专利名称：一种轻质光伏组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏组件领域，特别涉及一种轻质光伏组件。
背景技术：
光伏组件，也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。光伏组件的一般结构包括:光伏面板和用于固定和保护光伏面板的框架；光伏面板一般包括依次设置的钢化玻璃层、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜层、相互连接的电池片层、EVA胶膜层和三丁基锡化合物(TPT)背板；框架一般为铝边框。现有的光伏组件大多采用钢化玻璃作为电池片的保护层和透光层，但是1.6m2的钢化玻璃的重量平均达到IOkg左右，导致光伏组件的重量较大，给光伏组件的运输和安装带来诸多不便。传统的光伏组件都采用铝边框封装模式，且不可折叠，给光伏组件的运输和安装带来很多问题，同时又无法满足用户多变的需求。专利号为ZL201120114547.6的中国实用新型专利公开了一种光伏组件用轻质封装组件，其包括:背板、设于该背板上的多个太阳能电池片、用于封装各太阳能电池片的EVA胶膜以及铝边框。该公开的技术方案采用铝边框作为封装材料，无法折叠拼接，体积比较大，给运输安装上带来困难，同时也无法满足用户多变的需求，存在着技术缺陷。专利号为ZL201020125231.2的中国实用新型专利公开了一种结构简单、连接较牢固且可靠的太阳能光伏组件的框架。其包括:太阳能光伏组件的框架，该框架是通过一对短边和一对长边拼接而成的矩形框，其特点是:所述长边的端部设有插接槽,短边的端部设有用于插入所述插接槽的插接条，且在所述插接槽中具有设于插接条上的硅胶或硅胶条。该框架可方便进行拼接，但由于采用钢化玻璃等常规结构的光伏面板导致光伏组件的重量较重。因此，有必要提供一种改良的轻质的光伏组件，用以克服现有技术中的缺点和不足。
实用新型内容本实用新型提供了一种轻质光伏组件，采用改良的聚合物材料层替换传统的钢化玻璃，大大减轻了光伏组件的重量。为了实现本实用新型的上述目的，提供了如下技术方案:一种轻质光伏组件，包括光伏面板和用于固定和保护光伏面板的框架；所述的光伏面板包括依次设置的透明含氟树脂薄膜层、第一热塑性树脂层、太阳能电池片、第二热塑性树脂层以及基板；所述的透明含氟树脂薄膜层通过第一热塑性树脂层与太阳能电池片粘合，所述的基板通过第二热塑性树脂层与太阳能电池片粘合。[0012]本实用新型轻质光伏组件中，因为采用透明含氟树脂薄膜层替代钢化玻璃作为前置板，不仅解决了钢化玻璃和组件本身在生产、运输和安装中的自爆问题，降低了光伏组件在生产、运输和安装时的安全风险，而且该轻质光伏组件的厚度薄，自身体积小，减轻了组件重量，便于组件的运输携带。所述的光伏面板的制备采用现有技术，具体制作时，将透明含氟树脂薄膜层、第一热塑性树脂层、太阳能电池片、第二热塑性树脂层以及基板按顺序叠层放置后经过真空加热层压为一个整体，即得到光伏面板。所述的透明含氟树脂薄膜层为采用含氟树脂制作成的薄膜，例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜，优选厚度为100 u m-300 u m,具有90%以上的高透光率，以及良好的抗老化、抗紫外、防水、绝缘等性能，可以替代现有光伏组件中常用的钢化玻璃。所述的第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层相同，用于封装太阳能电池片，优选EVA热塑性树脂，该树脂含有UV吸收剂，能够减少紫外线对太阳能电池片的老化作用。所述的太阳能电池片采用光伏面板常用的电池片，如单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片、非晶硅太阳能电池片或者非硅形式的太阳能电池片。所述的基板采用光伏面板常用的基板，优选环氧树脂基板，其耐高温120°C以上，具有低收缩率，优良的力学性能和绝缘性能，优良的化学稳定性，突出的尺寸稳定性和耐久性。所述的框架可采用光伏组件现有的框架，为了进一步提高所述的轻质光伏组件的便携性，所述的框架为两个以上，所述的框架之间采用可拆卸连接件连接。所述的可拆卸连接件选用可拆卸卡扣；进一步优选所述的框架包括底面以及沿底面外周凸起的侧壁，所述的侧壁至少固定设有第一轴套和第二轴套；所述的光伏面板置于框架内；所述的可拆卸连接件包括中空的轴杆，所述的轴杆一端固定设有第一转轴和第二转轴，第一转轴与一个框架的第一轴套活动配合，第二转轴与另一个框架的第一轴套活动配合，轴杆另一端分别与两个框架的第二轴套活动配合。所述的底面为光伏面板提供支撑。具体使用时，采用带转轴的轴杆作为两个以上框架的连接件，将转轴与轴套活动配合，可实现多个带光伏面板的框架的任意拼接，这样拼接而成的组件可以折叠并按用户需求拓展。所述的轴杆另一端分别与两个框架的第二轴套活动配合，具体列举两种方便拆卸的配合方式，第一种:所述的第二轴套上设有筒状凸起，所述的轴杆另一端设有容纳所述筒状凸起的孔；第二种:所述的轴杆另一端设有筒状凸起，所述的第二轴套上设有容纳所述筒状凸起的孔。所述的轴杆另一端分别与两个框架的第二轴套活动配合，通过第二轴套将光伏组件的正负极导出，由于轴杆内部为中空，可以容纳光伏组件的电路线路，并方便的进行光伏面板的串并联，可以得到较大功率输出。所述的光伏面板的电路连接为现有技术，所述光伏组件的电路连接可通过基板背面光伏组件的正负极引出端子连接，引出端子可以是直接电缆引出，或者采用丝印电路的方式引出。所述光伏组件正负极导出的孔位优选设置在靠近第二轴套的位置或者设置在框架底面，所述光伏组件正负极对应位置可印制正负接线焊点，便于两正极导通，两负极也导通。各光伏面板单元之间可以随意串并联。[0024]为了便于拆卸，所述的侧壁上设有用于固定第一轴套和第二轴套的安装孔位；进一步优选所述的安装孔位为螺孔，第一轴套和第二轴套通过螺钉固定在所述侧壁上。所述的侧壁上固定设有两组以上第一轴套和第二轴套，以方便所述框架从多方向进行拼接扩展。其中，第一轴套和第二轴套为一组。所述的框架优选采用轻质材料，如铝材料或塑料，具有轻巧，厚度薄体积小等特点，可进一步降低光伏组件的重量。所述的框架优选为规则形状，利于存放时节省空间，如可为矩形。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点:本实用新型轻质光伏组件中，因为采用透明含氟树脂薄膜层替代钢化玻璃作为前置板，不仅解决了钢化玻璃和组件本身在生产、运输和安装中的自爆问题，降低了光伏组件在生产、运输和安装时的安全风险，而且该轻质光伏组件的厚度薄，自身体积小，减轻了组件重量，便于组件的运输携带。本实用新型轻质光伏组件的优选技术方案中，因为取消了传统的铝边框封装模式，采用可拆卸、可折叠式轻型外壳，不但体积小，厚度薄，重量轻，因为可折叠，使组件便于携带，并且通过拼接拓展可以得到较大功率输出，增加了产品外观功能上的设计空间。基板采用环氧树脂板，这样不仅减轻了约30%的组件重量，而且还大大降低了组件的运输安装成本及人工成本。
图1是本实用新型光伏面板的结构示意图；图2是本实用新型两个光伏组件单元任意拼接后的结构示意图；图3是本实用新型两个光伏组件单元任意拼接后的侧视图；图4是图1中a部分A-A剖面的剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术特征、创新点与功效易于明白了解，
以下结合附图与具体实施例，进一步阐述本实用新型。如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型轻质光伏组件，包括光伏面板6和用于固定和保护光伏面板的框架7 ;光伏面板6包括依次设置的透明含氟树脂薄膜层1、第一热塑性树脂层2、太阳能电池片3、第二热塑性树脂层4以及基板5 ;透明含氟树脂薄膜层I通过第一热塑性树脂层2与太阳能电池片3粘合，基板5通过第二热塑性树脂层4与太阳能电池片3粘合。该轻质光伏组件中，因为采用透明含氟树脂薄膜层I替代钢化玻璃作为前置板，不仅解决了钢化玻璃和组件本身在生产、运输和安装中的自爆问题，降低了光伏组件在生产、运输和安装时的安全风险，而且该轻质光伏组件的厚度薄，自身体积小，减轻了组件重量，便于组件的运输携带。光伏面板6的制备采用现有技术，具体制作时，将透明含氟树脂薄膜层1、第一热塑性树脂层2、太阳能电池片3、第二热塑性树脂层4以及基板5按顺序叠层放置后经过真空加热层压为一个整体，即得到光伏面板6。[0039]透明含氟树脂薄膜层I为采用含氟树脂制作成的薄膜，例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜，优选厚度为100 u m-300 u m,具有90%以上的高透光率，以及良好的抗老化、抗紫外、防水、绝缘等性能，可以替代现有光伏组件中常用的钢化玻璃。第一热塑性树脂层2与第二热塑性树脂层4相同，用于封装太阳能电池片，优选EVA热塑性树脂，该树脂含有UV吸收剂，能够减少紫外线对太阳能电池片的老化作用。太阳能电池片3采用光伏面板6常用的电池片，如单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片、非晶硅太阳能电池片或者非硅形式的太阳能电池片。基板5采用光伏面板6常用的基板5，优选环氧树脂基板，其耐高温120°C以上，具有低收缩率，优良的力学性能和绝缘性能，优良的化学稳定性，突出的尺寸稳定性和耐久性。框架7可采用光伏组件现有的框架，为了进一步提高轻质光伏组件的便携性，框架7为两个以上，框架相互之间采用可拆卸连接件连接8。可拆卸连接件8选用可拆卸卡扣；进一步优选框架7包括底面以及沿底面外周凸起的侧壁9，侧壁9至少固定设有第一轴套10和第二轴套11 ;光伏面板6置于框架7内；可拆卸连接件8包括中空的轴杆12，轴杆12 —端固定设有第一转轴13和第二转轴14，第一转轴13与一个框架的第一轴套10活动配合，第二转轴14与另一个框架的第一轴套10活动配合，轴杆12另一端分别与两个框架的第二轴套11活动配合。底面为光伏面板6提供支撑。具体使用时，采用带转轴的轴杆12作为两个以上框架的连接件，将转轴与轴套活动配合，可实现多个带光伏面板6的框架7的任意拼接，这样拼接而成的组件可以折叠并按用户需求拓展。轴杆12另一端分别与两个框架的第二轴套11活动配合，具体列举两种方便拆卸的配合方式，第一种:第二轴套11上设有筒状凸起，轴杆12另一端设有容纳筒状凸起的孔；第二种:轴杆12另一端设有筒状凸起，第二轴套11上设有容纳筒状凸起的孔。轴杆12另一端分别与两个框架的第二轴套11活动配合，通过第二轴套11将光伏组件的正负极导出，由于轴杆12内部为中空，可以容纳光伏组件的电路线路，并方便的进行光伏面板6的串并联，可以得到较大功率输出。光伏面板6的电路连接为现有技术，光伏组件的电路连接可通过基板5背面光伏组件的正负极引出端子连接，引出端子可以是直接电缆引出，或者采用丝印电路的方式引出。光伏组件正负极导出的孔位优选设置在靠近第二轴套11的位置或者设置在框架7底面，光伏组件正负极对应位置可印制正负接线焊点，便于两正极导通，两负极也导通。各光伏面板6单元之间可以随意串并联。为了便于拆卸，侧壁9上设有用于固定第一轴套10和第二轴套11的安装孔位，安装孔位上设有装饰盖板15 ;进一步优选安装孔位为螺孔16，第一轴套10和第二轴套11通过螺钉固定在所述侧壁9上。侧壁9上固定设有两组以上第一轴套10和第二轴套11，以方便框架7从多方向进行拼接扩展。其中，第一轴套10和第二轴套11为一组。框架7优选采用轻质材料，如铝材料或塑料，具有轻巧，厚度薄体积小等特点，可进一步降低光伏组件的重量。[0052]框架7优选为规则形状，利于存放时节省空间，如可为矩形。本实用新型轻质光伏组件的制备过程如下:(I).常规电池经过外观分类，电性能测试合格后，进行单片太阳能电池片焊接，然后进行串联焊接，焊接后检验是否有虚焊漏焊，毛刺，电池片是否有破片隐裂等。(2).在环氧树脂基板上敷设一层0.5mm厚的第二热塑性树脂层4，然后敷设串焊好的太阳能电池片串，电池片串正面朝上，通过焊带将串焊好的电池片串连接起来，然后再敷设一层第一热塑性树脂层2，最后敷设一层透明含氟树脂薄膜层1，将敷设好的层叠材料放进层压机层压，层压完待面板冷却一段时间将面板边缘多余的热塑性树脂与基板进行修边，得到光伏面板6；(3).将光伏面板6放入刚好可以容纳该光伏面板6的塑料框架7中，塑料框架7底部密封，为光伏面板6提供支撑。得到一个光伏组件。将多个框架7拼接，以两个框架7拼接为例具体为:将轴杆12 —端的第一转轴13和第二转轴14分别套入两个框架7的第一轴套10，将轴杆12另一端分别与两个框架的第二轴套11活动配合，实现两个框架7的拼接；两个框架7可相对运动，实现两个光伏组件的折叠，同时实现正负极输出及连接。用户可以根据需要选择使用多个安装孔位来实现组件之间的串并联，这样组成的阵列可以折叠并按用户需求拓展。
权利要求1.一种轻质光伏组件，包括光伏面板和用于固定和保护光伏面板的框架；其特征在于，所述的光伏面板包括依次设置的透明含氟树脂薄膜层、第一热塑性树脂层、太阳能电池片、第二热塑性树脂层以及基板；所述的透明含氟树脂薄膜层通过第一热塑性树脂层与太阳能电池片粘合，所述的基板通过第二热塑性树脂层与太阳能电池片粘合。
2.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的透明含氟树脂薄膜层为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜层，厚度为100 V- m-300 V- m。
3.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层相同，为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物层。
4.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的基板为环氧树脂基板。
5.根据权利要求1所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的框架为两个以上，所述的框架之间采用可拆卸连接件连接。
6.根据权利要求5所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的可拆卸连接件为可拆卸卡扣。
7.根据权利要求5所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的框架包括底面以及沿底面外周凸起的侧壁，所述的侧壁至少固定设有第一轴套和第二轴套；所述的可拆卸连接件包括中空的轴杆，所述的轴杆一端固定设有第一转轴和第二转轴，第一转轴与一个框架的第一轴套活动配合，第二转轴与另一个框架的第一轴套活动配合，轴杆另一端分别与两个框架的第二轴套活动配合。
8.根据权利要求7所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的第二轴套上设有筒状凸起，所述的轴杆另一端设有容纳所述筒状凸起的孔；或者:所述的轴杆另一端设有筒状凸起，所述的第二轴套上设有容纳所述筒状凸起的孔。
9.根据权利要求7所述的轻质光伏组件，其特征在于，所述的侧壁上固定设有两组以上的第一轴套和第二轴套，其中，第一轴套和第二轴套为一组。
专利摘要本实用新型公开了一种轻质光伏组件，包括光伏面板和用于固定和保护光伏面板的框架；所述的光伏面板包括依次设置的透明含氟树脂薄膜层、第一热塑性树脂层、太阳能电池片、第二热塑性树脂层以及基板；所述的透明含氟树脂薄膜层通过第一热塑性树脂层与太阳能电池片粘合，所述的基板通过第二热塑性树脂层与太阳能电池片粘合。该光伏组件因为采用透明含氟树脂薄膜层替代钢化玻璃作为前置板，不仅解决了钢化玻璃和组件本身在生产、运输和安装中的自爆问题，降低了光伏组件在生产、运输和安装时的安全风险，而且该轻质光伏组件的厚度薄，自身体积小，减轻了组件重量，便于组件的运输携带。
文档编号H01L31/048GK203038953SQ201220715959
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者苍穹, 吴秋萍, 张贤鹏, 宋伟杰, 王振卫, 刘涛 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所湖州新能源产业创新中心