一种碳纤维太阳能板的制备方法及其碳纤维太阳能板技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维太阳能板的制备方法及其碳纤维太阳能板，将碳纤维布与塑封材料层在水平载板上叠放多层，经压合后制得水平碳纤维板；将太阳能电池片、透明塑封材料层在另一水平载板上按透明塑封材料层-太阳能电池片-透明塑封材料层顺序叠放整齐，经压合制得水平预压合太阳能组件；在另一水平载板上将水平碳纤维板-塑封材料层-水平预压合太阳能组件-透明塑封材料层叠放整齐后压合，制得水平碳纤维太阳能板。本发明专利技术首先将碳纤维布通过热压制备成水平碳纤维板，将太阳能电池片与透明塑封材料层进行预压合，然后水平碳纤维板和太阳能组件经过层压机压合为一体，解决了碳纤维板在制备过程中碳纤维布褶皱、气泡、脱层和移位等技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏技术、新能源技术及汽车领域，具体涉及一种碳纤维太阳能板的制备方法及其碳纤维太阳能板。
技术介绍
随着世界经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对能源的消耗也在不断增大，能源危机、环境问题日益严重，大力发展清洁能源已被提上了议程，太阳能作为清洁能源的代表倍受人们关注。同时太阳能的规模应用越来越贴近人们的生活，太阳能便携式灯具、太阳能充电器、太阳能背包以及太阳能帐篷等应用产品倍受广大消费者的青睐；太阳能帆船、太阳能汽车和太阳能无人机的研发也已经取得不错的成绩。近年来，我国汽车保有量不断增加，化石燃料消耗急剧增加，我国石油对外依存度不断扩大，发展新能源汽车是我国能源安全、环境保护以及中国汽车健康可持续发展的必然趋势，纯电动汽车零排放、低噪声且结构简单，受到各国政府及汽车企业的广泛关注，太阳能汽车同样成为研究热点。对于汽车，减轻重量将是降低燃油消耗最有效的途径，碳纤维材料将是车用材料发展的必然趋势。现有技术中在碳纤维板的制备过程中采用真空灌注碳纤维的方法，将一层或者多层碳纤维布铺在模具上，边缘用胶带粘接，确保模具与碳纤维布之间形成一个密闭环境，然后灌注环氧树脂胶，另一侧用真空泵抽取模具与碳纤维布之间的空气，另一方面使环氧树脂尽量均匀分布，然后加热烘烤，形成碳纤维部件。上述制备方法中所存在的主要问题如下：部分空气不宜被抽出，并可能造成碳纤维布褶皱，如空气没有被抽出，碳纤维部件上会有很多气泡，影响外观。目前碳纤维板的制备均为手工制备，良率低，碳纤维太阳能电池在压合过程中，塑封材料层出现褶皱和电池片移位，影响板面强度和美观性。
技术实现思路
为此，本专利技术目的是提供一种碳纤维太阳能板的制备方法及其碳纤维太阳能板，解决在碳纤维板制备过程中出现的碳纤维布褶皱、气泡和脱层现象，以及碳纤维太阳能电池在压合过程中出现的褶皱和电池片移位影响板面强度和美观的技术问题。所采用技术方案如下所述：一方面，本专利技术提供了一种碳纤维太阳能板的制备方法，包括如下步骤：S1制备水平碳纤维板将碳纤维布与塑封材料层在水平载板上按塑封材料层一碳纤维布一塑封材料层顺序叠放多层，经压合后从水平载板上取下，制得水平碳纤维板；S2制备水平预压合太阳能组件将太阳能电池片、透明塑封材料层在另一水平载板上按透明塑封材料层一太阳能电池片-透明塑封材料层顺序叠放整齐经压合后从水平载板上取下，制得水平预压合太阳能组件；S3制备水平碳纤维太阳能板将水平碳纤维板、水平预压合太阳能组件在水平载板上按水平碳纤维板一塑封材料层一水平预压合太阳能组件一透明塑封材料层叠放整齐后压合，并从水平载板上取下，制得水平碳纤维太阳能板。所述制备方法还包括：S4碳纤维太阳能板的热冲压成型：将S3中所制备的水平碳纤维太阳能板铺在加热的模具上，并对其进行热冲压，将水平碳纤维太阳能板制备成所需形状的碳纤维太阳能板。所述S1中的碳纤维布设有2-4层。所述S1、S3中的塑封材料层为环氧树脂薄膜、聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜中的一种，所述S2、S3中的透明塑封材料层为环氧树脂薄膜、聚烯烃薄膜、缩丁醛薄膜及聚乙烯薄膜中的一种。所述S1、S2中的水平载板为四氟布和钢化玻璃的粘合体或四氟布和环氧树脂板的粘合体。所述S2、S3中的透明塑封材料层在波长400nm-1100nm下的透光率大于89％。所述S2中的太阳能电池片为a-Si柔性太阳能电池、CIGS柔性太阳能电池或GaAs柔性太阳能电池中的一种或几种的组合。另一方面，本专利技术还提供了一种碳纤维太阳能板，包括碳纤维板和太阳能组件，所述碳纤维板与太阳能组件之间通过塑封材料层连接，所述的碳纤维板包括多层碳纤维布和多层塑封材料层，且按塑封材料层、碳纤维布、塑封材料层顺序交替排列，所述的太阳能组件包括太阳能电池片和透明塑封材料层，且按透明塑封材料层、太阳能电池片、透明塑封材料层排列。所述的碳纤维太阳能板呈车顶状。所述的碳纤维布共设有2-4层。本专利技术相对于现有技术具有如下有益效果：(1)本专利技术在制备碳纤维太阳能板时，首先将碳纤维布通过热压的方式制备成水平碳纤维板，将太阳能电池与透明塑封材料层进行预压合，形成预压合太阳能板，然后将水平碳纤维板和预压合太阳能板经层压机压合为一体，解决了碳纤维板在制备过程中碳纤维布褶皱、气泡、脱层等技术问题；将太阳能电池片进行水平预压合，解决了太阳能电池压合过程中塑封材料层褶皱、移位的工艺问题，本专利技术的制备方法适用于任意形状要求的太阳能碳纤维板的制备，且适用于车顶等多个领域。(2)本专利技术在制备碳纤维太阳能板中的水平碳纤维板时，将起粘接塑封作用的塑封材料层铺在水平载板上，将碳纤维布铺在塑封材料层上，交替叠加。在制作车顶用碳纤维板时，为保证碳纤维板强度，一般由2-4层碳纤维布通过塑封材料层粘接而成。通过本专利技术所提供的制备方法所制备的水平碳纤维板的平整度好，结构强度高，与传统的真空灌注相比，碳纤维工艺简单，良率高，无气泡和褶皱产生。水平预压合太阳能组件的制备是将透明塑封材料层铺在水平载板上，将完成串并联的太阳能电池片整齐铺在透明塑封材料层上，并引出汇流条，然后在太阳能电池片表面覆盖一层透明塑封材料层，经层压机压合，形成水平预压合太阳能组件，该步骤能够有效排除透明塑封材料层与太阳能电池片间隙中的气体，防止太阳能电池在压合过程中移位，其中水平预压合太阳能组件的制备能够满足任意尺寸或形状的太阳能制品的制备。在水平碳纤维太阳能板的制备过程中，通过在水平碳纤维板上铺上塑封材料层，然后在塑封材料层上铺设水平预压合太阳能组件，再在其上铺设透明塑封材料层，叠放整齐后进层压机进行压合，该步骤大大降低了太阳能电池与水平碳纤维板的结合难度。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术所提供的在制备水平碳纤维板时的结构示意图；图2是本专利技术所提供的在制备太阳能组件时的结构示意图；图3是本专利技术所提供的在制备碳纤维太阳能板时的结构示意图；图4是本专利技术所制备的碳纤维太阳能板的结构示意图。图中：1-水平载板，2-碳纤维板，21-塑封材料层，22-碳纤维布，3-太阳能组件，31-透明塑封材料层，32-太阳能电池片。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维太阳能板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1制备水平碳纤维板将碳纤维布与塑封材料层在水平载板上按塑封材料层‑碳纤维布‑塑封材料层顺序叠放多层，经压合后从水平载板上取下，制得水平碳纤维板；S2制备水平预压合太阳能组件将太阳能电池片、透明塑封材料层在另一水平载板上按透明塑封材料层‑太阳能电池片‑透明塑封材料层顺序叠放整齐，经压合后从水平载板上取下，制得水平预压合太阳能组件；S3制备水平碳纤维太阳能板将水平碳纤维板、水平预压合太阳能组件在水平载板上按水平碳纤维板‑塑封材料层‑水平预压合太阳能组件‑透明塑封材料层叠放整齐后压合，并从水平载板上取下，制得水平碳纤维太阳能板。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维太阳能板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1制备水平碳纤维板
将碳纤维布与塑封材料层在水平载板上按塑封材料层-碳纤维布-塑
封材料层顺序叠放多层，经压合后从水平载板上取下，制得水平碳纤维
板；
S2制备水平预压合太阳能组件
将太阳能电池片、透明塑封材料层在另一水平载板上按透明塑封材
料层-太阳能电池片-透明塑封材料层顺序叠放整齐，经压合后从水平载板
上取下，制得水平预压合太阳能组件；
S3制备水平碳纤维太阳能板
将水平碳纤维板、水平预压合太阳能组件在水平载板上按水平碳纤
维板-塑封材料层-水平预压合太阳能组件-透明塑封材料层叠放整齐后压
合，并从水平载板上取下，制得水平碳纤维太阳能板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法
还包括：S4碳纤维太阳能板的热冲压成型：
将S3中所制备的水平碳纤维太阳能板铺在加热的模具上，并对其
进行热冲压，将水平碳纤维太阳能板制备成所需形状的碳纤维太阳能板。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中的碳
纤维布设有2-4层。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1、S3中
的塑封材料层为环氧树脂薄膜、聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，
申请(专利权)人：北京汉能创昱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11