隔多层结构，从而可以提高透明高分子聚合板基材1的耐冲击性和耐候性等，进而提高轻质光伏组件的可靠性。
另外，通过上述可知，本申请利用厚度小于预设厚度的化学钢化玻璃7作为轻质光伏组件的背板。其中，预设厚度可以为1.55mm，具体地，化学钢化玻璃7的厚度可以为0.8mm-1.5mm，当然，也可以根据对轻质光伏组件的重量需求等而对预设厚度和化学钢化玻璃7的具体厚度进行调整。也即本申请所提供的轻质光伏组件中的背板为超薄化学钢化玻璃7。化学钢化玻璃7是一种预应力玻璃，其强度高、热稳定性好、表面不变形，具有抗风压性、抗寒暑性和抗冲击性等，且具备一定的柔性。采用化学钢化玻璃7作为轻质光伏组件的背板不仅可以增强光伏组件的强度，以提高轻质光伏组件的耐冲击性等，而且可以防止水汽在背面的侵入，并增强对建筑表面的防火性能，且还可以增强轻质光伏组件的耐候性。另外，由于化学钢化玻璃7的厚度小于预设厚度，因此，可以使得轻质光伏组件在具备较强的机械性能的同时降低轻质光伏组件的重量和成本等。
通过上述可知，本申请在保证轻质光伏组件耐候、耐紫外、耐冲击、高透光性能的同时，还赋予了轻质光伏组件较低的重量和较强的机械性能，有效地提升了轻质光伏组件的防火性能及应用范围，且其结构更为简单优化。
需要说明的是，本申请所提供的轻质光伏组件的制备可以参照现有轻质光伏组件的制备过程，只是进行相应材料的替换、增设即可。具体地，在制备本申请所提供的轻质光伏组件时，可以在承接板上依次平铺透明高分子聚合板基材1、第一封装胶膜2、透射制冷膜3、第二封装胶膜4、电池片层5、第三封装胶膜6、化学钢化玻璃7，以形成待层压件。或者，可以依次平铺化学钢化玻璃7、第三封装胶膜6、电池片层5、第二封装胶膜4、透射制冷膜3、第一封装胶膜2、透明高分子聚合板基材1，以形成待层压件。在形成待层压件之后，可以将待层压件进入层压机中，在高温高压真空环境下热压成型，形成层压组件，并对层压组件进行修边处理、固化、清洗和包装等，以形成轻质光伏组件。其中，当借助承接板形成待层压件时，在对层压组件进行修边处理后，可以分离承载件和层压组件。
本申请公开的上述技术方案，采用抗紫外线的透明高分子聚合板基材作为轻质光伏组件的前板，以阻隔紫外线，从而提高透明高分子聚合板基材的耐紫外性和耐候性。在透明高分子聚合板基材和电池片层之间设置用于对可见光进行透射、对红外光进行反射的透射制冷膜，以通过对可见光进行透射而使得轻质光伏组件能够正常发电，通过对红外光进行反射而降低能量，从而降低轻质光伏组件的温度，提高透明高分子聚合板基材的耐候性和可靠性。而且第一封装胶膜、透射制冷膜和第二封装胶膜的设置使得透明高分子聚合板基材与电池片层之间相隔多层结构，从而在保证轻质光伏组件的柔性的基础上提高其耐冲击性能。另外，本申请采用厚度小于预设厚度的化学钢化玻璃作为轻质光伏组件的背板，以既降低背板的重量和成本，从而降低轻质光伏组件的重量和成本，又使得轻质光伏组件的背板具有较强的机械性能和耐火性，从而延长轻质光伏组件的使用寿命，提高轻质光伏组件的可靠性和稳定性。
参见图2，其示出了本申请实施例提供的另一种轻质光伏组件的示意图。本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，还可以包括位于化学钢化玻璃7的下表面的第四封装胶膜8、位于第四封装胶膜8的下表面的第一高分子聚合层9。
在本申请中，还可以在化学钢化玻璃7的下表面设置第四封装胶膜8，并在第四封装胶膜8下表面设置第一高分子聚合层9，其中，这里提及的下表面即为背光一侧所在的表面。第四封装胶膜8用于将化学钢化玻璃7与第一高分子聚合层9粘合在一起，且第四封装胶膜8的厚度、材料与第一封装胶膜2至第三封装胶膜6类似，在此不再赘述。
通过在化学钢化玻璃7的下表面设置第一高分子聚合成可以增加对化学钢化玻璃7的保护，并可增强轻质光伏组件的强度，且可降低轻质光伏组件的前板和背板间的应力差，从而避免轻质光伏组件发生弯曲，进而提高轻质光伏组件的可靠性。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，第一高分子聚合层9的厚度为0.2mm-0.5mm。
在本申请中，第一高分子聚合成的厚度可以为0.2mm-0.5mm，以既降低轻质光伏组件的前板和背板间的应力差，又避免轻质光伏组件重量过大。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，第一高分子聚合层9为聚酯层。
在本申请中，第一高分子聚合成具体可以为如PET等聚酯层，当然，也可以为其他耐候性材料等。
而且，第一高分子聚合层9可以含氟(具体可以设置含氟薄膜或含氟涂层等)，以使得第一高分子聚合层9具有抗紫外线的能力，从而提高其耐候性和耐紫外性。当然，由于第一高分子聚合层9位于轻质光伏组件的背光侧，因此，第一高分子聚合层9也可以不含氟。
参见图3，其示出了本申请实施例提供的一种透明高分子聚合板基材的截面示意图，本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，透明高分子聚合板基材1可以包括透明的第二高分子聚合层11、设置在第二高分子聚合层11上表面的第一透明含氟层12。
在本申请中，作为轻质光伏组件前板的透明高分子聚合板基材1可以包括透明的第二高分子聚合层11以及设置在第二高分子聚合层11上表面的第一透明含氟层12，其中，第二高分子聚合层11的上表面即为受光一侧的表面，也即为背离电池片层5的表面，且第二高分子聚合层11具有耐高温耐候性等特点。第一透明含氟层12具有高透性，也即可以使得可见光很好地透过而照射到电池片层5上。
利用第一透明含氟层12起到抗紫外线的作用，从而使得轻质光伏组件前板具有非常好的耐紫外性。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，还可以包括设置在第二高分子聚合层11下表面的第二透明含氟层13。
在本申请中，还可以在第二高分子聚合层11下表面设置第二透明含氟层13，以进一步增强轻质光伏组件前板的抗紫外性能。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，第一透明含氟层12、第二透明含氟层13均为含氟涂层、PVDF薄膜、PVF薄膜或ETFE薄膜中的任意一种。
在本申请中，第一透明含氟层12及第二透明含氟层13均可以为透明含氟薄膜，具体地，第一透明含氟层12及第二透明含氟层13可以均为PVDF(偏二氟乙烯)薄膜、PVF(氟乙烯均聚物)薄膜或ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜中的任意一种，当然，第一透明含氟层12及第二透明含氟层13也可以均为其他含氟透明材料。或者，第一透明含氟层12及第二透明含氟层13均可以为含氟涂层。
其中，当第一透明含氟层12及第二透明含氟层13均为含氟薄膜时，则可以通过胶黏剂与第二高分子聚合层11粘合在一起。当第一透明含氟层12及第二透明含氟层13均为含氟涂层时，则可以通过涂布、沉积等方式设置在第二高分子聚合层11的上下表面。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，第二高分子聚合层11为增强PET层、丙烯酸层、聚氨酯层和PC层中的任意一种。
在本申请中，第二高分子聚合层11可以为增强PET层、丙烯酸层、聚氨酯层和PC(聚碳酸酯)层中的任意一种。当然，也可以为其他具有韧性等可满足轻质光伏组件使用需求的高分子聚合层。其中，增强PET是在纯PET中填充添加矿物，使其拥有高的刚性和韧性，矿物填充物一般有碳纤维、二氧化硅等。
或者，第二高分子聚合层11也可以为增强PET、丙烯酸、聚氨酯、PC中的至少两种材料复合而成的复合高分子聚合层。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，透明高分子聚合板基材1的厚度为0.3mm-2mm。
在本申请中，透明高分子聚合板基材1的厚度可以为0.3mm-2mm，以使得轻质光伏组件具有比较好的柔性和抗冲击性等，同时使得轻质光伏组件重量比较轻。
本申请实施例提供的一种轻质光伏组件，还可以包括安装在化学钢化玻璃7侧或透明高分子聚合板基材1侧的接线盒。
在本申请中，轻质光伏组件还可以包括安装在化学钢化玻璃7侧或透明高分子聚合板基材1侧的接线盒，以利用接线盒实现轻质光伏组件与外部线路的连接等，从而将轻质光伏组件所产电流传输到外部。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，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 (10)
1.一种轻质光伏组件，其特征在于，从受光侧至背光侧依次包括抗紫外线的透明高分子聚合板基材(1)、第一封装胶膜(2)、透射制冷膜(3)、第二封装胶膜(4)、电池片层(5)、第三封装胶膜(6)及化学钢化玻璃(7)；所述化学钢化玻璃(7)的厚度小于预设厚度；
其中，所述透射制冷膜(3)用于对可见光进行透射、对红外光进行反射。
2.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，还包括位于所述化学钢化玻璃(7)的下表面的第四封装胶膜(8)、位于所述第四封装胶膜(8)的下表面的第一高分子聚合层(9)。
3.根据权利要求2所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述第一高分子聚合层(9)的厚度为0.2mm-0.5mm。
4.根据权利要求2所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述第一高分子聚合层(9)为聚酯层。
5.根据权利要求1至4任一项所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述透明高分子聚合板基材(1)包括透明的第二高分子聚合层(11)、设置在所述第二高分子聚合层(11)上表面的第一透明含氟层(12)。
6.根据权利要求5所述的轻质光伏组件，其特征在于，还包括设置在所述第二高分子聚合层(11)下表面的第二透明含氟层(13)。
7.根据权利要求6所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述第一透明含氟层(12)、第二透明含氟层(13)均为含氟涂层、PVDF薄膜、PVF薄膜或ETFE薄膜中的任意一种。
8.根据权利要求5所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述第二高分子聚合层(11)为增强PET层、丙烯酸层、聚氨酯层和PC层中的任意一种。
9.根据权利要求5所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述透明高分子聚合板基材(1)的厚度为0.3mm-2mm。
10.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，还包括安装在所述化学钢化玻璃(7)侧或所述透明高分子聚合板基材(1)侧的接线盒。
Priority Applications (1)
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| CN202321588292.6U CN220086063U (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 一种轻质光伏组件 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| CN202321588292.6U Active CN220086063U (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 一种轻质光伏组件 |
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2023
- 2023-06-20 CN CN202321588292.6U patent/CN220086063U/zh active Active
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