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一种光伏组件封装方法技术

技术编号:40429245 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:50
本发明专利技术涉及光伏发电技术领域,公开了一种光伏组件封装方法,包括以下步骤:S1,确定封装材料,封装材料包括有机硅橡胶和丁基橡胶;S2,将有机硅橡胶涂布在第一光伏玻璃上形成第一有机硅橡胶层,对第一有机硅橡胶层进行预固化处理;S3,在第一光伏玻璃表面涂布一圈丁基橡胶形成密封层,密封层闭环分布于第一有机硅橡胶层的外沿,此步骤中还包括在第一有机硅橡胶层上设置电池片;S4,向密封层中涂布有机硅橡胶形成第二有机硅橡胶层,并对第二有机硅橡胶层进行预固化处理;S5,将第二光伏玻璃贴合于密封层与第二有机硅橡胶层上;以提高光伏组件的发电效率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电,具体涉及一种光伏组件封装方法


技术介绍

1、太阳能光伏发电是利用半导体光生伏特效应将光能转变为电能的一种技术,利用太阳能进行光伏发电属于可持续发展的清洁能源发电方式,是解决地球污染与能源短缺的有效途径之一,因此,光伏组件作为太阳能发电的核心部件具有广阔的市场前景和巨大的应用价值。在光伏组件生产过程中,封装是及其关键的加工步骤,封装的材料以及封装效果直接对光伏组件的发电效率起着决定性的作用,高透光、耐老化、密封性和防水性是光伏组件用封装材料必要的性能要求。

2、目前,市场上普遍使用eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)和poe(聚烯烃弹性体)作为光伏组件的封装材料,但eva和poe用作光伏组件封装材料时都存在一定的问题和缺陷,从而制约了光伏组件发电效率的提升。eva是一种具有高透光性能的热塑性胶膜,确实很合适作为光伏组件的封装材料。但是,eva的耐老化性能较差,在湿热的环境中,eva会通过水解反应生成乙酸,生成的乙酸会对光伏组件的表面造成腐蚀;同时,还会诱发pid效应(potential induced degradation,电势诱导衰减效应),pid效应是光伏组件在发电过程当中最严重的故障模式之一;并且,eva在户外使用时极容易产生黄变现象,造成透光率的降低,干扰光伏组件的光电转化率,从而降低发电效率。鉴于这个原因,研究人员开始尝试使用poe作为eva的替代产品,但是效果却并不理想。这是因为poe的合成工艺复杂,聚合温度、催化剂活性、乙烯共聚单体插入含量都会直接影响聚合产物的结晶度和分子量分布,这些不可控因素会影响产品的最终性能,并导致产品批次差异性进一步增大;并且poe的化学极性比较低,需要加入极性助剂溶剂才能实现加工操作,不仅加大了光伏组件加工生产难度,并且极性助剂溶剂在胶膜表面极容易析出,进而导致胶膜表面变得过于光滑造成器件的移位,同时还会导致在膜唇处产生挂料、损坏加工设备,最终影响光伏组件的光电转化率、降低光伏组件的发电效率等问题。

3、基于上述现有光伏组件封装存在的问题,现亟需一种新型的光伏组件封装方法,以保证光伏组件的高透光、耐老化、密封性和防水性型,满足因光伏组件作为太阳能光伏发电的核心部件,所需要进行发电效率提升的研究与发展要求。


技术实现思路

1、本专利技术意在提供一种光伏组件封装方法,以提高光伏组件的发电效率和使用寿命。

2、为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种光伏组件封装方法,包括以下步骤:

3、s1,确定封装材料,封装材料包括有机硅橡胶和丁基橡胶;

4、s2,将有机硅橡胶涂布在第一光伏玻璃上形成第一有机硅橡胶层,对第一有机硅橡胶层进行预固化处理,通过预固化处理将液态的第一有机硅橡胶层预固化至热硫化期t30和t50之间;防止液态的第一有机硅橡胶层出现流动,同时确保液态的第一有机硅橡胶层具有足够的压敏自粘接性,防止贴合后电池片与胶层界面出现劈裂或气泡缺陷;

5、s3,在第一光伏玻璃表面涂布一圈丁基橡胶形成密封层,密封层闭环分布于第一有机硅橡胶层四周的外沿,此步骤中还包括在第一有机硅橡胶层上设置电池片;

6、s4,向密封层中涂布有机硅橡胶形成第二有机硅橡胶层,并对第二有机硅橡胶层进行预固化处理,通过预固化处理将液态的第二有机硅橡胶层预固化至热硫化期t30和t50之间;保证液态的第二有机硅橡胶层贴合时能与丁基橡胶相接面产生融合,且不会在丁基橡胶的表面产生溢胶和相分离;

7、s5,将第二光伏玻璃贴合于密封层与第二有机硅橡胶层上。

8、本方案的有益效果为:有机硅橡胶透光率高,耐候性强,稳定性好,但同时有机硅橡胶的透气性比较好,水汽会直接渗透并进入有机硅橡胶内部,因此有机硅橡胶并不具备防水的功能;丁基橡胶具有优异的防水性能,将有机硅橡胶和丁基橡胶配套使用应用于光伏组件的封装即能同时赋予光伏组件高透光和优异的防水特性,能够有效解决光伏组件封装中长期存在的重要难题,最终实现提高光伏组件的发电效率和使用寿命的目的。

9、但是,液体有机硅橡胶具有一定的流动性,因此在采用液体有机硅橡胶和丁基橡胶对光伏组件进行配套封装的过程中会不可避免的产生溢胶的问题。溢出的液体有机硅橡胶会残留在丁基橡胶的表面,液体有机硅橡胶是热固性材料,而丁基橡胶是热塑性材料,在经过加热固化之后,溢出的有机硅橡胶和丁基橡胶并不能完全的融化为一个整体,而是会产生相分离,这就会导致丁基橡胶作为密封胶的防水作用大大降低,水气容易通过有机硅橡胶的残留缝隙渗透并进入光伏组件的内部,最终导致光伏组件的发电效率直线下降,同时还会降低光伏组件的使用寿命。为了能够有效解决这一技术瓶颈,本方案旨在通过设置和调控预固化处理的工艺来解决液体有机硅橡胶和丁基橡胶配套封装过程中所存在的溢胶问题,赋予了通过液体有机硅橡胶提升光伏组件透光率并且同时通过丁基橡胶提升光伏组件防水性能的双重特性,实现了提升光伏组件发电效率和延长光伏组件使用寿命的双重效果。

10、1.经预固化后液体有机硅橡胶转变为半固态,不会产生流动和溢胶,能够避免在丁基橡胶密封层的表面产生相分离,以确保液体有机硅橡胶在最终光伏组件整体加热固化前后不会在丁基橡胶的表面产生溢胶和相分离,进而确保丁基橡胶在有机硅橡胶的外沿形成完整的密封圈,对光伏组件发挥完整的防水密封作用。通过预固化处理将液态有机硅橡胶固化至热硫化期t30和t50之间。经预固化处理后,液体有机硅橡胶由流动态的液体转变为半固化的半固态,既能够保持不流动和不溢胶的特性,同时又能够保持可以继续通过贴合并加热固化融合为一个整体的特性。经预固化处理后,有机硅橡胶能够避免在丁基橡胶密封层的表面产生相分离,以确保液体有机硅橡胶在最终光伏组件整体加热固化前后不会在丁基橡胶的表面产生溢胶和相分离,进而确保丁基橡胶在有机硅橡胶的外沿形成完整的密封圈,对光伏组件发挥完整的防水密封作用。

11、2.有机硅橡胶具有透光率高、耐黄变、粘附性好、收缩率低、耐候性好等优点,有助于提高光伏组件的透光率和稳定性,并且有机硅橡胶的化学性质高度稳定,不会像eva一样产生酸类的副产物,因此能有效的减少pid效应产生的可能性,从而有效解决光伏组件封装中长期存在的重要难题,提高光伏组件的使用寿命和光电转化率。

12、3.丁基橡胶属于天然的防水材料,具有优异的防水性能,能很好地弥补有机硅橡胶的因透气性而存在防水性能较差的问题,确保光伏组件使用中的稳定性,确保电池片的光电转化率和使用寿命。

13、4.丁基橡胶密封层仅在进行第二有机硅橡胶层预固化处理时会被加热同步进行预固化,以减少丁基橡胶密封层被加热的时间,进而能保证丁基橡胶密封层的粘接强度,以便下一步对第二光伏玻璃粘接,进一步提高密封防水性能。

14、5.液态的有机硅橡胶在固化过程中会形成光滑表面,此时将电池片贴合于第一有机硅橡胶层能确保电池片与第一光伏玻璃的表面平行,以使电池片表面能更好地在光伏组件安装后接受太阳光地照射,进而提高光伏组件的光电转本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光伏组件封装方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:对第一有机硅橡胶层和第二有机硅橡胶层进行预固化处理的方式为中低温加热烘烤。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在进行预固化前,第一有机硅橡胶层和第二有机硅橡胶层均进行真空脱泡处理。

4.根据权利要求3所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在步骤S5中,若第二光伏玻璃与密封层和第二有机硅橡胶层之间存在气泡,则进行脱泡处理。

5.根据权利要求4所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:脱泡处理的方式为真空脱泡,并通过真空脱泡将第二光伏玻璃与密封层和第二有机硅橡胶层之间及胶层内部处理为无气泡状态。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在将第二光伏玻璃贴合后,对成形的光伏组件进行整体加热烘烤,且整体加热烘烤的时间大于10min。

7.根据权利要求6所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:有机硅橡胶的粘度范围在300~1000000mPa·s,包括透明的纯有机硅橡胶,含有硅树脂作填充剂的透明有机硅橡胶,含有不同气相的二氧化硅作填充剂的透明有机硅橡胶和含有不同偶联剂的透明有机硅橡胶中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:丁基橡胶包括丁基橡胶预聚体,聚异丁烯、聚烯烃、聚异戊二烯混合物,含有碳黑作填充剂的丁基橡胶和含有碳酸钙作填充剂的丁基橡胶中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:有机硅橡胶的涂布方式包括刮涂和狭缝涂布。

10.根据权利要求8所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:丁基橡胶的涂布方式包括胶条贴合、高温挤出打胶、热熔打胶和涂布打胶。

...

【技术特征摘要】

1.一种光伏组件封装方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:对第一有机硅橡胶层和第二有机硅橡胶层进行预固化处理的方式为中低温加热烘烤。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在进行预固化前,第一有机硅橡胶层和第二有机硅橡胶层均进行真空脱泡处理。

4.根据权利要求3所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在步骤s5中,若第二光伏玻璃与密封层和第二有机硅橡胶层之间存在气泡,则进行脱泡处理。

5.根据权利要求4所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:脱泡处理的方式为真空脱泡,并通过真空脱泡将第二光伏玻璃与密封层和第二有机硅橡胶层之间及胶层内部处理为无气泡状态。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种光伏组件封装方法,其特征在于:在将第二光伏玻璃贴合后,对成形的光伏...

【专利技术属性】
技术研发人员:王有治吴俣哲黄强李强
申请(专利权)人:成都硅宝科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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