本发明属于光伏领域，具体涉及一种叠片组件的层压结构及其制备方法，本发明还涉及了应用该层压结构的叠片组件。
背景技术：
在当前社会，能源矛盾与环境问题越来越凸显，发展各类清洁能源是必然趋势。近年来，光伏行业快速发展，技术更新逐步加快，目前光伏行业正向产品多元化发展，高可靠性、高功率、低安装成本的各种功能组件研究开发已成为光伏组件发展的一种方向。
太阳能光伏发电依靠太阳电池把光能直接转变为电能。在过去的十年中，光伏电池全球总产量以平均超过40％的年增长率增加，至2012年底全球光伏发电系统装机容量已达100GW。预计光伏发电在2030年占到世界能源供给的10％，对世界的能源供给和能源结构做出实质性的贡献。
作为光伏领域运用的封装材料，要求其具备抗紫外、抗老化等性能，如图1所示，现有典型的光伏组件的层压结构(通常也叫层压件)是通过依次将超白钢化压花玻璃21、第一EVA膜22、太阳能电池串23、第二EVA膜24以及背板25叠合层压而成的，其中：超白钢化压花玻璃的密度达2.5g/cm3，而其常用厚度为3.2mm，因而该钢化玻璃玻璃每平方米重量高达8Kg，由该光伏组件层压结构组装成的光伏组件通常质量较大，其重量每平方米达到10Kg以上，该光伏组件再安装支撑结构，光伏组件每平方米的重量至少达到12Kg以上，当其应用在建筑物顶部或墙面等场合中，对光伏组件的支撑结构提出了较高的要求，增加了工程建设难度以及安装的成本，具体表现为：在建筑物顶部或墙面安装过程中，存在重量重，安装劳动强度大，实施困难；特别在有一些场合由于建筑承重载荷的限制，导致无法安装光伏组件。同时，现有的光伏组件封装结构外观单一，不太容易变化以适应不同建筑美观的要求等缺点。
目前有一些技术方案提出通过改变封装材料试图来解决光伏组件轻量化的问题，即采用高透光薄膜、透明背板替代钢化玻璃，但是在实际应用过程中，由于这些高透光薄膜、透明背板大多仅采用EVA、POE等胶膜，如此封装后的光伏组件，在抗冲击、防火等性能上无法满足光伏行业技术标准。
也有一些技术方案公开用于降低光伏组件的重量，如公开号为CN102516852A的中国发明专利公开了一种耐候、高导热涂层和散热太阳能背板，但是其涂层在生产过程中要用到大量溶剂，对环境污染很大，不符合绿色环保标准。又如公开号为CN102610680A的中国发明专利公开了一种UV固化耐候涂层的太阳能电池背板，但是其采用的液体涂覆工艺较复杂，不良率较高，设备投资大。再如公开号为CN102712184A、CN103346182A、CN102969382B、CN101290950B、CN103958196A等一系列中国发明专利中均采用了含氟聚合物，但含氟聚合物价格昂贵，增加了生产成本，不仅如此，上述专利所公开的仅仅只是光伏背板用材料，不透光，硬度低、刚性较弱，不适合用于替代现有的钢化玻璃。
与本发明最接近的现有技术是公开号为CN105637653A的中国专利，该专利公开了一种光伏板以及用于制造该光伏板的方法，具体采用了基于含环氧基团的丙烯酸酯且用玻璃纤维加强的塑料，用其作为太阳能电池串的面光面和背光面的封装材料，该方法虽然解决了光伏组件层压结构封装材料重量重的问题，但其全部采用价格昂贵的丙烯酸酯作为封装材料，不仅成本高，而且造成光伏组件的颜色单一，该技术还存在层压过程中的层压温度高，能耗高，而且得到的光伏组件层压结构弯曲、有一定弧度，不平整，不利于光伏组件的安装实施，且影响外观美观。
与此同时，叠片组件将叠片电池以更紧密的方式互相连结，令电池间的缝隙降到最低、甚至边缘稍微重叠，因此在同样的单位面积中可以铺设更多电池，吸光面积增加，输出功率有很大的提高。另外，叠片组件几乎不需要焊带，相对的节省了焊带成本，也提升了美观度。
因此，迫切需要寻求方法来解决现有光伏组件层压结构中存在的封装材料重量重、成本高且层压工艺繁琐且层压效果不佳的问题，同时又满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等光伏行业技术标准的要求，并且又增加组件的输出功率，提升美观度。
技术实现要素：
鉴于现有技术中的以上缺陷，本发明提供了一种叠片组件的层压结构，包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，所述第一封装层包括第一基布层和第一封装涂层，所述第一封装涂层为丙烯酸涂层或超耐候聚酯涂层；所述第二封装层包括第二基布层和第二封装涂层，所述第二封装涂层为超耐候聚酯涂层；所述太阳能电池串为叠片电池。
优选地，所述第一封装层中所述第一基布层同所述第一封装涂层的重量比为3:7-1:1，所述第二封装层中所述第二基布层同所述第二封装涂层的重量比为3:7-1:1。
优选地，所述丙烯酸涂层和/或所述超耐候聚酯涂层分别采用丙烯酸粉末涂料和/或超耐候聚酯粉末涂料制得。
优选地，所述层压结构包括第一封装层、太阳能电池串和第二封装层，其中，所述第一封装层由30-50重量份纤维布，即第一基布，和50-70重量份第一封装粉末涂料制备而成，所述第一封装粉末涂料均匀地涂覆在所述纤维布上；所述第二封装层由30-50重量份纤维布，即第二基布，和50-70重量份第二封装粉末涂料制备而成，所述的第二封装粉末涂料均匀地涂覆在所述的纤维布上；所述的太阳能电池串为叠片电池；所述的第一封装粉末涂料为丙烯酸粉末涂料或超耐候聚酯粉末涂料，所述的第二封装粉末涂料为超耐候聚酯粉末涂料；所述的丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂和丙烯酸树脂固化剂，所述的超耐候聚酯粉末涂料包括超耐候聚酯树脂和超耐候聚酯树脂固化剂；所述的纤维布由纤维材料织造制成。
优选地，为了进一步增强耐候性，所述的层压结构包括氟塑料薄膜层，所述的氟塑料薄膜层位于所述的第一封装层的上方。
优选地，为了给予叠片电池提供韧性保护，所述的层压结构包括封装胶膜层，所述的封装胶膜层可以单独设置在所述的第一封装层和所述的叠片电池之间或所述的叠片电池和所述的第二封装层之间，也可以同时设置在在所述的第一封装层和所述的叠片电池之间和所述的叠片电池和所述的第二封装层之间。进一步优选地，本专利涉及的封装胶膜层可以采用EVA、POE或PVB材料制成，当然本领域的技术人员也可以实际情况采用其他合适的封装胶膜材料。
需要说明的是，本专利文本中出现的EVA是指乙烯-醋酸乙烯共聚物，是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得，英文名称为：Ethylene Vinyl Acetate，简称为EVA；本专利文本中出现的POE是指聚烯烃弹性体，英文名称为Polyolefin Elastomer，简称POE；本专利文本中出现的PVB是指聚乙烯醇缩丁醛，英文名称为Polyvinyl Butyral，简称PVB。
优选地，为了增加叠片组件的绝缘性能且减少水汽透过，所述的层压结构包括背板层，所述的背板层位于所述的第二封装层的下方。
优选地，所述的第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料涂覆在所述的纤维布上的单位面积重量范围为70-400g/m2，所述的纤维布的单位面积重量范围为30-400g/m2。
优选地，纤维布由纤维材料织造制成；进一步优选地，纤维布是由纤维材料采用平纹、斜纹、缎纹、罗纹或席纹中的任意一种织造方式或几种织造方式的组合制成。
优选地，纤维材料是玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的任意一种或几种的组合，用以确保纤维布具有良好的绝缘及耐候性。
优选地，纤维材料的单丝直径范围为3-23μm。
优选地，所述的第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料的粒径范围为35-300μm，预混、熔融挤出、磨粉等工序后制备得到，其中，预混工序的时间为2-10分钟；挤出工序中挤出机的长径比范围为15：1-50：1，挤出机的加热温度为80-120℃，挤出机的螺杆转速为200-800rpm；磨粉工序中磨粉机的转速为50-150rpm。
优选地，所述的丙烯酸树脂固化剂重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的5-25％，所述的固化剂是封闭型异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、羧基聚酯、氢化环氧、GMA丙烯酸中的任意一种或几种任意配比的混合。
优选地，所述的丙烯酸粉末涂料还包括助剂，所述的助剂重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的5-50％，进一步优选为10-40％，最优选为15-25％。
优选地，所述的助剂是聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺、氧化铝、气相二氧化硅、二氧化硅中的任意一种或几种任意配比的混合。进一步优选地，所述助剂为聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺。
优选地，所述的超耐候聚酯树脂固化剂重量份占所述的超耐候聚酯粉末涂料重量份的2-20％，所述的固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、羟烷基酰胺、异氰酸酯中的任意一种或几种任意配比的混合。
优选地，所述的超耐候聚酯树脂是羟基超耐候聚酯树脂或羧基超耐候聚酯树脂，玻璃化温度范围为50-75℃，粘度范围为15-200Pa·s；所述的羟基超耐候聚酯树脂的羟值范围为30-300mgKOH/g，所述的羧基超耐候聚酯树脂的酸值范围为15-85mgKOH/g；进一步具体优选地，所述的超耐候聚酯树脂由对苯二甲酸、间苯二甲酸、新戊二醇、己二酸、乙二醇中的一种或几种单体聚合而成，合成后得到的聚酯需满足其参数范围，否则不符合超耐候聚酯树脂的要求。
优选地，所述的超耐候聚酯粉末涂料还包括助剂，所述的助剂重量份占所述的超耐候聚酯粉末涂料重量份的3-40％，所述的助剂是聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺、氧化铝、气相二氧化硅、四溴双酚A、十溴二苯乙烷、磷酸三甲苯酯、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、钛白粉、炭黑中的任意一种或几种任意配比的混合。进一步优选地，所述助剂为聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺的任意一种或几种任意配比的混合。
本发明还提供了粉末涂料的制备方法，包括预混、熔融挤出、磨粉等工序后制备得到。优选地，预混时间可以选择在2-10分钟之间，然后将预混后的混合物用螺杆挤出机挤出并压成薄片，优选地，挤出机的长径比可以选择在15：1-50：1之间，挤出机的加热温度选择在80-120℃之间，螺杆转速选择在200-800rpm；最后将薄片粉碎成小片料进入磨粉机磨成一定粒径的粉末涂料，优选地，磨粉机的转速选择在50-150rpm，优选地，第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料成品的粒径范围控制在35-300μm之间，这些优选的制备工艺参数均是为了确保粉末涂料的粒径均匀性，为后续在纤维布上的涂覆均匀性效果提供基础条件。
本发明还提供了上述第一封装层和第二封装层的制备方法，包括如下操作步骤：
a)、将所述的第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料通过涂覆装置均匀地涂覆在所述的纤维布上；
b)、通过加压加热使所述的第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与所述的纤维布实现热粘合；
c)、将上述步骤b)完成热粘合的粉末涂料与纤维布进行分段裁切；
d)、得到所述的第一封装层或第二封装层；
其中，所述热粘合过程的加压范围为0.05-0.25Mpa，所述热粘合过程的加热温度范围为90-130℃，加热时间范围为5-20秒。
本发明提供了一种如上所述的叠片组件的层压结构的制备方法，所述的叠片组件的层压结构采用层压工艺制备而成，其中，层压工艺包括第一加热阶段、第二加热阶段和第三加压冷却阶段，第一阶段的加热温度范围为110-130℃，加热时间范围为100-600秒；第二阶段的加热温度范围为131-200℃，加热时间范围为100-1200秒；第三阶段的冷却温度范围为-10-60℃，施加压力范围为0.05-0.25Mpa。
本发明还提供了一种包括上述层压结构的叠片组件。
优选地，还包括连接器和接线盒，通过连接器实现层压结构与接线盒的电气连接。
优选地，所述的连接器包括压接端子和热缩套管，位于所述的连接器两端的电缆线卡接入所述的压接端子，所述的热缩套管包围压接端子。
本发明的工作原理和优点：本发明通过提出采用纤维布以及均匀涂覆在纤维布上的的丙烯酸粉末涂料或超耐候聚酯粉末涂料作为叠片组件的第一封装层材料，采用纤维布以及均匀涂覆在纤维布上的超耐候聚酯粉末涂料作为叠片组件的第二封装层材料，当超耐候聚酯树脂控制好玻璃化温度和粘度以及羟值和酸值的范围时，其交联固化后得到的超耐候聚酯涂覆在纤维布上后作为面光层和背光层的封装材料均能满足光伏行业技术标准的要求，又由于超耐候聚酯粉末涂料的成本大大低于丙烯酸粉末涂料的成本，而且本发明采用合适重量比例范围的粉末涂料和纤维布，并采用均匀涂覆，同时又采用了叠片电池，这样在满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等光伏行业技术标准要求的前提下，有效实现了解决了光伏组件封装材料的轻量化，且制造成本低，替代传统封装结构式的钢化玻璃，给叠片组件提供一定的刚性以保护叠片电池，如此，不但能够大大减轻叠片组件的重量，由此适应更多场合的叠片发电产品的安装，提升了美观度，而且还能降低产品安装时的劳动强度以及提高安装的便利度，增加组件的输出功率，从总体上降低叠片组件的安装成本。
本发明通过大量实验摸索后，进一步提出了超耐候聚酯树脂是羟基超耐候聚酯树脂或羧基超耐候聚酯树脂，玻璃化温度范围控制在50-75℃，粘度范围控制在15-200Pa·s；当采用羟基超耐候聚酯树脂时，其羟值范围需控制在30-300mgKOH/g，当采用羧基超耐候聚酯树脂时，其酸值范围需控制在15-85mgKOH/g，这样可以有效确保超耐候聚酯粉末涂料在抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等方面的性能，同时材料成本大大低于丙烯酸树脂成本。
本发明进一步提出了优选的叠片组件层压结构的层压工艺，具体将层压工艺设置为第一加热阶段、第二加热阶段和第三加压冷却阶段，其中，第一加热阶段的设置使得第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料有足够的时间熔融、流平，充分排走气泡，第二加热阶段的设置使得第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料完成充分交联和固化，而关键的第三加压冷却阶段平衡了叠片组件层压结构中不同材料的冷却速度和收缩率，以得到平整的组件，最终实现了在低温度环境下的层压工艺，降低能耗，同时确保了叠片组件层压结构的平整度，兼顾了外观美观度下还进一步便于叠片组件的安装实施应用。
本发明还通过涂覆装置把第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上，涂装装置的使用可以确保第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料在纤维布上的涂覆均匀效果，再通过加压加热使第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与所述纤维布预粘合，最后分段裁切制得合适尺寸的叠片组件的第一封装层和第二封装层，如此能实现叠片组件层压结构封装尺寸的任意改变以适应不同建筑的安装要求，进一步便于叠片组件的安装应用。
附图说明
附图1是现有典型的光伏组件的层压结构示意图；
附图2是本发明实施例1叠片组件的层压结构示意图；
附图3是本发明实施例2叠片组件的层压结构示意图；
附图4是本发明实施例3叠片组件的层压结构示意图；
附图5是本发明实施例4叠片组件的层压结构示意图；
附图6是本发明实施例5叠片组件的层压结构示意图；
附图7是本发明实施例6叠片组件的层压结构示意图；
附图8是本发明实施例7叠片组件的层压结构示意图；
附图9是本发明实施例8叠片组件的层压结构示意图；
附图10是本发明具体实施方式下叠片组件用第一封装层和第二封装层的制备设备结构示意图；
附图11是附图8所示叠片组件的层压结构的层压过程结构排列示意图；
附图12是本发明具体实施方式下叠片组件的连接器的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
实施例1：
请参见图2所示，一种叠片组件的层压结构，层压结构包括第一封装层11a、叠片电池13a和第二封装层14a，其中，为了进一步增强耐候性，层压结构包括氟塑料薄膜层，氟塑料薄膜层位于第一封装层的上方。
本实施例中层压结构还包括第一封装胶膜层12a，第一封装胶膜层12a位于第一封装层11a和叠片电池13a之间。第一封装胶膜层12a采用EVA材料制成。
第一封装层由30重量份纤维布和70重量份第一封装粉末涂料制备而成，第二封装层由50重量份纤维布和50重量份第二封装粉末涂料制备而成；纤维布是由纤维材料采用平纹织造方式制成；
纤维布的单位面积重量为100g/m2；第一封装粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重量为233g/m2，第二封装粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重量为100g/m2；纤维材料是玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的任意一种或几种的组合，用以确保纤维布具有良好的绝缘及耐候性，符合光伏相关标准要求，具体最优选地，在本实施方式中，纤维材料为玻璃纤维；纤维材料的单丝直径为5μm，便于纤维材料的织造，以及便于得到所需要的纤维布的单位面积重量；
第一封装粉末涂料为丙烯酸粉末涂料，丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂和丙烯酸树脂固化剂，优选地，丙烯酸树脂的折射率范围1.40-1.50，环氧当量范围为300-800g/eq，羟值范围为15-70mgKOH/g，酸值范围为15-85mgKOH/g，玻璃化温度范围为40-70℃，粘度范围为75-600Pa·s，软化点温度范围为100-120℃，用以确保丙烯酸树脂具有良好的绝缘及耐候性，符合光伏相关标准要求。具体地，在本实施例中，丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂，当然地，本领域的技术人员可以根据实际需要选择其他类型的丙烯酸树脂，本发明实施例不再一一例举。
本实施例中，丙烯酸树脂固化剂采用邻苯二甲酸酐，邻苯二甲酸酐占丙烯酸粉末涂料重量份的10％。此外，丙烯酸粉末涂料还加入了18％的助剂，用于进一步提高丙烯酸粉末涂料的透明性、耐候性、绝缘性以及阻燃性。该助剂是聚酰胺蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、氧化铝和二氧化硅的混合物。
本发明的其他较优实施例中，还可以根据叠片组件安装的实际需求，通过添加颜填料作为助剂专门用来调整丙烯酸粉末涂料的颜色，进一步利于叠片组件的实际安装应用，具体地，助剂可以采用呈蓝色色相的颜填料，也可以采用呈红色色相或黄色色相的颜填料，当然也可以采用混合色相的颜填料实现彩色或特殊色相的调整。
第二封装粉末涂料为超耐候聚酯粉末涂料，超耐候聚酯粉末涂料包括超耐候聚酯树脂和超耐候聚酯树脂固化剂；优选地，在本发明实施例中，超耐候聚酯树脂是由羟基超耐候聚酯树脂或者羧基超耐候聚酯树脂中的一种或两种的混合，用以确保超耐候聚酯树脂具有良好的绝缘及耐候性，符合光伏相关标准要求，具体地，在本实施方式中，超耐候聚酯树脂是羟基超耐候聚酯树脂，其羟值为100mgKOH/g，玻璃化温度为60℃，粘度为80Pa·s；羟基超耐候聚酯树脂由新戊二醇、己二酸、乙二醇中的一种或几种单体聚合而成的混合物；超耐候聚酯树脂固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯，异氰脲酸三缩水甘油酯占羟基超耐候聚酯粉末涂料重量份的5％。
本发明实施例提供的超耐候聚酯粉末涂料还加入了一定重量份数的助剂，用于进一步提高超耐候聚酯粉末涂料的绝缘及耐候性，同时还可以根据叠片组件安装的实际需求，通过添加助剂来调整超耐候聚酯粉末涂料的颜色，进一步利于叠片组件的实际安装应用。助剂是聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、单烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂类、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、二硬脂酰乙二胺、环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸双酯、二苯酮、水杨酸酯衍生物、受阻胺的任意一种或几种任意配比的混合，当然地，本领域的技术人员可以根据实际需要选择其他类型的助剂，本发明实施例不再具体说明；与丙烯酸粉末涂料相同，进一步优选地，本发明实施例还可以根据叠片组件安装的实际需求，通过添加颜填料作为助剂专门用来调整超耐候聚酯粉末涂料的颜色，进一步利于叠片组件的实际安装应用，具体地，助剂可以采用呈蓝色色相的颜填料，也可以采用呈红色色相或黄色色相的颜填料，当然也可以采用混合色相的颜填料实现彩色或特殊色相的调整。
本发明实施例涉及的丙烯酸粉末涂料和超耐候聚酯封装粉末涂料可以采用现有任意一种粉末涂料的公知制备技术来制备得到，典型的方法可以采用预混、熔融挤出、磨粉等工序后制备得到，具体，在本实施方式中，将丙烯酸树脂或羟基超耐候聚酯树脂与固化剂、助剂进行预混，优选地，预混时间可以选择在2-10分钟之间，然后将预混后的混合物用螺杆挤出机挤出并压成薄片；挤出机的长径比可以选择在15：1-50：1之间，挤出机的加热温度选择在80-120℃之间，螺杆转速选择在200-800rpm；最后将薄片粉碎成小片料进入磨粉机磨成一定粒径的粉末涂料，优选地，磨粉机的转速选择在50-150rpm，最终粉末涂料成品的粒径范围控制在35-300μm之间，这些优选的制备工艺参数均是为了确保粉末涂料的粒径均匀性，为后续在纤维布上的涂覆均匀性效果提供基础条件。当然地，还可以采用其他工艺参数或粉末涂料制备工艺来制备得到第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料，相信这些都是本领域技术人员的常规技术选择，因此，第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料的制备过程，本文不再详细展开描述。
本实施例进一步提供了如上第一封装层和第二封装层的制备方法，包括如下操作步骤：
a)、将第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料通过涂覆装置均匀地涂覆在纤维布上；
b)、通过加压加热使第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与纤维布实现热粘合；
c)、将上述步骤b)完成热粘合的粉末涂料与纤维布进行分段裁切；
d)、得到第一封装层或第二封装层；
需要说明的是，在本发明实施例中，热粘合过程需采用合适范围的加压、加热控制，因为只有在合适的压力和温度情况下，才能使第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与纤维布之间实现较好地热熔粘合过程，最终确保满足制备光伏组件封装过程中的层压工艺的要求，从而得到真正能适用于光伏电池组件封装的封装材料。因此，优选地，在本发明实施例中，热粘合过程的加压范围为0.05-0.25Mpa，热粘合过程的加热温度范围为90-130℃，加热时间范围为5-20秒，具体地，在本实施方式中，热粘合过程的加压压力为0.05Mpa，热粘合过程的加热温度为130℃，加热时间范围为5秒。
第一封装层和第二封装层的制备采用如图10所示的设备，在实际实施时，将纤维布放入纤维进料机51中，将第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料通过涂覆装置52均匀地涂覆在纤维进料机51所输出的纤维布上，然后通过热熔复合机53加压加热使第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与纤维布实现热粘合，将完成热粘合的第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与纤维布进行分段裁切，即得到光伏组件用封装材料，不仅操作简单，而且实现了均匀涂覆。在本发明其他具体实施例中，涂覆装置也可以采用撒粉头，此时涂覆装置是以撒粉的形式实现涂覆过程，实现将第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上。当然地，作为次优选方案，本领域的技术人员也可以根据实际需要选用现有任意一种公知的设备来完成本发明所公开的第一封装层和第二封装层的制备，只要实现将第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上的技术效果即可。
本实施例还提供了如上叠片组件的层压结构的制备方法，叠片组件的层压结构采用层压工艺制备而成，其中，层压工艺包括第一加热阶段、第二加热阶段和第三加压冷却阶段，第一阶段的加热温度为120℃，加热时间为400秒；第二阶段的加热温度为160℃，加热时间为700秒；第三阶段的冷却温度为45℃，施加压力为0.15Mpa。
如图12所示，本实施例还提供一种叠片组件，包括层压结构，连接器和接线盒，通过连接器实现层压结构与接线盒的电气连接，其中，叠片组件包括如上所述的叠片组件的层压结构。连接器包括压接端子72和热缩套管73，位于连接器两端的电缆线71,74卡接入压接端子72，热缩套管73包围压接端子72，使叠片组件层压结构的电气连接可靠，且成本低廉。
实施例2：
请参见图3所示，在本实施例2中，层压结构包括氟塑料薄膜层11b、第一封装层12b、第一封装胶膜层13b、叠片电池14b和第二封装层15b，氟塑料薄膜层11b位于第一封装层12b的上方，本实施例2的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例3：
请参见图4示，在本实施例3中，层压结构包括第一封装层11c、第一封装胶膜层12c、叠片电池13c、第二封装层14c和背板层15c，背板层15c位于第二封装层14c的下方，本实施例3的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例4：
请参见图5所示，在本实施例4中，层压结构包括第一封装层11d、第一封装胶膜层12d、叠片电池13d、第二封装胶膜层14d和第二封装层15d，第二封装胶膜层14d位于叠片电池13d和第二封装层15d之间，本实施例4的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例5：
请参见图6所示，在本实施例5中，层压结构包括氟塑料薄膜层11e、第一封装层12e、第一封装胶膜层13e、叠片电池14e、第二封装胶膜层15e和第二封装层16e，其中，氟塑料薄膜层11e位于第一封装层12e的上方，第二封装胶膜层15e位于叠片电池14e和第二封装层16e之间，本实施例5的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例6：
请参见图7所示，在本实施例6中，层压结构包括第一封装层11f、第一封装胶膜层12f、叠片电池13f、第二封装胶膜层14f、第二封装层15f和背板层16f，其中，背板层16f位于第二封装层15f的下方，第二封装胶膜层14f位于叠片电池13f和第二封装层15f之间，本实施例6的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例7：
请参见图8和图11所示，在本实施例7中，层压结构包括氟塑料薄膜层11g、第一封装层12g、第一封装胶膜层13g、叠片电池14g、第二封装胶膜层15g、第二封装层16g和背板层17g，其中，氟塑料薄膜层11g位于第一封装层12g的上方，背板层17g位于第二封装层16g的下方，第二封装胶膜层15g位于叠片电池14g和第二封装层16g之间，本实施例7的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例8：
请参见图9所示，在本实施例8中，层压结构包括第一封装层11h、叠片电池12h和第二封装层13h，其中，叠片电池12h位于第一封装层11h和第二封装层13h之间，本实施例8的其余技术方案与上述实施例1相同。
实施例9：
在本实施例9中，第一封装粉末涂料为超耐候聚酯粉末涂料，所述的超耐候聚酯粉末涂料同第二封装粉末涂料所采用的超耐候聚酯粉末涂料；层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为125℃，加热时间为350秒；第二阶段的加热温度为165℃，加热时间为750秒；第三阶段的冷却温度为48℃，施加压力为0.13Mpa；本实施例9的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例10：
在本实施例10中，第一封装层由35重量份纤维布和65重量份丙烯酸粉末涂料制备而成，第二封装层由30重量份纤维布和70重量份超耐候聚酯粉末涂料制备而成，其中，丙烯酸树脂采用羧基丙烯酸树脂，超耐候聚酯树脂是羧基超耐候聚酯树脂，是由对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或两种单体聚合而成的混合物，羧基超耐候聚酯树脂的酸值范围为15-85mgKOH/g，玻璃化温度范围为50-75℃，粘度范围为15-200Pa·s，具体地，在本实施方式中，羧基超耐候聚酯树脂由对苯二甲酸单体聚合而成，羧基超耐候聚酯树脂的酸值为85mgKOH/g，玻璃化温度为75℃，粘度为200Pa·s；超耐候聚酯树脂固化剂为偏苯三酸三缩水甘油酯，偏苯三酸三缩水甘油酯重量份占超耐候聚酯粉末涂料重量份的8％；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为115℃，加热时间为500秒；第二阶段的加热温度为180℃，加热时间为400秒；第三阶段的冷却温度为50℃，施加压力为0.2Mpa；
本实施例10的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例11：
在本实施例11中，第一封装层由40重量份纤维布和60重量份丙烯酸粉末涂料制备而成，第二封装层由35重量份纤维布和65重量份超耐候聚酯粉末涂料制备而成，其中，丙烯酸树脂采用GMA丙烯酸树脂，丙烯酸树脂固化剂是封闭型异氰酸酯，封闭型异氰酸酯占丙烯酸粉末涂料重量份的10％；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为120℃，加热时间为400秒；第二阶段的加热温度为160℃，加热时间为700秒；第三阶段的冷却温度为45℃，施加压力为0.15Mpa；
本实施例11的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例12：
在本实施例12中，第一封装层由45重量份纤维布和55重量份超耐候聚酯粉末涂料制备而成，第二封装层由40重量份纤维布和60重量份超耐候聚酯粉末涂料制备而成，其中，超耐候聚酯树脂采用羧基超耐候聚酯树脂，由间苯二甲酸单体聚合而成，其酸值为60mgKOH/g，玻璃化温度为60℃，粘度为100Pa·s；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为110℃，加热时间为600秒；第二阶段的加热温度为180℃，加热时间为300秒；第三阶段的冷却温度为60℃，施加压力为0.06Mpa；
本实施例12的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例13：
在本实施例13中，第一封装层由50重量份纤维布和50重量份第一封装粉末涂料制备而成，第二封装层由45重量份纤维布和65重量份第二封装粉末涂料制备而成，其中，第一封装粉末涂料采用羟基超耐候树脂，由新戊二醇单体聚合而成，该羟基超耐候树脂的羟值为180mgKOH/g，玻璃化温度为70℃，粘度为120Pa·s，第一封装粉末涂料中还加入了占粉末涂料重量份的16％的助剂，助剂采用聚烯烃蜡、正硅酸甲酯的混合物，第二封装粉末涂料采用羧基超耐候树脂，由对苯二甲酸单体聚合而成，该羧基超耐候树脂的酸值为50mgKOH/g，玻璃化温度为55℃，粘度为80Pa·s，第二封装粉末涂料中还加入了占粉末涂料重量份的13％的助剂，助剂采用聚烯烃蜡、酰胺改性酚脲表面活性剂和受阻酚的混合物；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为125℃，加热时间为200秒；第二阶段的加热温度为190℃，加热时间为150秒；第三阶段的冷却温度为60℃，施加压力为0.05Mpa；
本实施例13的其余技术方案与上述实施例1-实施例7中的任意一个实施例。
实施例14：
在本实施例14中，第一封装层由35重量份纤维布和65重量份第一封装粉末涂料制备而成，第二封装层由35重量份纤维布和65重量份第二封装粉末涂料制备而成；第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料均采用羟基超耐候树脂；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为120℃，加热时间为400秒；第二阶段的加热温度为160℃，加热时间为700秒；第三阶段的冷却温度为45℃，施加压力为0.15Mpa；
本实施例14的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例15：
在本实施例15中，第一封装层由40重量份纤维布和60重量份第一封装粉末涂料制备而成，第二封装层由40重量份纤维布和60重量份第二封装粉末涂料制备而成；第一封装粉末涂料和第二封装粉末涂料均采用羧基超耐候树脂；
层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为112℃，加热时间为180秒；第二阶段的加热温度为131℃，加热时间为1200秒；第三阶段的冷却温度为25℃，施加压力为0.25Mpa；
本实施例15的其余技术方案与上述实施例1-实施例8中的任意一个实施例。
实施例16：
在本实施例16中，层压工艺过程中，第一阶段的加热温度为125℃，加热时间为600秒；第二阶段的加热温度为155℃，加热时间为600秒；第三阶段的冷却温度为40℃，施加压力为0.18Mpa；
本实施例16的其余技术方案与上述实施例1-实施例9中的任意一个实施例。
比较例1：
本比较例1采用背景技术所述的现有典型的光伏组件的封装材料。
比较例2：
本比较例2的其余技术方案与上述实施例7相同，区别仅在于，在本比较例2中，第一封装层和第二封装层均由包括纤维布35重量份和常规商业化的环氧粉末涂料65重量份制备而成。
比较例3：
本比较例4的其余技术方案与上述实施例7相同，区别仅在于，在本比较例4中，封装材料包括纤维布25份和粉末涂料75份。
比较例4：
本比较例4的其余技术方案与上述实施例7相同，区别仅在于，在本比较例4中，封装材料包括纤维布55份和粉末涂料45份。
比较例5：
本比较例5采用CN105637653A公布的最优选实施例，且采用其公开的优选层压工艺。
比较例6：
本比较例6的其余技术方案与上述实施例7相同，区别仅在于，采用CN105637653A公布的优选层压工艺进行层压得到叠片组件的层压结构。
本发明针对上述实施例以及比较例进行了实施效果测试，其测试结果如下表1和表2。
表1各类叠片组件的层压结构在光伏技术标准方面的实施效果对比
表2各类叠片组件的层压结构在成本、制备工艺等方面的实施效果对比
本发明全文所述的封装结构重量是指光伏组件用封装材料单位平方米的重量；所述的抗冲击性能测试是指将标准直径为25mm、质量为7.53g的冰球以23.0m/s的速度发射出去，撞击完成封装的叠片组件11个位置，通过外观、最大功率衰减和绝缘电阻等三个方面要求来判断叠片组件的抗冲击性能；所述的防火性是通过UL1703标准检测得到的结果；所述的铅笔硬度是ASTM D3363-2005(R2011)标准检测得到的结果；所述的拉伸强度是GB/T 1040.3-2006标准检测得到的结果；所述的断裂伸长率是通过GB/T 1040.3-2006标准检测得到的结果。
从表1中数据可明显看出，本发明实施例在满足抗紫外、抗老化、抗冲击、防火、防绝缘等光伏行业技术标准要求的前提下，有效实现了解决了光伏组件封装材料的轻量化，替代传统封装结构式的钢化玻璃，给叠片组件提供一定的刚性以保护叠片电池，如此，不但能够大大减轻叠片组件的重量，由此适应更多场合的叠片发电产品的安装，而且还能降低产品安装时的劳动强度以及提高安装的便利度，提升了美观度，增加输出功率，从总体上降低叠片组件的安装成本。
而进一步从表2可看出，本发明低成本化，且具有优异的耐划擦特性，且最终实现了在低温度环境下的层压工艺，降低能耗，同时确保了叠片组件层压结构的平整度，兼顾了外观美观度下还进一步便于叠片组件的安装实施应用。同时根据本表2数据需要进一步指出，当本发明实施例中第一封装粉末涂料采用超耐候聚酯粉末涂料时，其成本低于采用丙烯酸粉末涂料，且在耐划擦特性优异于丙烯酸粉末涂料。
需要进一步强调的是，本发明实施例通过涂覆装置把第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上，涂装装置的使用可以确保第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料在纤维布上的涂覆均匀效果，再通过加压加热使第一封装粉末涂料或第二封装粉末涂料与所述纤维布预粘合，最后分段裁切制得合适尺寸的叠片组件的第一封装层和第二封装层，如此能实现叠片组件层压结构封装尺寸的任意改变以适应不同建筑的安装要求，进一步便于叠片组件的安装应用。
需要进一步强调的是，叠片组件将叠片电池以更紧密的方式互相连结，令电池间的缝隙降到最低、甚至边缘稍微重叠，因此在同样的单位面积中可以铺设更多电池，吸光面积增加，输出功率有很大的提高。另外，叠片组件几乎不需要焊带，相对的节省了焊带成本，也提升了美观度。
虽然本实施例得到的层结构是部分优选的实施例，但不限定本领域技术人员根据实际应用领域需要，同时基于本发明所公开的内容，完全可以添加其它层结构，这种应用仍然属于本发明的精神，因此这种应用同样被认为本发明的权利保护范围。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。