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封装胶膜、光伏组件的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

封装胶膜、光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能光伏技术领域,特别是涉及一种封装胶膜、光伏组件。


背景技术:

2.光伏组件中,通常在一般的封装胶膜远离电池片的一侧,设置网格化高反射胶膜,网格化高反射胶膜与光伏组件中的间隙相对,在网格化高反射胶膜远离电池片的一侧,再设置一般的封装胶膜,以利用电池片或电池串之间的间隙的光照,提升光伏组件的发电能力。
3.发明人在研究上述现有技术的过程中发现,现有技术方案存在如下缺点:上述封装胶膜的结构容易在层压过程中,形成褶皱。


技术实现要素:

4.本实用新型提供一种封装胶膜、光伏组件,旨在解决现有的封装胶膜在层压过程中,容易形成褶皱的问题。
5.本实用新型实施例第一方面提供了一种封装胶膜,包括:胶膜层,以及嵌套在所述胶膜层中的网格结构;
6.所述网格结构由交叉分布的高反射框架,和经所述交叉分布的高反射框架围成的镂空区域组成;所述高反射框架在层压环境中不变形;
7.在封装胶膜的第一侧,所述胶膜层分布在所述镂空区域中,且所述胶膜层与所述高反射框架平齐分布;所述第一侧为所述封装胶膜在垂直于所述网格结构和所述胶膜层的方向上的一侧;
8.在封装胶膜的第二侧,所述高反射框架嵌入在所述胶膜层中;所述第一侧和所述第二侧相对分布。
9.本实用新型实施例中,在层压环境中不变形的高反射框架在层压环境中形状保持不变,即高反射框架在层压前预先固化,不会出现溢白,使得封装胶膜不易在层压过程中发生褶皱。同时,网格结构嵌套在胶膜层中,相对于现有技术而言,本实用新型中,光伏组件中,网格结构与电池片的距离更近,缩小了光程,可以提升网格结构的反射作用,提高光的利用率,提升光伏组件单位面积的功率,进而提升光伏组件的发电能力。
10.可选的,在所述封装胶膜的第二侧,所述胶膜层与所述高反射框架平齐分布;
11.或,在所述封装胶膜的第二侧,所述胶膜层从所述镂空区域中伸出,并覆盖所述高反射框架。
12.可选的,所述高反射框架的厚度为5

50um,所述高反射框架的厚度为所述高反射框架在垂直于所述网格结构和所述胶膜层的方向上的尺寸。
13.可选的,所述高反射框架的厚度为10

15um。
14.可选的,所述胶膜层包括第一胶膜子层和第二胶膜子层;在所述封装胶膜的第一侧,所述第一胶膜子层分布在所述镂空区域中,且所述第一胶膜子层与所述高反射框架平
齐分布;
15.在所述封装胶膜的第二侧,所述第二胶膜子层与所述高反射框架和所述第一胶膜子层形成的整体层叠分布,且所述第二胶膜子层覆盖所述高反射框架。
16.可选的,所述第一胶膜子层为poe胶膜子层,所述第二胶膜子层为eva胶膜子层。
17.可选的,所述第一胶膜子层的厚度和所述第二胶膜子层的厚度的比例为:1:10

10:1;所述第一胶膜子层的厚度为所述第一胶膜子层在垂直于所述网格结构和所述胶膜层的方向上的尺寸。
18.可选的,所述第一胶膜子层的厚度和所述第二胶膜子层的厚度的比例为:1:1。
19.可选的,所述胶膜层为透明胶膜层。
20.本实用新型实施例第二方面提供了一种光伏组件,包括电池片、以及如前任一所述的封装胶膜,所述封装胶膜中的高反射框架与所述光伏组件中的电池片或电池串之间的间隙相对分布,所述封装胶膜中的镂空区域与所述光伏组件中的电池片或电池串相对分布。
21.上述光伏组件具有与前述封装胶膜相同或类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1示出了本实用新型实施例中的一种封装胶膜的结构示意图;
24.图2示出了本实用新型实施例中的另一种封装胶膜的结构示意图;
25.图3示出了本实用新型实施例中的还一种封装胶膜的结构示意图;
26.图4示出了本实用新型实施例中的一种凹状模板的结构示意图;
27.图5示出了本实用新型实施例中的一种掩膜的结构示意图。
28.附图标记说明:
29.10

网格结构,11

高反射框架,12

镂空区域,20

胶膜层,21

第一胶膜子层,22

第二胶膜子层,30

凹状模板,40

掩膜。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
31.发明人发现,现有技术中,封装胶膜的结构容易在层压过程中,形成褶皱的主要原因在于:现有技术的封装胶膜的网格化高反射胶膜在层压环境下发生变形,网格化高反射胶膜在层压环境下流动。本实用新型实施例中,在层压环境中不变形的高反射框架在层压环境中形状保持不变,即高反射框架在层压前预先固化,不会出现溢白,使得封装胶膜不易
在层压过程中发生褶皱。而且发明人还发现,现有技术中,封装胶膜会导致光伏组件的发电能力较低,其主要原因在于:网格化高反射胶膜与电池片之间还存在有一般的封装胶膜,网格化高反射胶膜与电池片距离较远,光程较大。本实用新型实施例中,网格结构嵌套在胶膜层中,光伏组件中,网格结构与电池片的距离更近,缩小了光程,可以提升网格结构的反射作用,提高光的利用率,提升光伏组件单位面积的功率,进而提升光伏组件的发电能力。
32.图1示出了本实用新型实施例中的一种封装胶膜的结构示意图。图2示出了本实用新型实施例中的另一种封装胶膜的结构示意图。图3示出了本实用新型实施例中的还一种封装胶膜的结构示意图。参照图1、图2、图3所示,封装胶膜包括胶膜层20,以及嵌套在胶膜层20中的网格结构10。网格结构10由交叉分布的高反射框架11,和经交叉分布的高反射框架11围成的镂空区域12组成。高反射框架11在层压环境中不变形,即高反射框架11在层压环境中形状保持不变,即高反射框架11在层压前预先固化,不会出现溢白,使得封装胶膜不易在层压过程中发生褶皱。
33.参照图1、图2、图3所示,虚线l所示的方向为垂直于网格结构10和胶膜层20的方向。在封装胶膜的第一侧,胶膜层20分布在镂空区域12中,或者,胶膜层20填充在镂空区域12中,且胶膜层20与高反射框架11平齐分布。第一侧为封装胶膜在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上的一侧。如图1、图2、图3中,封装胶膜的上侧即为封装胶膜的第一侧。也就是说,在封装胶膜的第一侧,高反射框架11与胶膜层20形成平整的表面。在光伏组件中,垂直于网格结构10和胶膜层20的方向,与封装胶膜和电池片的层叠方向平行。在光伏组件中,封装胶膜的第一侧为封装胶膜更靠近电池片的一侧,电池片或电池串与封装胶膜的第一侧的胶膜层20相对分布或接触设置,电池片之间的间隙或电池串之间的间隙与封装胶膜的第一侧的高反射框架11相对分布或接触设置。光通过间隙照射在高反射框架11上,经高反射框架11反射至电池片另一侧的背板上,经背板反射至电池片上,进而充分利用了照射在间隙的光。
34.现有技术中,网格化高反射胶膜与电池片之间还存在有一般的封装胶膜,网格化高反射胶膜与电池片距离较远,光程较大。在本实用型中,在第一侧,高反射框架11与胶膜层20平齐分布,而胶膜层20与电池片接触设置,则,高反射框架11与电池片之间的距离更小,缩小了光程,可以提升高反射框架11的反射作用,提高光的利用率,提升光伏组件单位面积的功率,进而提升光伏组件的发电能力。
35.参照图1、图2、图3所示,在封装胶膜的第二侧,高反射框架11嵌入在胶膜层20中,该第一侧和该第二侧相对分布。如图1、图2、图3中,封装胶膜的下侧即为封装胶膜的第二侧。也就是说,在封装胶膜的第二侧,只需要保证高反射框架11的厚度小于或等于胶膜层20的厚度即可,或者,高反射框架11未从胶膜层20中伸出即可,至于高反射框架11与胶膜层20平齐分布,还是胶膜层20的厚度大于高反射框架11的厚度不作具体限定。高反射框架11的厚度为高反射框架11在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上的尺寸,如图1、图2、图3中所示的h1。
36.需要说明的是,封装胶膜的第二侧可以为平整的表面。例如,在封装胶膜的第二侧,高反射框架11与胶膜层20平齐分布形成平整的表面,或者,在封装胶膜的第二侧,胶膜层20从镂空区域12中伸出,同时覆盖高反射框架11靠近第二侧的表面,形成平整的表面。
37.高反射框架11的材料可以为含有颜料的高分子复合材料,所采用的颜料为具有高
反射性能的无机颜料。例如,如果高反射框架11为白色,则可以采用金红石型的二氧化钛,填料的粒径依据所采用的树脂基体进行优化。
38.发明人还发现,现有技术中,封装胶膜与电池片粘接性能差,其主要原因在于:封装胶膜中的一般的封装胶膜中的填料较多,导致封装胶膜与电池片粘接性能差。可选的,本实用新型实施例中,胶膜层20为透明胶膜层,封装胶膜在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上的两侧均具有透明胶膜层,透明胶膜中的填料很少,或者几乎没有填料,层压后上述透明胶膜层会和电池片直接接触,透明胶膜层与电池片粘接性能优良,避免了由于封装胶膜与电池片接触不良导致的良品率低的问题。
39.可选的,参照图3所示,在封装胶膜的第二侧,胶膜层20与高反射框架11平齐分布,就是说,在封装胶膜的第二侧,高反射框架11与胶膜层20平齐分布形成平整的表面,进而在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上,胶膜层20的尺寸与高反射框架11的尺寸相等,封装胶膜的结构多样化,而且便于胶膜层20和高反射框架11的制备。
40.或者,可选的,参照图1和图2所示,在封装胶膜的第二侧,胶膜层20从镂空区域12中伸出,同时覆盖高反射框架11,封装胶膜的结构多样化。
41.可选的,参照图1、图2、图3所示,高反射框架11的厚度h1为5

50um,高反射框架11的厚度为高反射框架11在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上的尺寸。高反射框架11的厚度在上述范围内,不仅能够起到良好的反射作用,而且节省材料,可以降低成本。
42.更进一步,参照图1、图2、图3所示,高反射框架11的厚度h1可以为10

15um,高反射框架11的厚度在上述范围内,能够更好地起到反射作用,而且节省材料,可以降低成本。
43.可选的,参照图2所示,胶膜层20包括第一胶膜子层21和第二胶膜子层22。在封装胶膜的第一侧,第一胶膜子层21分布在镂空区域12中,或者,第一胶膜子层21填充在镂空区域12中,且第一胶膜子层21与高反射框架11平齐分布。在封装胶膜的第二侧,第二胶膜子层22与高反射框架11和第一胶膜子层21形成的整体层叠分布,且第二胶膜子层22覆盖高反射框架11。一方面胶膜层形式多样,另一方面分布在镂空区域12中的第一胶膜子层21需要和电池片直接接触,而第二胶膜子层22没有与电池片直接接触,进而对第一胶膜子层21和第二胶膜子层22的性能要求可能会有不同,将两者分开设置,一方面可以根据两者不同的需求,分别设置更适合的胶膜,另一方面还可以适当降低成本。
44.需要说明的是,第二胶膜子层22的材料可以与第一胶膜子层21的材质相同,也可以不同,本实用新型实施例对此不作具体限定。
45.图1和图2的共同点在于:在封装胶膜的第二侧,胶膜层20均从镂空区域12中伸出,并覆盖高反射框架11。图1和图2的区别点在于:图1中,胶膜层20为一个整体,而图2中胶膜层20分为第一胶膜子层21和第二胶膜子层22,第一胶膜子层21分布在镂空区域12中,且第一胶膜子层21与高反射框架11平齐分布,第二胶膜子层22与高反射框架11和第一胶膜子层21形成的整体上层叠分布,且第二胶膜子层22覆盖高反射框架11。图3中,在封装胶膜的第二侧,胶膜层20与高反射框架11平齐分布。
46.可选的,第一胶膜子层21为poe(聚乙烯辛烯共弹性体)胶膜子层,在光伏组件中,第一胶膜子层21和电池片直接接触,poe胶膜子层能够抗pid(potential induced degradation,电势诱导衰减)。第二胶膜子层22为eva(乙烯

醋酸乙烯共聚物)胶膜子层,在光伏组件中,第二胶膜子层22和电池片不直接接触,选择eva胶膜子层可以适当降低成本。
47.第一胶膜子层21与高反射框架11平齐分布,因此,在图2中,第一胶膜子层21的厚度也是h1。第一胶膜子层21的厚度为第一胶膜子层21在垂直于网格结构10和胶膜层20的方向上的尺寸。可选的,参照图2所示,第一胶膜子层21的厚度h1和第二胶膜子层22的厚度h2的比例为:1:10

10:1,第一胶膜子层21的厚度h1和第二胶膜子层22的厚度h2在上述比例范围内,更适应相应的性能要求,且成本较低。
48.更进一步地,第一胶膜子层21的厚度h1和第二胶膜子层22的厚度h2的比例为:1:1,也就是说两者的厚度相等,更利于生产,且成本较低。
49.本实用新型实施例中的封装胶膜可以通过如下方式制备,如针对图3所示的封装胶膜,可以采用先制备高反射框架11,随后对镂空区域12填充胶膜层材料制备得胶膜层20,从而制备得所需封装胶膜。针对图2所示的封装胶膜,可以采用先制备高反射框架11,随后对镂空区域12填充第一胶膜子层材料制备第一胶膜子层21,然后采用淋膜的方式将第二胶膜子层22结合在第一胶膜子层21和高反射框架11形成的整体上,从而制备得所需封装胶膜。在本实用型实施例中对此不作具体限定。
50.图4示出了本实用新型实施例中的一种凹状模板的结构示意图。图5示出了本实用新型实施例中的一种掩膜的结构示意图。更为具体的,本实用新型实施例中的封装胶膜可以通过如下方式制备:首先准备如图4所示的凹状模板30,凹状模板30的材料为一种耐高温的材料构成,可以为含氟高分子材料。凹状模板30的凹陷处的尺寸依据实际光伏组件的大小进行调整,凹陷处的深度决定高反射框架11的厚度。在凹状模板30上刷上离型剂,并在凹陷处构筑高反射框架11。构筑方案如下:可以采用选择性局部固化的方式构筑高反射框架11。高反射框架11可以为含有颜料的高分子复合材料,所采用的颜料为具有高反射性能的无机颜料。例如,如果高反射框架11为白色,则可以采用金红石型的二氧化钛,填料的粒径依据所采用的树脂基体进行优化。首先将优选的无机颜料与树脂基体(如,丙烯酸树脂)预先混合均匀,然后将混合好的料倒入凹状模板30的凹陷处,并盖上一层掩膜40,掩膜40的结构可以如图5所示,其中高反射框架11部分为透光性材料组成,其他部位为不透光材料组成。对所形成的高反射框架11进行固化,固化方式可以为紫外光固化。固化完成后,去掉掩膜40,将未固化部分从模板中取出,留下所形成的高反射框架11。在凹状模板30中(高反射框架11的四周)填充第一胶膜子层的材料,这类材料基体可以为eva,poe,pu(聚氨酯),pdms(聚二甲基硅氧烷),低密度聚乙烯,线性低密度聚乙烯等,另外需要加入交联剂,紫外光吸收剂,抗氧剂,硅烷偶联剂等常规光伏组件的封装胶膜用助剂,形成第一胶膜子层21。在所制备的第一胶膜子层21以及高反射框架11形成的整体上淋膜上第二胶膜子层的材料,用于与光伏组件的背板等进行粘结用,形成第二胶膜子层22。第二胶膜子层22的材料可以与第一胶膜子层21的材质相同,也可以不同。冷却成型后,将所制备的封装胶膜从凹状模板30中取出,并进行裁切即可制备得到本实用新型的封装胶膜。
51.本实用新型实施例中的封装胶膜可以为前封装胶膜或后封装胶膜,对此不作具体限定。例如,本实用新型实施例中的封装胶膜可以为后封装胶膜。
52.本实用新型实施例还提供了一种光伏组件,该光伏组件可以包括电池片、以及如前任一所述的封装胶膜,该封装胶膜中的高反射框架11与光伏组件中的电池片或电池串之间的间隙相对分布,封装胶膜中的镂空区域12与光伏组件中的电池片或电池串相对分布,上述光伏组件的有益效果与前述封装胶膜具有相同或类似的有益效果,为了避免重复,此
处不再赘述。
53.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
54.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。