一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，包括划片、串焊、排版、EL测试、封装、铺设、层压和成型步骤，通过该工艺生产的BRPV可以减少维护施工危险，可增加各项资源及材料的生命周期。减少空、水、废弃物的排放，加强物理结构强度，提升建筑物的能源使用效率的安全复合光电建材。安全复合光电建材。安全复合光电建材。

【技术实现步骤摘要】
一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺


[0001]本专利技术涉及光伏建材生产领域，具体讲是一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺。

技术介绍

[0002]传统的BIPV(Building Integrated PhotoVoltaics)是指太阳能建筑一体化，是与建筑物形成完美结合的太阳能发电系统，也称为“构建型”和“建材型”建筑太阳能。它作为建筑物外部结构的一部分，可作为屋顶、天窗、建筑物外立面等的替代物品。既具有太阳能发电功能，又能承担建筑构件和建筑材料的作用，与建筑物形成完美的统一体。它的最大特点是与建筑物融为一体，可以降低建筑成本；但是传统BIPV无论是双玻、导槽或组构式皆有以下、高电压、无法踩踏、遮阴、承重变形、导水不良、组件多无法维修
…
等缺点。
[0003]传统的BAPV（Building
‑
Attached PhotoVoltaics）是指附着在建筑物上的太阳能发电系统，也称为“后安装型”建筑太阳能太阳能发电系统。BAPV的主要功能是太阳能发电，不承担建筑物的防水、遮风、防火、隔热保温等功能。BAPV更多是建好的房子后添加太阳能设备，它的安装、安全性、支撑系统需要考虑周全，也会增加建筑负载，影响建筑的整体效果。BAPV大多数不是建设设计时就考虑好的，因此存在重复建设的问题，也起不到节约建筑材料的作用。并且BAPV无法防水、高电压、无法踩踏、无法防火、怕遮阴、组扣件无法耐12级以上风力等缺点；本专利技术所述的BRPV是Building Reinforce PhotoVoltaics的缩写，是指具有BIPV功能并加强各项资源循环包括水、能量、热能的隔绝、吸收与应用。

技术实现思路

[0004]因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺；通过该工艺生产的BRPV可以减少维护施工危险，可增加各项资源及材料的生命周期。减少空、水、废弃物的排放，加强物理结构强度，提升建筑物的能源使用效率的安全复合光电建材。
[0005]具体的，一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，包括如下步骤：S1、划片，通过无损激光划裂技术进行划片，并结合半片技术形成电池片；S2、串焊，通过多主栅技术将电池片组装成电池片组件；S3、排版，对电池片组件进行排版并形成具有玻璃板的光伏组件；S4、EL测试，对光伏组件进行测试；S5、封装，将通过测试的光伏组件进行POE胶膜封装；S6、铺设，对封装好的光伏组件进行背材铺装，铺装好后再翻转；S7、层压，将完成铺设和翻转的光伏组件送入层压机进行层压，在层压机中层压10
‑
30分钟；S8、成型，对层压后的光伏组件成型处理，并得到BRPV强化复合安全发电建材。
[0006]进一步的，所述步骤S1中无损激光划裂技术是利用激光对材料进行局部快速加热，再冷却，产生一个不均匀的温度场，该温度场会在材料表面产生温度梯度，从而诱发热应力的产生；其中激光光斑中处于压应力状态，而激光光斑前后处于拉应力状态；由于脆性材料抗压刚度远大于抗拉强度，当拉应力达到材料的断裂强度时，就会使材料发生断裂，断裂会随着激光及后续冷却的移动轨道稳定扩展，前提是在电池片边缘加工一个超小的槽口，断裂扩展会从槽口开始。
[0007]在以光伏电池片切割为基础的技术革新衍生出种类众多的光伏组件新产品，例如半片组件、210电池三分片组件、叠瓦组件、板块互联组件、无缝焊接多主栅组件等等，激光划裂成为组件产品迭代升级的不可或缺的工艺环节。
[0008]而传统的激光划裂技术以激光烧蚀配合机械掰片技术为主流：首先利用激光在电池的背面加工出一条贯穿表面的切割道，再采用机械法将电池片沿着切割道掰开。虽然多刀激光切割技术的引入将常规激光划裂机对电池片的损伤降低至基本满足企业要求，但随着超小电池片间距(零间距，甚至负间距)、大尺寸硅片和超低温电池等工艺路线的诞生，常规激光划裂工艺难以满足超高的加工品质要求。
[0009]而通过所述步骤S1中无损激光划裂技术与常规激光划裂技术的主要区别和优势如下：（1）断面形貌：常规激光划裂在电池表面烧蚀形成的切割道：宽度为30
µ
m、深度为60
‑
90
µ
m，同时表面横向热影响区会扩展到80
µ
m左右，50%左右截面存在热损伤;而无损激光划裂的硅片截断面干净、不存在损伤点，主要原因是无损划裂过程不存在激光高温烧蚀过程。
[0010]（2）加工粉尘常规激光划裂工艺要求去除切割道内的硅材料，因而产生大量硅粉尘，需要特殊设计的除尘装置，否则容易引发火灾；而无损激光划裂工艺产生的粉尘数量非常少，可忽略不计；（3）加工温度无损激光划裂加工过程温度控制范围150
‑
250℃，属于低温工艺；（4）性能测试三点抗弯强度：与整片电池相比，无损激光划裂电池片的强度几乎保持不变，而常规激光划裂电池片的强度下降10%以上，进一步证明无损激光划裂机解决了电池片的损伤问题，这有利于产品加工过程中的破片率和返修率的控制，同时可加强产品在长期户外应用环境下的可靠性，进而降低企业的成本，以上优点利于业内大尺寸硅片和划三以上新工艺的导入;在电性能方面，相对常规激光划裂，无损激光划裂的PERC组件功率稍微提升，主要来自于热损伤降低。
[0011]进一步的，在步骤S1中所述半片技术是通过减小电池片尺寸，降低串阻损耗来提高组件功率，通过将标准规格电池片激光切割为尺寸相等的两个半片电池片，可将通过每根主栅的电流降低为原来的1/2，内部损耗降低为整片电池的1/4，进而提升组件功率。
[0012]随着行业内太阳能高效电池研究的不断进步，目前大部分单多晶电池组件的额定工作电流较高，其平均值在8A
‑
9A左右，电流在流经组件内部的焊带时会产生功率损耗，这部分损耗主要转化为焦耳热(Ploss=I2R)存在于组件内部。因此随着电流的增大，这部分的
损失也就越大，而通过步骤S1中所述半片技术能够解决该问题。
[0013]进一步的，在步骤S2中所述串焊是光伏组件的核心工艺，用于将电池片组装成组件。太阳能电池片单片电压0.5~0.9V左右，远低于实际使用所需要的电压，因此要将其串联或并联，连接后再将电池片封存形成光伏组件。常规的太阳能组件每块包含有60、72或75片电池片，这些电池片需要每10、12或者13片串联焊接在一起；该步骤中是采用多主栅技术通将电池片组装成电池片组件；其中多主栅技术（MULTI
‑
BUSBAR，MBB）是通过提高主栅数目，提高电池应力分布均匀性，进而提高导电性，增加转换效率。
[0014]多主栅技术是实现降低电学损耗和提升光学利用率最佳平衡的技术解决方案，随着电池片尺寸的增大，MBB已成为行业的主流技术。
[0015]进一步的，为了解决热斑效应，在步骤S3中所述排版包括电路串并联铺设和电池片级旁路安装。
[0016]进一步的，所述EL测试包括对隐裂和碎片、断栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：划片，通过无损激光划裂技术进行划片，并结合半片技术形成电池片；串焊，通过多主栅技术将电池片组装成电池片组件；排版，对电池片组件进行排版并形成具有玻璃板的光伏组件；EL测试，对光伏组件进行测试；封装，将通过测试的光伏组件进行POE胶膜封装；铺设，对封装好的光伏组件进行背材铺装，铺装好后再翻转；层压，将完成铺设和翻转的光伏组件送入层压机进行层压；成型，对层压后的光伏组件成型处理，并得到BRPV强化复合安全发电建材。2.根据权利要求1所述一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，其特征在于，所述无损激光划裂技术是利用激光对材料进行局部快速加热，再冷却，产生一个不均匀的温度场，该温度场会在材料表面产生温度梯度，从而诱发热应力的产生；其中激光光斑中处于压应力状态，而激光光斑前后处于拉应力状态；由于脆性材料抗压刚度远大于抗拉强度，当拉应力达到材料的断裂强度时，就会使材料发生断裂，断裂会随着激光及后续冷却的移动轨道稳定扩展，前提是在电池片边缘加工一个超小的槽口，断裂扩展会从槽口开始。3.根据权利要求1所述一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，其特征在于，所述半片技术是通过减小电池片尺寸，降低串阻损耗来提高组件功率，通过将标准规格电池片激光切割为尺寸相等的两个半片电池片，可将通过每根主栅的电流降低为原来的1/2，内部损耗降低为整片电池的1/4，进而提升组件功率。4.根据权利要求1所述一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，其特征在于，所述多主栅技术是通过提高主栅数目，提高电池应力分布均匀性，进而提高导电性，增加转换效率。5.根据权利要求1所述一种BRPV强化复合安全发电建材的生产工艺，其特征在于，所述排版包括电路串并联铺设和电池片级旁路安装。6.根据权利要求1所述一种BRPV强化复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永祥，张文博，
申请(专利权)人：赫里欧新能源肥城有限公司，
类型：发明
国别省市：