阅读说明：本技术 单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构 (Front layer packaging structure of crystalline silicon solar panel for bicycle ) 是由 邱旭东 樊仔欣 桂裕鹏 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构,其为贴合在太阳能电池片表面的复合膜,并与电池片一体化封装,它包括由受光面到背光面依次叠放的耐候层、第一粘结层、缓冲支撑层、第二粘结层。所述缓冲支撑层为透明PET薄膜、PEN薄膜、PA薄膜或它们的改性、复合膜中的一种。本发明的优点在于：通过采用上述四层封装结构的晶硅太阳能电池片,使用常见高分子材料,满足单车太阳能电池板较低使用年限要求的同时,质量轻,成本低。在电池板受到砸击、碰撞时对电池芯片具有很好地缓冲、防护效果,避免电池片被损坏；解决了单车板电池芯片易被砸击、碰撞造成发电效率下降的问题。(The invention discloses a front-layer packaging structure of a crystalline silicon solar panel for a bicycle, which is a composite film attached to the surface of a solar cell and integrally packaged with the solar cell. The buffer supporting layer is one of a transparent PET film, a PEN film and a PA film or a modified composite film thereof. The invention has the advantages that: through adopting above-mentioned four layers packaging structure's brilliant silicon solar wafer, use common macromolecular material, when satisfying the lower service life requirement of bicycle solar cell panel, the quality is light, and is with low costs. When the battery panel is hit or collided, the battery chip can be well buffered and protected, and the battery piece can be prevented from being damaged; the problem of the low generating efficiency that single car board battery chip is easily pounded, collided and causes is solved.)

单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构

技术领域

本发明涉及太阳能电池封装组件，具体地指一种单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构。

背景技术

随着共享经济的快速发展，共享单车的出现，使人们的出行变得更加绿色、便利，极大地方便了大家的生活。共享单车以其快捷方便地租赁模式，迅速得到广大消费者的认可，成为最为成功的共享经济产物。目前的共享单车主要是基于可以扫码开锁的智能锁技术，方便通过移动终端实现快速开锁和关锁操作，这就要求智能锁具备相应的通讯功能及相关的控制装置、驱动装置，这些装置都需要电力来保证其正常工作。因此，供电电源成为共享单车必不可少的组成部分，目前共享单车的供电电源几乎都采用的太阳能电池板作为供电电源，太阳能电池板主要安装在共享单车前部的车筐底部，方便用户盛放物品并为智能锁提供电力供应。但是，作为车框底板的电池板常被丢掷重物、撞击、碰撞，造成电池片隐裂、破碎，让这些电池板的充电效率大打折扣。

中国专利CN201821567649.1一种封装前板、CN201821567650.4一种封装前板、CN201821567646.8一种封装前板等都公开了太阳能电池板封装前板，它主要用于薄膜太阳能电池，如CIGS电池，非晶硅电池等的封装，薄膜太阳能电池片通常使用连续的透明导电层作为透光面电极收集电流，具有柔性、可弯曲的特点，其受到冲击后对电池发电特性影响较小，因此其本身对抗冲击性能要求不高，但由于透明导电层的特性对水汽阻隔性要求很高，通常需要低于5*10-4g/(m2*d)，因此对封装材料的要求极高，需要价格昂贵的高水汽阻隔膜进行封装，另外，薄膜太阳能电池单位面积发电效率低，单位发电成本高。

与之相比，晶硅太阳能电池单位面积发电效率高，价格低廉，因此目前绝大多数单车太阳能板采用晶硅太阳能电池，但晶硅太阳能电池片以单晶或多晶硅片作为基体，受到撞击后易产生隐裂、碎片，造成电池功率的急剧下降，普通晶硅组件通常采用钢化玻璃作为前层封装材料，钢化玻璃正面具有较好的抗冲击效果，但边缘受力易碎裂，而单车板安装在共享单车车筐内，不只要受到正面的撞击，移动过程中边缘和侧面也常常受力，容易造成碎裂，且玻璃重量大，不易加工安装，因此，需要一种为晶硅电池作为发电芯片的单车太阳能板，提供抗冲击性强的轻质封装前板结构。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术存在的缺陷，提供一种低成本、抗冲击性强的单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构。

为实现上述目的，本发明所设计的单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构，其为贴合在太阳能电池片表面的复合膜，并与电池片一体化封装，其特殊之处在于：它包括由受光面到背光面依次叠放的耐候层、第一粘结层、缓冲支撑层、第二粘结层；所述缓冲支撑层为透明PET薄膜、PEN薄膜、PA薄膜或它们的改性、复合膜中的一种。

作为优选方案，所述耐候层为透明磨砂PET薄膜、单面离型PET薄膜、耐候改性PET薄膜、透明光伏背板或含氟薄膜中的一种。

进一步地，所述耐候层的厚度为0.02～0.4mm。

作为优选方案，所述第一粘结层和第二粘结层分别为透明EVA胶膜、聚烯烃胶膜、有机硅胶层、丙烯酸类胶黏剂层、聚氨酯胶黏剂层、聚酯类胶黏剂层中的一种。

进一步地，所述第一粘结层和第二粘结层的厚度均为为0.1～0.8mm。

进一步地，所述缓冲支撑层厚度为0.1～2mm。

作为优选方案，所述复合膜的可见光透过率大于80％。

作为优选方案，所述复合膜为电池片正面封装材料。

本发明的优点在于：通过采用上述四层封装结构的晶硅太阳能电池片，使用常见高分子材料，满足单车太阳能电池板较低使用年限要求的同时，质量轻，成本低。在电池板受到砸击、碰撞时对电池芯片具有很好地缓冲、防护效果，避免电池片被损坏；解决了单车板电池芯片易被砸击、碰撞造成发电效率下降的问题。

附图说明

图1是本发明单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1中所示的单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构，其为贴合在太阳能电池片表面的复合膜，并与电池片一体化封装，它包括由受光面到背光面依次叠放的耐候层1、第一粘结层2、缓冲支撑层3、第二粘结层4。缓冲支撑层3为透明PET薄膜、PEN薄膜、PA薄膜或它们的改性、复合膜中的一种。缓冲支撑层3厚度为0.1～2mm。

耐候层1为透明磨砂PET薄膜、单面离型PET薄膜、耐候改性PET薄膜、透明光伏背板或含氟薄膜中的一种。耐候层1的厚度为0.02～0.4mm。

第一粘结层2和第二粘结层4分别为透明EVA胶膜、聚烯烃胶膜、有机硅胶层、丙烯酸类胶黏剂层、聚氨酯胶黏剂层、聚酯类胶黏剂层中的一种。第一粘结层2和第二粘结层4的厚度均为为0.1～0.8mm。

复合膜的可见光透过率大于80％。复合膜为电池片正面封装材料。

采用本发明所述单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构的共享单车太阳能电池板在封装时由于板层数较多，并具有多层高分子材料，进而存在传热慢，上层材料升温滞后等情况，因此采用抽真空分步加压的方式进行层压：

首先从上到下依次铺设前板各层材料与电池片、后板，置于层压机内，在抽真空状态下升温到130～150℃，保持3～7min；

然后进行分步加压：下腔室保持抽真空，上腔室加压至10～40kpa，保持1～3min，上腔室再次加压至40～70kpa，保持1～3min，上腔室第三次加压至70～90kpa，保持6～15min，完成电池板的层压加工；

最后对电池板进行裁切、安装接线盒制得相应产品。

实施例一：

将前述单车太阳能电池板封装用复合前板结合现实中具体的做法，做相应的阐述，具体如下：提供一种尤其适用共享单车的单车用晶硅太阳能电池板前层封装结构，从受光面到背光面依次为：耐候层，第一粘结层，缓冲支撑层，第二粘结层。缓冲支撑层3为0.35mm厚度的透明PET薄膜。

具体的，耐候层1为透明单面磨砂离型PET薄膜，厚度为0.2mm。

具体的，第一粘结层2和第二粘结层4均为0.5mm厚度的透明EVA胶膜。

具体的，电池片封装前层结构可见光透过率大于88％。

使用前述的电池片封装前层结构作为电池正面封装材料。

实施例二：

实施例二和实施例一基本设置是一样的，主要的区别是：耐候层1采用0.05mm厚度的PVDF薄膜。

实施例三：

实施例三和实施例一基本设置是一样的，主要的区别是：本实施例中第一粘结层2和第二粘结层4均采用0.3mm厚度的透明EVA胶膜。

对比例一：

使用0.2mm厚度磨砂PET+0.5mm厚度EVA胶膜作为单车太阳能电池板正面封装材料。

对比例二：

使用50μm厚度ETFE+0.5mm厚度EVA作为单车太阳能板正面封装材料。

对比例三：

使用2mm厚度PMMA+0.5mm厚度EVA作为单车太阳能板正面封装材料。

测试方法：

按照实施例和对比例的方法，将单车太阳能电池板层压制备，观察表观，安装在单车车筐内，将市售500ml矿泉水从距离电池板1m的高度落下，分别使用瓶盖和瓶底撞击在单车板上表面随机区域各10次，测试电池板EL和功率衰减。

测试结果：

	电池板层压后表观	撞击后电池片EL	撞击功率衰减(％)
				实施例1	正常	0-10mm微裂纹2处	1.6
实施例2	正常	0-10mm微裂纹7处	4.6
				实施例3	正常	0-10mm微裂纹5处	3.8
对比例1	正常	大面积粉碎	26
				对比例2	正常	大面积粉碎	46
对比例3	热膨胀变形大	0-10mm微裂纹3处	1.5

经过对比上表实验数据可知：本发明结构相较于对比例1～3，在不影响外观等其它性能的情况下电池片受撞击后裂纹明显较少，受撞击后功率衰减也少于对比例1～3，因此，极大地提升了太阳能电池板抗冲击性能，对电池芯片起到了良好的防护效果。保证了太阳能电池板对单车稳定、高效的电力供应。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。