專利名稱：一種柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法
技術領域：
本發明屬于新能源太陽電池組件制造業，特別涉及一種柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法。
背景技術：
太陽電池組件一般采用疊層結構，其構成的功能層分別為背面保護材料、EVA熱熔固化膠膜、串并聯電池單元組、EVA熱熔固化膠膜、正面透光保護材料。太陽電池組件的層壓方法，是在一定的真空度下，一定的溫度下，使太陽電池組件疊層結構中的EVA熱熔固化膠膜熔融并固化，使得構成太陽電池組件的各功能層良好的結合在一起。在太陽電池組件的層壓過程中，一定的真空度的保持，避免了太陽電池組件各功能層之間產生氣泡，而影響到整個太陽電池組件的外觀和壽命。傳統的太陽電池組件的層壓裝置，分為兩個真空室，一個加熱平臺，上下真空室之間由硅橡膠板隔開，下真空室底板為加熱平臺，其一個完整的工藝過程為將下真空室底板即加熱平臺加熱到一定的溫度，上真空室抽取真空，打開下真空室，將待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件放入下真空室，關閉下真空室，對下真空室抽取真空，待下真空室達到一定真空條件時，向上真空室充入大氣，這樣上下真空室之間的硅橡膠板在上下真空室壓力差的作用下，會壓到下真空室的底板即加熱平臺上。在該過程中，具有疊層結構的太陽電池組件的各功能層之間的氣泡被排除，并且經由EVA熱熔固化膠膜的固化，具有疊層結構的太陽電池組件的各功能層良好的結合在一起。上述層壓方法的描述，可普遍適用于玻璃基底，或玻璃面板等剛性太陽電池組件的層壓封裝。但對于以柔性襯底，和/或以柔性封裝材料為主的非鋼性太陽電池組件的封裝，會有以下不良情況的發生I)從下真空室抽取真空到上下真空室之間的硅橡膠版完整的壓在下真空室底板既加熱平臺上，由于要將下真空室中的空氣排空至一定狀態，根據工藝條件的不同，普遍預設2分鐘至20分鐘的下真空室抽真空時間，在該時間段內，下真空室保持一個腔體的狀態， 即上下真空室之間的硅橡膠板與下真空室底板即加熱平臺之間具有一定的間隙。由于該間隙的存在，柔性基底的太陽電池單元，和/或柔性的封裝材料，會由于EVA熱熔固化膠膜融化過程中收縮率的不均勻，而產生褶皺現象，進而會影響到層壓完成的太陽電池組件的外觀和壽命。2)層壓過程中，下真空室在抽取真空初期，會有劇烈的氣流波動。該氣流的波動， 對剛性基底，和/或剛性封裝材料的太陽電池組件的影響有限，但對于柔性基底，和/或柔性封裝材料的太陽電池組件的影響較大。柔性基底，和/或柔性封裝材料的太陽電池組件， 會在該氣流的波動下，產生褶皺現象，進而會影響到層壓完成的太陽電池組件的外觀和壽命O3)層壓過程中，在上真空室充氣，上下真空室之間的硅橡膠板在上下真空室之間的壓力差作用下，壓向下真空室底板即加熱平臺的過程中，由于硅橡膠板在熱膨脹狀態下的不均勻性，會將該不均勻狀態影響到待層壓的柔性基底，和/或柔性封裝材料的太陽電池組件上，而產生褶皺現象，進而會影響到層壓完成的太陽電池組件的外觀和壽命。
發明內容
本發明的目的，在于克服上述現有層壓裝置及層壓方法存在的缺陷，提供一種柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法，一種柔性太陽電池組件的層壓裝置，其特征在于I)在加熱平臺⑴上設置有一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置有一個周長小于加熱平臺的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部設置有一層具有透氣結構的網狀紋理布 (41)；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置有待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上設置有另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上設置有一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料(6)。一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其步驟為I)在加熱平臺(I)上設置一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置一個周長小于加熱平臺的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部放入一層具有透氣結構的網狀紋理布
(41)；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上放置另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上放置一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料(6)；7)在加熱平臺⑴上的抽取真空的孔洞(2)上接真空形成裝置并抽取真空；8)在真空的作用下，加熱平臺(I)、管狀框架(3)、柔軟覆蓋材料(6)形成單真空室腔體；9)加熱平臺⑴加熱到組成待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA的固化溫度，并持續一定的時間使其固化；10)打開柔軟覆蓋材料出)，釋放真空，取出層壓完畢的太陽電池組件。所述的加熱平臺⑴為內嵌電加熱管，或內嵌導熱油槽的具有一定厚度和強度的平整的鋼板或鋁板，加熱平臺(I)的面積根據待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5) 的面積和數量確定，可選擇面積O. Im2-9m2。在所述步驟9)中通過電加熱或油加熱的方式將加熱平臺(I)加熱到溫度120°C _160°C，并持續一段時間10min-40min，使具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA熔融并固化，使得具有疊層結構的太陽電池組件(5)形成一體。
所述的加熱平臺⑴、管狀框架⑶、柔軟覆蓋材料(6)形成一個單真空室腔體。在所述步驟7)中通過加熱平臺(I)上的抽取真空的孔洞(2)對該真空室腔體抽取真空，使得該腔體內的氣體排出形成真空。所述的待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)的結構為背面保護材料、EVA 熱熔固化膠膜、串并聯電池單元組、EVA熱熔固化膠膜、正面透光保護材料，其面積的大小按照實際功率需要設計，其輸出電壓與電流的大小，在面積一定的情況下，根據內部電池單元的串聯和并聯結構設計。所述的具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)，采用涂覆鐵氟龍材料的耐高溫玻璃纖維布，其網狀紋理結構使得步驟8)所述的真空腔體在形成真空過程中氣流的流動均勻順暢，并在柔軟覆蓋材料(6)形成的壓力作用下，在層壓完畢的太陽電池組件的表面形成陷光結構。所述的管狀框架(3)的直徑的選擇根據具有疊層結構的太陽電池組件5的各層材料的厚度，以及具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)的厚度適當選擇5mm-50mm。所述的柔軟覆蓋材料出)，采用耐高溫的硅橡膠材料，為保證其柔軟特性，其厚度適當選擇O. 8mm-5mm。本發明提供的柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法，突破了傳統太陽電池組件層壓裝置和層壓方法中使用的上下兩個真空室的結構，僅采用一個真空室，結構簡單，便于操作。并且能夠有效的避免I)在柔性太陽電池組件封裝過程中由于EVA熱熔固化膠膜融化過程中收縮率的不平衡，而產生的褶皺現象；2)真空室在抽取真空初期，形成劇烈的氣流波動，而產生的褶皺現象；3)覆蓋在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件上的硅橡膠板等材料的不均勻性，而產生的褶皺現象，從而可以有效的改善柔性基底，和/或柔性封裝材料的太陽電池組件的外觀和使用壽命。
圖I為本發明一種柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法的一種分解示意圖。圖中，I.加熱平臺，2.抽取真空的孔洞，3.管狀框架，41、42.具有透氣結構的網狀紋理布，5.待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件，6.柔軟覆蓋材料。
具體實施例方式結合說明書附圖對本發明的實質性特點做進一步的說明。如圖I所示，本發明一種柔性太陽電池組件的層壓裝置，其特征在于I)在加熱平臺(I)上設置有一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置有一個周長小于加熱平臺的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部設置有一層具有透氣結構的網狀紋理布；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置有待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上設置有另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；
6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上設置有一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料(6)。如圖I所示，本發明一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其步驟為I)在加熱平臺(I)上設置一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置一個周長小于加熱平臺(I)的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部放入一層具有透氣結構的網狀紋理布
(41)；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上放置另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上放置一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料(6)；7)在加熱平臺⑴上的抽取真空的孔洞(2)上接真空形成裝置(未圖示)并抽取
真空；8)在真空的作用下，如上所述加熱平臺(I)、管狀框架(3)、柔軟覆蓋材料(6)形成
一個單真空室腔體；9)加熱平臺⑴加熱到組成待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA的熔融固化溫度，并持續一定的時間使其固化；10)打開柔軟覆蓋材料出)，釋放真空，取出層壓完畢的太陽電池組件。本發明中加熱平臺(I)為內嵌電加熱管，或內嵌導熱油槽的具有一定厚度和強度的平整的鋼板或鋁板，加熱平臺(I)的面積根據待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件
(5)的面積和數量確定，可選擇面積O. Im2-9m2。在上述步驟9)中通過電加熱或油加熱的方式將加熱平臺(I)加熱到溫度120°C _160°C，并持續一段時間10min-40min，使具有疊層結構的太陽電池組件5中EVA熔融并固化，使得具有疊層結構的太陽電池組件(5)形成一體。本發明中加熱平臺(I)、管狀框架(3)、柔軟覆蓋材料(6)形成一個單真空室腔體。 在上述步驟7)中通過加熱平臺(I)上的抽取真空的孔洞(2)對該真空室腔體抽取真空，使得該腔體內的氣體排出，避免在具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA熔融并固化過程中產生氣泡。本發明中待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)的結構為背面保護材料、 EVA熱熔固化膠膜、串并聯電池單元組、EVA熱熔固化膠膜、正面透光保護材料，其面積的大小可按照需要靈活設計，其輸出電壓與電流的大小，在面積一定的情況下，可根據內部電池單元的串聯和并聯結構靈活設計。本發明中具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)，可以采用涂覆鐵氟龍材料的耐高溫玻璃纖維布，其網狀紋理結構使得上述步驟8)所述的真空腔體在形成真空過程中氣流的流動均勻順暢，并能夠在柔軟覆蓋材料(6)形成的壓力作用下，在層壓完畢的太陽電池組件的表面形成陷光結構。本發明中管狀框架(3)的直徑的選擇根據具有疊層結構的太陽電池組件(5)的各層材料的厚度，以及具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)的厚度適當選擇5mm-50mm。本發明中柔軟覆蓋材料出)，采用耐高溫的硅橡膠材料，為保證其柔軟特性，其厚度適當選擇O. 8mm-5mm。本發明提供的柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法，突破了傳統太陽電池組件層壓裝置和層壓方法中使用的上下兩個真空室的結構，僅采用一個真空室，結構簡單，便于操作。并且能夠有效的避免I)在柔性太陽電池組件封裝過程中由于EVA熱熔固化膠膜融化過程中收縮率的不平衡，而產生的褶皺現象；2)真空室在抽取真空初期，形成劇烈的氣流波動，而產生的褶皺現象；3)覆蓋在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件上的硅橡膠板等材料的不均勻性，而產生的褶皺現象，從而可以有效的改善柔性基底，和/或柔性封裝材料的太陽電池組件的外觀和使用壽命。需要注意的是，以上所述僅是本發明的具體實施實例。顯然，本發明不限于以上實施實例，還可以有一些變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種柔性太陽電池組件的層壓裝置，其特征為1)在加熱平臺(I)上設置有一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置有一個周長小于加熱平臺的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部設置有一層具有透氣結構的網狀紋理布 (41)；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置有待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上設置有另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上設置有一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料出)。
2.一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其步驟為1)在加熱平臺(I)上設置一個用于抽取真空的孔洞(2);2)在加熱平臺(I)上放置一個周長小于加熱平臺的管狀框架(3)；3)在加熱平臺(I)上，管狀框架(3)內部放入一層具有透氣結構的網狀紋理布(41)；4)在具有透氣結構的網狀紋理布(41)上放置待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)；5)在待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)上放置另一層具有透氣結構的網狀紋理布(42)；6)在具有透氣結構的網狀紋理布(42)上放置一張面積大于管狀框架(3)的柔軟覆蓋材料⑶;7)在加熱平臺(I)上的抽取真空的孔洞(2)上接真空形成裝置并抽取真空；8)在真空的作用下，加熱平臺(I)、管狀框架(3)、柔軟覆蓋材料(6)形成單真空室腔體；9))加熱平臺(I)加熱到組成待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA的固化溫度，并持續一定的時間使其固化；10)打開柔軟覆蓋材料￠)，釋放真空，取出層壓完畢的太陽電池組件。
3.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的加熱平臺(I)為內嵌電加熱管，或內嵌導熱油槽的具有一定厚度和強度的平整的鋼板或鋁板，加熱平臺(I)的面積根據待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)的面積和數量確定，可選擇面積O. Im2-9m2。在所述步驟9)中通過電加熱或油加熱的方式將加熱平臺(I) 加熱到溫度120°C _160°C，并持續一段時間10min-40min，使具有疊層結構的太陽電池組件(5)中EVA熔融并固化，使得具有疊層結構的太陽電池組件(5)形成一體。
4.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的加熱平臺(I)、管狀框架(3)、柔軟覆蓋材料(6)形成一個單真空室腔體。在所述步驟7)中通過加熱平臺(I)上的抽取真空的孔洞(2)對該真空室腔體抽取真空，使得該腔體內的氣體排出形成真空。
5.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的待層壓的具有疊層結構的太陽電池組件(5)的結構為背面保護材料、EVA熱熔固化膠膜、串并聯電池單元組、EVA熱熔固化膠膜、正面透光保護材料，其面積的大小按照實際功率需要設計，其輸出電壓與電流的大小，在面積一定的情況下，根據內部電池單元的串聯和并聯結構設計。
6.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)，采用涂覆鐵氟龍材料的耐高溫玻璃纖維布，其網狀紋理結構使得步驟8)所述的真空腔體在形成真空過程中氣流的流動均勻順暢，并在柔軟覆蓋材料(6)形成的壓力作用下，在層壓完畢的太陽電池組件的表面形成陷光結構。
7.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的管狀框架(3)的直徑的選擇根據具有疊層結構的太陽電池組件(5)的各層材料的厚度，以及具有透氣結構的網狀紋理布(41)、(42)的厚度適當選擇5mm-50mm。
8.根據權利要求2所述的一種柔性太陽電池組件的層壓方法，其特征在于所述的柔軟覆蓋材料￠)，采用耐高溫的硅橡膠材料，為保證其柔軟特性，其厚度適當選擇O.8mm-5mm0
全文摘要
一種柔性太陽電池組件的層壓裝置和層壓方法，解決了傳統層壓裝置和層壓方法封裝柔性太陽電池組件過程中出現的褶皺及氣泡現象，其步驟為1)在加熱平臺上設置抽取真空的孔洞；2)在加熱平臺上放置管狀框架；3)在管狀框架內放入紋理布；4)在紋理布上放置待層壓的太陽電池組件；5)在待層壓的太陽電池組件上放置另一層紋理布；6)在紋理布上放置覆蓋材料；7)在抽取真空的孔洞上抽取真空；8)加熱平臺、管狀框架、覆蓋材料形成單真空室腔體；9)加熱平臺加熱并持續一定的時間；10)打開覆蓋材料，取出太陽電池組件。本發明采用單真空室結構，操作簡單實用，能夠有效的降低柔性太陽電池組件層壓過程中褶皺及氣泡現象的產生。
文檔編號B32B38/16GK102582197SQ201210029
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者不公告發明人 申請人:天津市昕源泰能光電科技有限公司