结构粘结组合物和附接托架，以及它们在光伏太阳能模块中的使用制造技术

本公开涉及结构粘结组合物和附接托架以及它们在光伏太阳能模块中的用途。本公开的另一个方面涉及在用于制造模块的层压步骤期间将附接托架附连至太阳能模块的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结构粘结组合物和附接托架，以及它们在光伏太阳能模块中的使用
技术介绍
本领域中当前存在各种安装光伏(PV)太阳能模块的方法。每种方法的适用性取决于现场条件和正被安装的太阳能模块的类型以及其他因素。两种最常见的刚性太阳能模块是玻璃/背板模块和玻璃/玻璃模块。玻璃/背板刚性模块通常用于晶体硅PV模块。用于玻璃/背板模块的主要安装方法使用围绕模块的整个周边的金属框架。这些框架通常具有U形通道，在所述U形通道中插入面板边缘并且通过液体粘合剂或压敏胶带将其固定。玻璃/玻璃刚性模块是薄膜PV行业中主要类型的模块。比起玻璃/背板模块，夹具更多用于玻璃/玻璃模块。夹具接触模块边缘周围的较小区域，并且经受全部风雪负荷的应力。夹具使用对特定的夹具设计敏感，因为如果夹持区域不能够经受所施加的负荷，则在这些区域中可能发生模块故障。围绕边缘的多个夹具可用于使每个夹持区域处的力最小化。较厚的玻璃也可帮助降低故障可能性，但可能成本高昂。用于安装太阳能模块的第三选项是在模块的背侧上使用粘合剂粘结的轨道。粘合剂可为压敏胶带、液体或两者的组合。轨道附接可为用于玻璃/玻璃模块的划算且吸引人的选项。正确设计的轨道附接系统可经受相关的力。轨道可定位在模块的背面上以加固并支撑模块来抵抗风雪负荷。过去已经在太阳能模块轨道附接中使用了3MTM丙烯酸系泡沫胶带(例如，见图1中的照片)。一般来讲，轨道通常使用粘合剂(经常为胶带或液体的形式)附接到刚性太阳能面板(玻璃/背板或玻璃/玻璃)的背表面。将轨道附接到太阳能面板需要附加制造步骤和附加成本。众所周知，将轨道附接到太阳能模块在制造太阳能模块之后进行。本公开涉及一种方法，其中可在太阳能模块制造所使用的层压过程期间通过使用热固性粘结组合物将附接托架(诸如轨道)附连到太阳能模块。
技术实现思路
一般来讲，本公开涉及结构粘结组合物和附接托架以及它们在光伏太阳能模块中的使用。本公开的另一个方面涉及在用于制造模块的层压步骤期间将附接托架附连到太阳能模块的方法。在下文和以下部分中将更详细地描述本公开的其他方面。太阳能面板行业需要用于将PV太阳能模块附接到支撑子结构的简易、廉价且耐用的方法。在玻璃/玻璃太阳能模块的情况下，使用诸如轨道之类的附接托架是将太阳能模块安装到子结构上的合适选项。因此，在一个实施方案中，本公开涉及一种将附接托架附连到太阳能模块的方法，其在层压步骤期间利用其相关联的温度条件通过使用热固性粘合剂组合物将附接托架附连到层压前太阳能模块来进行。该层压步骤通常在真空条件下实现，与在非真空条件下所能实现的接触相比，这有助于在热固性粘合剂组合物与表面之间形成更好的接触。在这个实施方案中，热固性粘合剂组合物在层压步骤期间固化以产生完整太阳能模块，该太阳能模块已经在其表面上粘结了附接托架。该附接托架随后可用于将太阳能模块安装到合适的子结构。将轨道附接到太阳能模块的当前方法通常涉及手工过程或自动化过程，其中在不使用真空的情况下将轨道附接到完整制作的太阳能模块。本实施方案所描述的方法中使用热固性粘合剂组合物具有优于当前安装方法的许多优点。例如，热固性粘合剂组合物形成比压敏胶带或其他液体粘合剂所形成的粘结更强的粘结。液体粘合剂通常较散乱，可能需要较长时间来固化，并且在液体粘合剂固化时可能需要使用单独的胶带在背表面与轨道之间提供初始保持力以及提供粘结线厚度控制。压敏胶带可比液体粘合剂更简单且容易使用，从而提供立即的保持力，但其通常不够结实并且可能需要底漆。本专利技术的另一个实施方案涉及附接托架，其可用于上述方法并且被设计为消除对用于在层压步骤期间包裹太阳能模块的层压机或层压机囊状物的损坏或穿孔。除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文给出的定义旨在有利于理解本申请中频繁使用的一些术语，并无意排除那些术语在本公开上下文中的合理解释。除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望性能而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数虽然在本专利技术的广泛范围内所示的数值范围和参数为近似值，但在具体实施例中所示的数值是尽可能准确地报告的。然而，任何数值都固有地包含一定的误差，这些误差必定是由在它们相应的试验测量中存在的标准偏差引起。通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的全部数字(例如，1至5的范围包括例如1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)和该范围内的任何范围。除非上下文另外清楚地指定，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。除非上下文另外清楚地指定，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义使用。如本文所用，术语“粘合剂”是指可用于将两个部件(粘附体)粘附在一起的聚合物组合物。粘合剂的示例包括固化性粘合剂、热活化粘合剂、压敏粘合剂及其组合。在本公开中，术语“粘合剂”可与术语“粘合剂组合物”互换使用。如本文所使用的术语“固化性粘合剂”是指含有固化以形成粘合剂粘结的可固化反应混合物的粘合剂。不同于非固化性的热活化粘合剂(诸如热塑性粘合剂，其能够在施加热量后移除)和非固化性的压敏粘合剂，固化性粘合剂通常不能够在固化之后移除并且旨在在两个粘附体之间形成永久粘结。如本文所使用的术语“压敏粘合剂”是指在室温(23℃)下有粘性的任何粘合剂。如本文所使用的术语“热固性”通常是指组合物的性质，该性质使得所述组合物能够通过施加热量或合适的辐射来固化。如本文所使用的术语“热固性粘合剂组合物”是指能够通过向组合物施加热量或合适的辐射来固化的固化性粘合剂。如本文所使用的术语“结构粘结组合物”是指已被固化的热固性粘合剂组合物。如本文所使用的术语“窗用玻璃窗格”是指能够用作太阳能模块中的最外侧元件的任何基板。典型的窗用玻璃窗格由玻璃制成，但也可使用其他材料，诸如聚碳酸酯或聚酯。在一些实施方案中，窗用玻璃基板还可包括附加的层或处理。例如，附加层的示例包括被设计为提供炫光减少或防碎等的薄膜。例如，可存在于窗用玻璃窗格上的附加处理的示例包括涂层，包括但不限于硬敷层。如本文所使用的术语“聚合反应产物”是指由一种或多种反应物的聚合反应产生的产物。例如，聚合反应可通过使用光化辐射、可见光、热量、湿固化和电子束来实现。术语“相邻”是指彼此靠近并且可以彼此接触或未必彼此接触的两个元件的相对位置。彼此相邻的两个元件可以具有或不具有分离所述两个元件的一个或多个项目(诸如层)，并且将通过出现“相邻”的上下文来理解其意思。术语“紧邻”是指彼此紧挨且彼此接触并且不具有分离两个元件的中间层的两个元件的相对位置。如本文所使用的术语“支撑材料”是指能够与热固性粘合剂组合物混溶并且能够在热固性粘合剂组合物正被固化时向组件提供结构支撑的任何类型的材料。支撑材料的示例包括但不限于玻璃珠、玻璃泡、纤维、线材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将附接托架附连至太阳能面板的方法，包括：·提供预层压太阳能面板，所述预层压太阳能面板包括：○一个或多个光伏电池，所述一个或多个光伏电池各自包括第一主表面和第二主表面，○窗用玻璃窗格，所述窗用玻璃窗格与所述一个或多个光伏电池的所述主表面中的一个主表面相邻，·提供附接托架，其中所述附接托架包括：·主体，所述主体具有顶部表面和底部表面，·至少一个太阳能面板安装部分，所述至少一个太阳能面板安装部分位于所述主体的所述顶部表面上并被构造用于接纳所述太阳能面板的所述窗用玻璃窗格，·至少一个下部结构安装部分，所述至少一个下部结构安装部分位于所述主体的所述底部表面上并被构造用于附接至下部结构，其中所述附接托架的所述主体具有高度，其中所述主体的所述底部表面上的所述下部结构安装部分具有至少一个底部边缘，其中所述至少一个底部边缘是圆化的，·提供热固性粘合剂组合物，·通过将所述热固性粘合剂组合物定位在所述预层压太阳能面板的所述窗用玻璃窗格与所述附接托架的所述主体的顶部表面上的所述太阳能面板安装部分之间来形成太阳能面板组件，以及·加热所述太阳能面板组件，从而经由所述热固性粘合剂组合物形成所述窗用玻璃窗格与所述附接托架之间的粘结。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.23 US 62/222,250;2015.09.23 US PCT/US2015/1.一种将附接托架附连至太阳能面板的方法，包括：·提供预层压太阳能面板，所述预层压太阳能面板包括：○一个或多个光伏电池，所述一个或多个光伏电池各自包括第一主表面和第二主表面，○窗用玻璃窗格，所述窗用玻璃窗格与所述一个或多个光伏电池的所述主表面中的一个主表面相邻，·提供附接托架，其中所述附接托架包括：·主体，所述主体具有顶部表面和底部表面，·至少一个太阳能面板安装部分，所述至少一个太阳能面板安装部分位于所述主体的所述顶部表面上并被构造用于接纳所述太阳能面板的所述窗用玻璃窗格，·至少一个下部结构安装部分，所述至少一个下部结构安装部分位于所述主体的所述底部表面上并被构造用于附接至下部结构，其中所述附接托架的所述主体具有高度，其中所述主体的所述底部表面上的所述下部结构安装部分具有至少一个底部边缘，其中所述至少一个底部边缘是圆化的，·提供热固性粘合剂组合物，·通过将所述热固性粘合剂组合物定位在所述预层压太阳能面板的所述窗用玻璃窗格与所述附接托架的所述主体的顶部表面上的所述太阳能面板安装部分之间来形成太阳能面板组件，以及·加热所述太阳能面板组件，从而经由所述热固性粘合剂组合物形成所述窗用玻璃窗格与所述附接托架之间的粘结。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述主体的所述底部表面上的所述至少一个下部结构安装部分具有四个侧面，其中所述主体的所述底部表面具有宽度和长度并具有四个底部边缘，沿着所述四个侧面中的每个侧面有一个边缘，其中沿着所述底部表面的所述长度的两个底部边缘中的每个底部边缘限定纵向底部边缘，其中沿着所述底部表面的所述宽度的两个底部边缘中的每个底部边缘限定横向底部边缘，其中所述两个纵向底部边缘和所述两个横向底部边缘是圆化的，其中在纵向底部边缘与横向底部边缘相交的任何地方形成底部拐角，并且其中所述附接托架中的每个底部拐角是圆化的。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述附接托架的所述主体的高度为1/2英寸或更小。4.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐鲁斯·A·安德松，克里斯托弗·J·杜达，斯科特·R·迈尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US