一种彩色光伏器件制造技术

本申请公开了一种彩色光伏器件，从下到上包括依次层叠设置的背面玻璃层、第一下层柔性胶膜层、强化胶膜层、第二下层柔性胶膜层、电池片层以及上层彩色玻璃层。本申请提供的彩色光伏器件，由于所述强化胶膜层的作用，使得所述彩色光伏器件在正常工作的高温条件下，内部的胶膜层仍然具有高的弹性模量和强度，从而使得所述彩色光伏器件具有较高的安全性。所述彩色光伏器件具有较高的安全性。

A color photovoltaic device

【技术实现步骤摘要】
一种彩色光伏器件


[0001]本申请涉及太阳能电池
，具体涉及一种彩色光伏器件。

技术介绍

[0002]光伏组件作为一个光能接受和转换的工具，经过长期的技术更新和迭代，已经具有很高的效率，在大规模的地面电站中已经有广泛的应用。随着光伏安装量的增加，地面资源使用量已经趋于饱和，而大量的建筑面积作为阳光的接收面，是安装光伏的最佳选择。建筑上安装光伏，一方面可以增加能源收入，另一方面能够降低建筑能耗，同时建筑发电可以自发自用，减少电力远距离输送的损耗。然而光伏电池通常颜色为深蓝或黑色，较为单调，不能满足建筑多样化的外观需求。光伏电池的技术中有薄膜电池技术，比如碲化镉，铜铟镓硒等，这些技术的效率通常较低。晶硅作为一个成熟的光伏发电技术，现在的效率已经达到量产24％以上的效率，因此是建筑光伏一体化的优选技术。实现光伏组件多样化颜色需求的方法有胶膜添加无机或有机的色素，比如彩色胶膜。这种方法一方面由于色素对于光线的吸收，会大幅降低光伏组件的效率，另一方面，有着褪色的风险，不是一个光伏组件颜色的良好的选择。还有在电池片表面做彩色的镀膜层，但是这种方法由于镀膜层厚度控制困难，颜色很难做到均匀一致，外观很难看。
[0003]另一方面，光伏组件在建筑上面使用，特别是在立面使用时，其安全性能是非常重要的控制性能。光伏组件作为一种夹胶玻璃，在破碎后，由于封装胶膜的存在，不容易有碎片从高处坠落，因此具有一定的安全属性。这一安全属性的强弱，与使用的封装胶膜的特性，尤其是弹性模量有直接关系。常用的封装胶膜有EVA，POE，PVB等。这些胶膜的物理特性是随着温度的升高，其弹性模量逐步下降，EVA，POE，PVB都有着低于常温的玻璃化转变点，当温度高于50℃时，其弹性模量都会有大幅的下降。其强度已经弱到与玻璃相比，可以忽略不计的程度。然而光伏组件作为一个电器单元，在户外暴晒发电时，其工作温度会比环境温度高出三四十摄氏度。比如夏天时，温度可以达到80℃，甚至更高。在这个温度下，光伏组件内部的EVA，POE，PVB等封装胶膜强度会非常低，这个时候如果组件受外力发生破损，破损后的组件在自重下就可能发生坠落伤人。而夏天是大冰雹，大风等极端天气高发的季节，这个风险非常大。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本申请提出了一种强度较高、发光均匀的彩色光伏器件。
[0005]本申请提供一种彩色光伏器件从下到上包括依次层叠设置的背面玻璃层、第一下层柔性胶膜层、强化胶膜层、第二下层柔性胶膜层、电池片层以及上层彩色玻璃层。
[0006]可选地，所述第一下层柔性胶膜层以及第二下层柔性胶膜层均选自EVA膜层、POE膜层、PVB膜层或SGP膜层中的一种；
[0007]所述第一下层柔性胶膜层的厚度为0.1
‑
2mm；
[0008]所述第二下层柔性胶膜层的厚度为0.1
‑
2mm。
[0009]可选地，所述强化胶膜层为PET膜层、PU膜层、尼龙层或金属丝网层中的一种；
[0010]所述强化胶膜层的厚度为0.1
‑
1mm。
[0011]可选地，在所述强化胶膜层靠近所述第二下层柔性胶膜层的一侧表面涂覆有黑色耐候层。
[0012]可选地，涂覆有所述黑色耐候层的强化胶膜层对于可见光的反射率低于10％，对于波长为750nm以上的红外光反射率高于30％。
[0013]可选地，所述黑色耐候层的原料包括：耐候树脂基材为80
‑
100份，溶剂为40
‑
120份，黑色色料为10
‑
50份，填料为5～20份，硅烷偶联剂为1～20份，固化剂为3
‑
30份，助剂为1
‑
5份。
[0014]可选地，所述耐候树脂基材选自丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟碳树脂、环氧树脂、偏氟乙烯、三氟乙烯
‑
乙烯基醚共聚物、三氟乙烯
‑
乙烯基酯共聚物、四氟乙烯
‑
乙烯基醚共聚物和异氰酸酯中的至少一种，优选为丙烯酸树脂或氟碳树脂；
[0015]所述溶剂选自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种，优选为醋酸丁酯；
[0016]所述黑色色料选自铁铬黑、铁铬黑、铜铬黑、铁锰黑、苯胺黑、苝黑中的至少一种，优选为铁铬黑；
[0017]所述填料选自玻璃粉末、陶瓷粉末、白炭黑和氧化铝中的至少一种，优选为白炭黑；
[0018]所述固化剂为异氰酸酯系固化剂、咪唑固化剂、胺类固化剂和双氰胺类固化剂中的至少一种，优选为异氰酸酯系固化剂；
[0019]所述硅烷偶联剂选自γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基
‑
丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，优选为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；
[0020]所述助剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷中的一种；优选为聚二甲基硅氧烷。
[0021]可选地，所述黑色色料的粒径为5
‑
50μm；所述填料的粒径为1
‑
5μm。
[0022]可选地，所述黑色耐候层为任意具有网格状的膜层。
[0023]可选地，所述上层彩色玻璃层包括从下到上依次设置的上层胶膜层、彩色釉层以及正面玻璃层，且所述上层胶膜层背离所述彩色釉层的一侧表面与所述电池片层连接在一起。
[0024]可选地，所述上层胶膜层为无色透明胶膜层，其厚度为0.1
‑
2mm。
[0025]可选地，所述上层彩色玻璃层包括依次设置的上层胶膜层和正面玻璃层，且所述上层胶膜层背离所述正面玻璃层的一侧表面与所述电池片层连接在一起。
[0026]可选地，所述上层胶膜层为彩色透明胶膜层，其厚度为0.1
‑
2mm。
[0027]可选地，所述正面玻璃层为透明玻璃，其厚度为1
‑
16mm。
[0028]可选地，所述上层玻璃的一侧表面涂覆有减反射层。
[0029]本申请还一种彩色光伏器件的制备方法，包括如下步骤：
[0030]提供背面玻璃层，
[0031]提供三层复合膜，所述三层复合膜包括依次层叠在一起的第一下层柔性胶膜层、强化胶膜层以及第二下层柔性胶膜层；
[0032]将所述第一下层柔性胶膜层与所述背面玻璃层叠在一起；
[0033]在所述第二下层柔性胶膜层背离所述强化胶膜层的一侧表面上设置电池片层；
[0034]在所述电池片层背离所述第二下层柔性胶膜层的一侧表面上设置所述上层材料玻璃层。
[0035]可选地，将所述强化胶膜层的两个表面进行电晕处理后，分别与所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色光伏器件，其特征在于，从下到上包括依次层叠设置的背面玻璃层、第一下层柔性胶膜层、强化胶膜层、第二下层柔性胶膜层、电池片层以及上层彩色玻璃层。2.根据权利要求1所述的彩色光伏器件，其特征在于，所述第一下层柔性胶膜层以及第二下层柔性胶膜层均选自EVA膜层、POE膜层、PVB膜层或SGP膜层中的一种；所述第一下层柔性胶膜层的厚度为0.1
‑
2mm；所述第二下层柔性胶膜层的厚度为0.1
‑
2mm。3.根据权利要求1所述的彩色光伏器件，其特征在于，所述强化胶膜层为PET膜层、PU膜层、尼龙层或金属丝网层中的一种；所述强化胶膜层的厚度为0.1
‑
1mm。4.根据权利要求1所述的彩色光伏器件，其特征在于，在所述强化胶膜层靠近所述第二下层柔性胶膜层的一侧表面涂覆有黑色耐候层。5.根据权利要求4所述的彩色光伏器件，其特征在于，涂覆有所述黑色耐候层的强化胶膜层对于可见光的反射率低于10％，对于波长为750nm以上的红外光反射率高于30％。6.根据权利要求4或5所述的彩色光伏器件，其特征在于，所述黑色耐候层的原料包括：耐候树脂基材为80
‑
100份，溶剂为40
‑
120份，黑色色料为10
‑
50份，填料为5～20份，硅烷偶联剂为1～20份，固化剂为3
‑
30份，助剂为1
‑
5份。7.根据权利要求6所述的彩色光伏器件，其特征在于，所述耐候树脂基材选自丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟碳树脂、环氧树脂、偏氟乙烯、三氟乙烯
‑
乙烯基醚共聚物、三氟乙烯
‑
乙烯基酯共聚物、四氟乙烯
‑
乙烯基醚共聚物和异氰酸酯中的至少一种，优选为丙烯酸树脂或氟碳树脂；所述溶剂选自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种，优选为醋酸丁酯；所述黑色色料选自铁铬黑、铁铬黑、铜铬黑、铁锰黑、苯胺黑、苝黑中的至少一种，优选为铁铬黑；所述填料选自玻璃粉末、陶瓷粉末、白炭黑和氧化铝中的至少一种，优选为白炭黑；所述固化剂为异氰酸酯系固化剂、咪唑固化剂、胺类固化剂和双氰胺类固化剂中的至少一种，优选为异氰酸酯系固化剂；所述硅烷偶联剂选自γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氨丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王申存，张松，单康康，
申请(专利权)人：隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：