一种叠片组件的层压结构及其制备方法、叠片组件技术

本发明专利技术公开了一种叠片组件的层压结构，包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，其特征在于，第一封装层包括第一基布层和第一封装涂层，第一封装涂层为丙烯酸涂层或超耐候聚酯涂层；第二封装层包括第二基布层和第二封装涂层，第二封装涂层为超耐候聚酯涂层；太阳能电池串为叠片电池。本发明专利技术不仅成本低，而且在满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等光伏行业技术标准要求的前提下，有效实现了解决了光伏组件封装材料的轻量化，增加了吸光面积，也增加了输出功率，提升了美观度，非常适合在光伏领域规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种叠片组件的层压结构及其制备方法、叠片组件
本专利技术属于光伏领域，具体涉及一种叠片组件的层压结构及其制备方法，本专利技术还涉及了应用该层压结构的叠片组件。
技术介绍
在当前社会，能源矛盾与环境问题越来越凸显，发展各类清洁能源是必然趋势。近年来，光伏行业快速发展，技术更新逐步加快，目前光伏行业正向产品多元化发展，高可靠性、高功率、低安装成本的各种功能组件研究开发已成为光伏组件发展的一种方向。太阳能光伏发电依靠太阳电池把光能直接转变为电能。在过去的十年中，光伏电池全球总产量以平均超过40％的年增长率增加，至2012年底全球光伏发电系统装机容量已达100GW。预计光伏发电在2030年占到世界能源供给的10％，对世界的能源供给和能源结构做出实质性的贡献。作为光伏领域运用的封装材料，要求其具备抗紫外、抗老化等性能，如图1所示，现有典型的光伏组件的层压结构(通常也叫层压件)是通过依次将超白钢化压花玻璃21、第一EVA膜22、太阳能电池串23、第二EVA膜24以及背板25叠合层压而成的，其中：超白钢化压花玻璃的密度达2.5g/cm3，而其常用厚度为3.2mm，因而该钢化玻璃玻璃每平方米重量高达8Kg，由该光伏组件层压结构组装成的光伏组件通常质量较大，其重量每平方米达到10Kg以上，该光伏组件再安装支撑结构，光伏组件每平方米的重量至少达到12Kg以上，当其应用在建筑物顶部或墙面等场合中，对光伏组件的支撑结构提出了较高的要求，增加了工程建设难度以及安装的成本，具体表现为：在建筑物顶部或墙面安装过程中，存在重量重，安装劳动强度大，实施困难；特别在有一些场合由于建筑承重载荷的限制，导致无法安装光伏组件。同时，现有的光伏组件封装结构外观单一，不太容易变化以适应不同建筑美观的要求等缺点。目前有一些技术方案提出通过改变封装材料试图来解决光伏组件轻量化的问题，即采用高透光薄膜、透明背板替代钢化玻璃，但是在实际应用过程中，由于这些高透光薄膜、透明背板大多仅采用EVA、POE等胶膜，如此封装后的光伏组件，在抗冲击、防火等性能上无法满足光伏行业技术标准。也有一些技术方案公开用于降低光伏组件的重量，如公开号为CN102516852A的中国专利技术专利公开了一种耐候、高导热涂层和散热太阳能背板，但是其涂层在生产过程中要用到大量溶剂，对环境污染很大，不符合绿色环保标准。又如公开号为CN102610680A的中国专利技术专利公开了一种UV固化耐候涂层的太阳能电池背板，但是其采用的液体涂覆工艺较复杂，不良率较高，设备投资大。再如公开号为CN102712184A、CN103346182A、CN102969382B、CN101290950B、CN103958196A等一系列中国专利技术专利中均采用了含氟聚合物，但含氟聚合物价格昂贵，增加了生产成本，不仅如此，上述专利所公开的仅仅只是光伏背板用材料，不透光，硬度低、刚性较弱，不适合用于替代现有的钢化玻璃。与本专利技术最接近的现有技术是公开号为CN105637653A的中国专利，该专利公开了一种光伏板以及用于制造该光伏板的方法，具体采用了基于含环氧基团的丙烯酸酯且用玻璃纤维加强的塑料，用其作为太阳能电池串的面光面和背光面的封装材料，该方法虽然解决了光伏组件层压结构封装材料重量重的问题，但其全部采用价格昂贵的丙烯酸酯作为封装材料，不仅成本高，而且造成光伏组件的颜色单一，该技术还存在层压过程中的层压温度高，能耗高，而且得到的光伏组件层压结构弯曲、有一定弧度，不平整，不利于光伏组件的安装实施，且影响外观美观。与此同时，叠片组件将叠片电池以更紧密的方式互相连结，令电池间的缝隙降到最低、甚至边缘稍微重叠，因此在同样的单位面积中可以铺设更多电池，吸光面积增加，输出功率有很大的提高。另外，叠片组件几乎不需要焊带，相对的节省了焊带成本，也提升了美观度。因此，迫切需要寻求方法来解决现有光伏组件层压结构中存在的封装材料重量重、成本高且层压工艺繁琐且层压效果不佳的问题，同时又满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等光伏行业技术标准的要求，并且又增加组件的输出功率，提升美观度。
技术实现思路
鉴于现有技术中的以上缺陷，本专利技术提供了一种叠片组件的层压结构，包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，所述第一封装层包括第一基布层和第一封装涂层，所述第一封装涂层为丙烯酸涂层或超耐候聚酯涂层；所述第二封装层包括第二基布层和第二封装涂层，所述第二封装涂层为超耐候聚酯涂层；所述太阳能电池串为叠片电池。优选地，所述第一封装层中所述第一基布层同所述第一封装涂层的重量比为3:7-1:1，所述第二封装层中所述第二基布层同所述第二封装涂层的重量比为3:7-1:1。优选地，所述丙烯酸涂层和/或所述超耐候聚酯涂层分别采用丙烯酸粉末涂料和/或超耐候聚酯粉末涂料制得。优选地，所述层压结构包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，其中，所述第一封装层由30-50重量份纤维布，即第一基布，和50-70重量份第一封装粉末涂料制备而成，所述第一封装粉末涂料均匀地涂覆在所述纤维布上；所述第二封装层由30-50重量份纤维布，即第二基布，和50-70重量份第二封装粉末涂料制备而成，所述的第二封装粉末涂料均匀地涂覆在所述的纤维布上；所述的太阳能电池串为叠片电池；所述的第一封装粉末涂料为丙烯酸粉末涂料或超耐候聚酯粉末涂料，所述的第二封装粉末涂料为超耐候聚酯粉末涂料；所述的丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂和丙烯酸树脂固化剂，所述的超耐候聚酯粉末涂料包括超耐候聚酯树脂和超耐候聚酯树脂固化剂；所述的纤维布由纤维材料织造制成。优选地，为了进一步增强耐候性，所述的层压结构包括氟塑料薄膜层，所述的氟塑料薄膜层位于所述的第一封装层的上方。优选地，为了给予叠片电池提供韧性保护，所述的层压结构包括封装胶膜层，所述的封装胶膜层可以单独设置在所述的第一封装层和所述的叠片电池之间或所述的叠片电池和所述的第二封装层之间，也可以同时设置在在所述的第一封装层和所述的叠片电池之间和所述的叠片电池和所述的第二封装层之间。进一步优选地，本专利涉及的封装胶膜层可以采用EVA、POE或PVB材料制成，当然本领域的技术人员也可以实际情况采用其他合适的封装胶膜材料。需要说明的是，本专利文本中出现的EVA是指乙烯-醋酸乙烯共聚物，是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得，英文名称为：EthyleneVinylAcetate，简称为EVA；本专利文本中出现的POE是指聚烯烃弹性体，英文名称为PolyolefinElastomer，简称POE；本专利文本中出现的PVB是指聚乙烯醇缩丁醛，英文名称为PolyvinylButyral，简称PVB。优选地，为了增加叠片组件的绝缘性能且减少水汽透过，所述的层压结构包括背板层，所述的背板层位于所述的第二封装层的下方。优选地，所述的第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料涂覆在所述的纤维布上的单位面积重量范围为70-400g/m2，所述的纤维布的单位面积重量范围为30-400g/m2。优选地，纤维布由纤维材料织造制成；进一步优选地，纤维布是由纤维材料采用平纹、斜纹、缎纹、罗纹或席纹中的任意一种织造方式或几种织造方式的组合制成。优选地，纤维材料是玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的任意一种或几种的组合，用以确保纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠片组件的层压结构，包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，其特征在于，所述第一封装层包括第一基布层和第一封装涂层，所述第一封装涂层为丙烯酸涂层或超耐候聚酯涂层；所述第二封装层包括第二基布层和第二封装涂层，所述第二封装涂层为超耐候聚酯涂层；所述太阳能电池串为叠片电池。

【技术特征摘要】
2017.04.05 CN 20171021825101.一种叠片组件的层压结构，包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，其特征在于，所述第一封装层包括第一基布层和第一封装涂层，所述第一封装涂层为丙烯酸涂层或超耐候聚酯涂层；所述第二封装层包括第二基布层和第二封装涂层，所述第二封装涂层为超耐候聚酯涂层；所述太阳能电池串为叠片电池。2.如权利要求1所述的叠片组件的层压结构，其特征在于，所述第一封装层中所述第一基布层同所述第一封装涂层的重量比为3:7-1:1，所述第二封装层中所述第二基布层同所述第二封装涂层的重量比为3:7-1:1。3.如权利要求1所述的叠片组件的层压结构，其特征在于，所述丙烯酸涂层和/或所述超耐候聚酯涂层分别采用丙烯酸粉末涂料和/或超耐候聚酯粉末涂料制得。4.如权利要求3所述的层压结构，其特征在于，所述超耐候聚酯粉末涂料包括超耐候聚酯树脂和超耐候聚酯树脂固化剂，其中，所述超耐候聚酯树脂固化剂占所述超耐候聚酯粉末涂料重量的2-20％，所述超耐候聚酯树脂固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、羟烷基酰胺、异氰酸酯中的任意一种或几种任意配比的混合。5.如权利要求3所述的层压结构，其特征在于，所述超耐候聚酯粉末涂料包括超耐候聚酯树脂和超耐候聚酯树脂固化剂，其中，所述超耐候聚酯树脂为羟基超耐候聚酯或羧基超耐候聚酯，其玻璃化温度范围为50-75℃，粘度范围为15-200Pa·s，所述羟基超耐候聚酯树脂的羟值范围为30-300mgKOH/g，所述羧基超耐候聚酯树脂的酸值范围为15-85mgKOH/g。6.如权利要求3所述的层压结构，其特征在于，所述超耐候聚酯粉末涂料包括助剂，所述助剂占所述超耐候聚酯粉末涂料重量的3-40％，所述助剂为聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺、氧化铝、气相二氧化硅、四溴双酚A、十溴二苯乙烷、磷酸三甲苯酯、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、钛白粉、炭黑中的任意一种或几种任意配比的混合。7.如权利要求3所述的层压结构，其特征在于，所述超耐候聚酯粉末涂料或所述丙烯酸粉末涂料的粒径范围为35-300μm。8.如权利要求3所述的层压结构，其特征在于，所述丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂和丙烯酸树脂固化剂，其中，所述丙烯酸树...

【专利技术属性】
技术研发人员：施正荣，龙国柱，刘皎彦，练成荣，王伟力，
申请(专利权)人：上迈上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31