阅读说明：本技术 一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件及其制作方法 (Light-weight laminated photovoltaic module based on glass fiber pre-dipping process and manufacturing method thereof ) 是由 王启战 钱红江 金鹏 周佩玺 邢杰 张柳 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件及其制作方法,其技术方案要点是所述叠瓦电池串首尾焊接有冲孔焊带,并通过汇流条进行串并联,通过正负极引入到光伏接线盒内,所述叠瓦电池串的外侧设置有高透玻纤预浸料,高透玻纤预浸料的上下两端分别设置有高透EVA胶膜,在其最外层顶端设置有透明柔性前膜,所述叠瓦电池串的内侧设置有后层玻纤预浸料,所述后层玻纤预浸料的上下端分别设置有高截至EVA胶膜,所述底端高截至EVA胶膜的最外层设置有光伏背板,所述光伏背板的外侧设置有光伏接线盒。本发明的技术效果为实现了叠瓦光伏组件的轻量化,通过玻纤预制料的使用不仅可以增强轻质组件柔性,也提高了组件的耐冲击性能。(The invention discloses a light-weight laminated photovoltaic module based on a glass fiber pre-dipping process and a manufacturing method thereof. The invention has the technical effects that the lightweight of the laminated photovoltaic module is realized, the flexibility of the lightweight module can be enhanced through the use of the glass fiber prefabricated material, and the impact resistance of the module is also improved.)

一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件及其制作方法

技术领域

本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件及其制作方法。

背景技术

近些年轻质光伏颇受青睐，其有几个显著的特点：一、可弯曲性，柔性组件不使用玻璃、铝边框等刚性组件，使光伏组件做到柔性可弯曲；二、轻质化，常规组件中使用的玻璃、边框密度大，组件一般比较重，换成柔性材料后，重量也减轻了；三 、差异化的应用，在一些有曲率的，承重差的应用环境，可以使用了；

但是，常规的轻质组件是以常规电池片串联方式实现，其中存在以下几个问题：一、常规电池片面积较大，弯曲后容易破片；二，电池片使用焊带串联，焊带本身属于刚性材料，与电池片的银电极形成合金后更刚，稍微弯曲就会产生较大的隐裂破片；三、电池片采用焊接方式，焊带和电池片属于刚性连接。

除此之外，柔性组存在耐冲击性差的因素，本专利通过玻纤预制料的使用不仅可以给轻质柔性组件增强，也提高了组件的耐冲击性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件,包括叠瓦电池片,所述叠瓦电池片通过导电胶粘贴,采用瓦片堆叠方式形成叠瓦电池串，该光伏组件由透明柔性前膜、第一层高透EVA胶膜、高透玻纤预浸料、第二层高透EVA胶膜、叠瓦电池串、第一层高截至EVA胶膜、后层玻纤预浸料、第二层高截至EVA胶膜、光伏背板依次铺设经层压工艺封装成一个组件，所述叠瓦电池串首尾焊接有冲孔焊带,焊接有冲孔焊带的叠瓦电池片通过汇流条进行串并联,并通过正负极引入到光伏接线盒内,所述叠瓦电池串的外侧设置有高透玻纤预浸料，所述高透玻纤预浸料的上端设置有第一层高透EVA胶膜,所述高透玻纤预浸料的下端设置有第二层高透EVA胶膜，所述第一层高透EVA胶膜的最外层顶端设置有透明柔性前膜，所述叠瓦电池串的内侧设置有后层玻纤预浸料，所述后层玻纤预浸料的上层设置有第一层高截至EVA胶膜，所述后层玻纤预浸料的下层设置有第二层高截至EVA胶膜，所述第二层高截至EVA胶膜的最外层底端设置有光伏背板，所述光伏背板的外侧设置有光伏接线盒。

优选的，所述高透玻纤预浸料为以玻纤布为基材通过浸涂或喷涂工艺，将高透环氧树脂或丙烯酸酯或其他饱和树脂或不饱和树脂涂敷到玻纤布表面，再经过热压工艺形成的复合材料，其特性为高透光性。

优选的，所述后层玻纤预浸料以玻纤布为基材通过浸涂或喷涂工艺，将高透环氧树脂或丙烯酸酯或其他饱和树脂或不饱和树脂涂敷到玻纤布表面，再经过热压工艺形成的复合材料；其特性可以高透光性，也可以为不透光或黑色或其他颜色材料。

优选的，所述第一层高透EVA胶膜和第二层高透EVA胶膜为高透光率光伏级EVA胶膜，第一层高透EVA胶膜和第二层高透EVA胶膜可以根据设计要求选择只加第一层透EVA胶膜，或只加第二层高透EVA胶膜，或两层都不加。

优选的，所述第一层高截至EVA胶膜和第二层高截至EVA胶膜为紫外截至EVA胶膜，或为白色EVA胶膜，所述第一层高截至EVA胶膜和第二层高截至EVA胶膜可以根据设计要求选择只加第一层透EVA胶膜、或只加第二层高透EVA胶膜、或两层都不加。

优选的，在头部所述冲孔焊带焊接在叠瓦电池串正面电极上，在尾部所述冲孔焊带焊接在叠瓦电池串的背面电极上。

优选的，所述透明柔性前膜可为ETFE、ECTFE、PVDF、PET、PET复合材料或其他柔性高耐候性材料。

优选的，所述光伏背板为PET复合背板或PO共聚背板，可谓白色、黑色或其他颜色。

优选的，此组件结构能够用于焊带串联式光伏组件,IBC或MWT接触式光伏组件。

本发明还提供了另一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件的制作方法，依次包括以下步骤：

玻纤放卷与展开：玻纤放卷后经过3道轮子展开，去除玻纤卷料褶皱；放卷速率0.5~2m/s；

树脂预浸：展平的玻纤经过液态或粉态树脂槽，使树脂和玻纤充分接触，使树脂表面均匀的沾上一层树脂：通过液态树脂槽的速率1~2m/s；通过液态树脂槽的速率0.5~1m/s；

清理多余树脂：粘接有树脂表面的玻纤经过上下毛刷去除玻纤表面上下多余的树脂；

玻纤初步固化：沾有树脂的玻纤经过固化炉后初步固化，使液态树脂表面固化，固态树脂融化；液态树脂固化温度50~110℃；粉末树脂70~150℃；

冷却与展平：高温的玻纤预浸料经过冷却与展平工艺后，温度降低到常温，常温温度为25±2℃，降温方式为多级风冷；风速为0.3~1m/s；出风口温度为15~20℃；经展平后的预浸料树脂表面的不平整经过展平轮后表面变得平整；

裁切：冷却后的预浸料裁切成需要的尺寸；

组件层叠：裁切好的预浸料与预先准备好的热熔胶膜、电池串、背板、透明前膜层叠成光伏组件预压件；

层压：层叠好的预压件经过层压机层压，玻纤经过高温预处理的玻纤预浸料持续固化，以致完全固化，层压温度一般设置为130℃~160℃；层压压力-80~-10MPa；与透明前膜、EVA胶膜、背板组合成一个轻质叠瓦光伏组件。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明使用叠瓦技术，同等面积功率比常规柔性组件高10%；

2、整体结构可以大幅度降低组件的重量实现轻量化；

3、高透玻纤预浸料使用不仅可以增加组件的防冲击性能，也增加组件的强度；

4、后层玻纤预浸料的使用不仅可以增加组件强度还可以通过玻纤预浸料的颜色改变组件的颜色实现产品丰富化；

5、玻纤预浸料的是具有粘接性的，可以根据光伏组件的使用区域，选择性制作不同结构的光伏组件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的制作流程示意图。

图中：1-透明柔性前膜；2-第一层高透EVA胶膜；3-高透玻纤预浸料；4-第二层高透EVA胶膜；5-叠瓦电池串；6-汇流条；7-冲孔焊带；8-第一层高截至EVA胶膜；9-后层玻纤预浸料；10-第二层高截至EVA胶膜；11-光伏背板；12-光伏接线盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1和图2所示的一种基于玻纤预浸工艺的轻质叠瓦光伏组件,该光伏组件由透明柔性前膜1，第一层高透EVA胶膜2;高透玻纤预浸料3；第二层高透EVA胶膜4；叠瓦电池串5；第一层高截至EVA胶膜8；后层玻纤预浸料9；第二层高截至EVA胶膜10；光伏背板11依次铺设经层压工艺封装成一个组件；

所述叠瓦电池串5由叠瓦电池片组成,所述叠瓦电池片通过导电胶粘贴,采用瓦片堆叠方式形成叠瓦电池串5，其具体结构为所述电池片的正面朝上的侧边设置有电池片正面电极，所述电池片的背面朝下的侧边设置有背面电极，所述电池片正面电极与电池片背面电极之间通过导电胶连接。通过使用叠瓦技术，同等面积功率比常规柔性组件提高10%；效率得到大幅度的提升。

首尾焊带的叠瓦电池片通过汇流条6进行串并联,并通过正负极引入到光伏接线盒12内,具体地，所述叠瓦电池串5首尾焊接有冲孔焊带7，若电池串头部电池片的正面连接有焊带，则该电池串尾部电池片上的冲孔焊带7位于其电池片的背面，即每个电池串头尾部电池片上的冲孔焊带7分别位于其正面和反面。冲孔焊带7将多个叠瓦电池串5的头部的电池片连接在一起，所述叠瓦电池串5的头尾部设置有汇流条6，所述汇流条6与冲孔焊带7处于同一个平面上，所述汇流条6将电池串中两相邻两电池串的正负极相连，在汇流条6的末端焊接有引出线，引出线通过引出正负极与光伏接线盒12连接。

所述叠瓦电池串5的顶端外侧设置有高透玻纤预浸料3，所述高透玻纤预浸料3的上下两端分别设置有第一层高透EVA胶膜2和第二层高透EVA胶膜4，具体地，所述第一层高透EVA胶膜2和第二层高透EVA胶膜4为高透光率光伏级EVA胶膜，第一层高透EVA胶膜2和第二层高透EVA胶膜4可以根据设计要求选择只加第一层透EVA胶膜，或只加第二层高透EVA胶膜4，或两层都不加。所述高透玻纤预浸料3为以玻纤布为基材通过浸涂或喷涂工艺，将高透环氧树脂或丙烯酸酯或其他饱和树脂或不饱和树脂涂敷到玻纤布表面，再经过热压工艺形成的复合材料，其特性为高透光性，其能让紫外光波更好的透过以此提升光电转化率，高透玻纤预浸料3使用不仅可以增加组件的防冲击性能，也增加组件的强度；同时所述第一层高透EVA胶膜2的最外层顶端设置有透明柔性前膜1，柔性前膜可以起到更好的保护作用。

所述叠瓦电池串5的内侧设置有后层玻纤预浸料9，所述后层玻纤预浸料9的上层设置有第一层高截至EVA胶膜8，所述后层玻纤预浸料9的下层设置有第二层高截至EVA胶膜10，具体地，所述第一层高截至EVA胶膜8和第二层高截至EVA胶膜10为紫外截至EVA胶膜，或为白色EVA胶膜，所述第一层高截至EVA胶膜8和第二层高截至EVA胶膜10可以根据设计要求选择只加第一层高截至EVA胶膜8、或只加第二层高截至EVA胶膜10、或两层都不加。所述后层玻纤预浸料9以玻纤布为基材通过浸涂或喷涂工艺，将高透环氧树脂或丙烯酸酯或其他饱和树脂或不饱和树脂涂敷到玻纤布表面，再经过热压工艺形成的复合材料；其特性可以高透光性，其功能为可以防止紫外光波的通过，最大限度的吸收光能；同时也可以为不透光或黑色或其他颜色材料。后层玻纤预浸料9的使用不仅可以增加组件强度还可以通过玻纤预浸料的颜色改变组件的颜色实现产品丰富化；所述第二层高截至EVA胶膜10的最外层底端设置有光伏背板11，所述光伏背板11为PET复合背板或PO共聚背板，可为白色、黑色或其他颜色。所述光伏背板11的外侧设置有光伏接线盒12，所述光伏接线盒12的正负极与汇流条6引出线的正负极相连。

具体地，头部冲孔焊带7焊接在电池串正面电极上，尾部冲孔焊带7焊接在电池串的背面电极上。

具体地，所述透明柔性前膜1可为ETFE、ECTFE、PVDF、PET、PET复合材料或其他柔性高耐候性材料。

具体地，此组件结构能够用于焊带串联式光伏组件,IBC或MWT接触式光伏组件。

同时本发明还提供了关于基于玻纤预浸料的轻质叠瓦光伏组件的制作方法，其依次包括以下步骤：

玻纤放卷与展开：玻纤放卷后经过3道轮子展开，去除玻纤卷料褶皱；放卷速率0.5~2m/s；

树脂预浸：展平的玻纤经过液态或粉态树脂槽，使树脂和玻纤充分接触，使树脂表面均匀的沾上一层树脂，通过液态树脂槽的速率1~2m/s；通过液态树脂槽的速率0.5~1m/s；

清理多余树脂：粘接有树脂表面的玻纤经过上下毛刷去除玻纤表面上下多余的树脂；

玻纤初步固化：沾有树脂的玻纤经过固化炉后初步固化，使液态树脂表面固化，固态树脂融化；液态树脂固化温度50~110℃；粉末树脂70~150℃；

冷却与展平：高温的玻纤预浸料经过冷却与展平工艺后，温度降低到常温，常温温度为25±2℃，降温方式为多级风冷；风速为0.3~1m/s；出风口温度为15~20℃；经烘烤后的预浸料树脂表面的不平整经过展平轮后表面变得平整；

裁切：冷却后的预浸料裁切成需要的尺寸；

组件层叠：裁切好的预浸料与预先准备好的热熔胶膜、电池串、背板、透明前膜层叠场光伏组件预压件；

层压：层叠好的预压件经过层压机层压，玻纤经过高温预处理的玻纤预浸料持续固化，以致完全固化，层压温度一般设置为130℃~160℃；层压压力-80~-10MPa；与透明前膜、EVA胶膜、背板组合成一个轻质叠瓦光伏组件。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。