一种用于汽车的光伏外覆盖件及其制备方法技术

本发明专利技术属于光电混合车技术领域，公开了一种用于汽车的光伏外覆盖件及其制备方法，所述光伏外覆盖件由车身外蒙皮、太阳能电池模组、前膜层等层压粘结而成，并对光伏外覆盖件进行整体造型，使之能够与车架其他组件的造型的契合，且所述外覆盖件厚度薄、重量小，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车的光伏外覆盖件及其制备方法


[0001]本专利技术属于光电混合车
，具体涉及一种用于汽车的光伏外覆盖件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着太阳能光伏电池技术的发展，太阳能光伏电池的应用领域也越来越广泛，光伏汽车则为其中一个研究热点。为了满足光照的需求，光伏组件通常结合在汽车的外覆盖件上。
[0003]汽车外覆盖件总成是汽车车身的部件，其设计的首要目标除满足一定的功能外，还要满足一定的刚度和强度等结构性能要求。汽车外覆盖件按照结构类型可以分为骨架外蒙皮式和内外板组合式，其中位于覆盖件最外层的构件为车身外蒙皮。由于汽车外观设计多为复杂异型曲面，故汽车外覆盖件的组成结构如车身外蒙皮等一般需要4～6道冲压成型工序，如落料、预弯、拉延、修边、冲孔、翻边、整形等。
[0004]目前，太阳能光伏组件与车外覆盖件的结合方式主要有以下几种：
[0005]装配式应用，将常规平面玻璃太阳能光伏组件采用结构部件装配在汽车外覆盖件的表面。由于常规组件多采用玻璃封装，增加了汽车载重负荷，严重影响汽车外观造型设计以及安全性。
[0006]粘贴式应用，将柔性太阳能光伏组件采用耐候性结构胶粘贴在一个单曲面找平构件上，再将该构件装配在汽车外覆盖件的表面。相较普通组件的装配式应用，重量大大减轻，且实现单曲面造型；但是车体表面多为双曲面甚至异型曲面造型，作为在车体表面附加的一个装置，依然影响原整车外观造型设计。
[0007]集成式应用，采用集成式太阳能光伏组件替代汽车外覆盖件或外覆盖件蒙皮，从而可以满足汽车外观设计的造型设计，还能使表面构件具备发电功能。相较前两种应用，能够完美解决造型设计的问题，但是其组件多采用玻璃或PC等可以做造型设计的材料，因此都需要做前置的成型处理，如开模、表面处理等工序，大大增加了组件产品的成本，而且还会增加汽车载重负荷。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术采用已部分成型的车身外蒙皮作为背板基材，在蒙皮上直接附着粘结剂、太阳能电池模组、耐候性前膜等，再采用一体真空热压工艺制作，实现太阳能电池片与汽车外观造型的契合，且厚度薄、重量小，可靠性高。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
[0010]一种用于汽车的光伏外覆盖件，包括依次层叠的前膜层、第一粘结剂层、太阳能电池模组、第二粘结剂层和车身外蒙皮，所述层叠结构为一体化结构且与车身外蒙皮的形状一致，所述太阳能电池模组包括若干串并联的电池片。
[0011]优选的，所述车身外蒙皮为车身最外层结构且为预处理后的非平面蒙皮板，所述
预处理包括落料、预弯、拉延、修边、冲孔、翻边和整形中的一种多种。
[0012]优选的，所述车身外蒙皮为金属材质，所述第二粘结剂层与车身外蒙皮之间设置有绝缘层和第三粘结剂层，所述绝缘层由若干绝缘材料片拼接而成；所述绝缘层材料为具有电器绝缘性能的聚酯薄膜类材料，可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯，也可以是聚偏氟乙烯。
[0013]优选的，所述前膜层为多层膜结构，包括硬化涂层、耐候性膜层和阻隔层中的至少两种。
[0014]所述耐候性膜层为柔性高分子复合膜且断裂伸长率大于等于300％，耐候性膜优选聚四氟乙烯、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物、乙烯
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四氟乙烯共聚物等高分子柔性膜材料，当然不仅限于此。
[0015]所述硬化涂层连接于耐候性膜层上表面，所述涂层用于增强前膜层表面硬度，提高抗刮划能力；所述涂层可以为丙烯酸聚酯涂层、聚氨酯涂层或其他可以加强表面硬度的涂层。
[0016]所述阻隔层粘结于耐候性膜层下表面，可以为PET膜。
[0017]优选的，所述第一粘结剂层与太阳能电池模组之间设置有加强层和第四粘结剂层，所述加强层由若干加强材料片拼接而成。所述加强层为聚酯纤维复合材料，其固化后能保持一定的刚性强度，保护太阳能电池模组避免外部冲击造成电池片隐裂、碎片等失效风险。更加优选的，加强层可以为丙烯酸聚酯玻璃纤维复合材料，当然不限于此。
[0018]本专利技术另一方面公开了制备上述光伏外覆盖件的制备方法，包括以下步骤：
[0019]对前膜层造型，使前膜层造型后的形状尺寸与车身外蒙皮一致；
[0020]制作太阳能电池模组，具体为将电池片切割后串联成电池串，再将若干电池串进行串并联，并将主栅焊带的电极端通过汇流带引出至出线位置；
[0021]在车外蒙皮上依次铺设各材料层，送入层压机层压；
[0022]将连接器与太阳能电池模组出线电连接。
[0023]优选的，所述车外蒙皮在层压前已经过部分工序初步成型，具体为：将蒙皮板材落料、预弯、拉延、修边、冲孔和整形，所述整形为冲孔后对太阳能电池片排布区域进行整形。所述车外覆盖件蒙皮为金属、玻璃钢或碳纤维中的一种，金属具体为常用车规级材质，包含低碳钢、铝合金、玻璃钢、碳纤维、镁合金、钛合金等。
[0024]优选的，前膜材料造型步骤包括：将前膜层裁切后放入预制吸塑模具中固定，加热前膜，待其表面温度上升至80～110℃，开启抽真空阀门，使前膜按照吸塑模具内的造型均匀展开平铺在模具内表面，降温待用；更加优选低，所述温度为90～100℃。
[0025]优选的，所述层压步骤包括：
[0026]将铺设好的组件放置再层压机上料位置的抽真空设备上，进行预抽真空，当抽真空设备的柔性硅胶袋完全贴敷产品设计造型，且真空度达到
‑
95KPa后，保持3～10min；
[0027]再放入层压机进行真空热压，参数为：
[0028]第一段90～100℃，5～15min；
[0029]第二段110～120℃，5～15min；
[0030]第三段135～150℃，30～60min；
[0031]将热压后的组件在保持真空状态下冷却。
[0032]对层压得到的组件边沿区域进行折弯，形成用于与车架其它部件连接的折弯部，
所述弯折方法具体为：使用红外对外覆盖件待折边位置局部加热后，使前膜层表面温度达到110～130℃，停止加热后迅速进行折弯；折弯部仅包含前膜材料、粘结剂和蒙皮。
[0033]优选的，所述太阳能电池模组包含太阳能切片电池片、主栅焊带、汇流线，旁路二极管。其中，切片电池通过对常规标准太阳电池片等分切片而来，可以是二分之一切片、三分之一切片、四分之一切片，也可以是十分之一切片，太阳能电池片的类型可以是单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片、非晶硅异质结(HJT)太阳能电池片或者其他叠层太阳能电池片，也可以是薄膜太阳能电池片(非晶硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉、钙钛矿等)或其他技术的太阳能电池片。
[0034]所述粘结剂为高耐候性高分子材料，用来粘接前膜、太阳能电池模组、蒙皮，并填充两层结构中间的空隙，形成可靠的内部结构，可采用乙烯
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醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、聚乙烯醇缩丁醛或2,4,6
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三甲基苯甲酰基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车的光伏外覆盖件，其特征在于，包括依次层叠的前膜层、第一粘结剂层、太阳能电池模组、第二粘结剂层和车身外蒙皮，所述层叠结构为一体化结构且与车身外蒙皮的形状一致，所述太阳能电池模组包括若干串并联的电池片。2.根据权利要求1所述的光伏外覆盖件，其特征在于，所述车身外蒙皮为车身最外层结构且为预处理后的非平面蒙皮板，所述预处理包括落料、预弯、拉延、修边、冲孔、翻边和整形中的一种多种。3.根据权利要求1所述的光伏外覆盖件，其特征在于，所述车身外蒙皮为金属材质，所述第二粘结剂层与车身外蒙皮之间设置有绝缘层和第三粘结剂层，所述绝缘层由若干绝缘材料片拼接而成。4.根据权利要求1所述的光伏外覆盖件，其特征在于，所述第一粘结剂层与太阳能电池模组之间设置有加强层和第四粘结剂层，所述加强层由若干加强材料片拼接而成。5.根据权利要求1所述的光伏外覆盖件，其特征在于，所述前膜层为多层膜结构，包括硬化涂层、耐候性膜层和阻隔层中的至少两种，所述阻隔层的尺寸小于所述耐候性膜层的尺寸。6.一种制备权利要求1～5任一权利要求所述光伏外覆盖件的方法，其特征在于，包括：对前膜层造型，使其形状尺寸与外覆盖件蒙皮一致；制作太阳能电池模组，将电池片切割后串联成电池串...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓龙，桂裕鹏，
申请(专利权)人：武汉美格科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：