一种一次成型轻质PVT组件的制作方法

本实用新型涉及光伏光热一体化（pvt）技术领域，具体涉及一种一次成型轻质pvt组件。

背景技术：

近年来，太阳能发热和发电市场的不断发展，已经占用了大量的工商业屋顶，并逐渐进入到居民用户的家庭中。但居民用户的房顶及阳台面积有限，很难同时布置好太阳能发热和发电空间。因此，如何利用好有限的房顶面积，开发相关pvt系统，是进一步开拓户用市场，提升市场竞争力的重要方向。

高校、研究机构及光伏光热制造商在pvt系统方面均进行了大量的研究开发工作，而系统开发的难点主要集中在光伏发电组件和光热集热板的结合，一是合理的分配有限的辐照面积，二是光伏光热一体化组件的发电和发热功率的输出，目前市场上已经有如下几种光伏光热一体化组件形式：

光伏组件-金属管方式：光伏组件后面安装铜或铝等金属管，并包以保温棉，金属管中水或冷媒将光伏组件产生的热量带走。一般生产方式为常规光伏组件生产完成后，将金属管安装在铝边框上贴近组件背面。这种方式能够带走一些组件热量，但保温层的存在使得组件实际的温度较其他部分的温度要高，影响光伏组件的发电和电器寿命。

光伏组件-集热板方式：通过将分体或整体的集热板贴附或层压方式安装在组件背面，然后通过水或氟利昂等冷媒将组件背面热量带走。这种方式相较于与组件-金属管方式，换热效率高，能显著降低组件温度提高发电功率，但是分体式集热板存在漏液问题，整体式集热板一般为金属-玻璃板的组合，由于金属和玻璃本身都是刚性物质，尤其是金属集热板在层压过程中和后续的使用过程中存在较大的变形应力，导致层压工艺问题或后续使用过程中脱落等问题，影响工艺效果和使用效果。

同时光伏组件本身重量较重，一块1650mm*992mm的集热板重量约为18.5kg，集热板重量为4-8kg，再加上其中的水或其他冷媒的重量，一个pvt组件的重量可达到25-30kg，不适于在承重较差的屋顶或墙面上使用，限制了pvt组件的应用。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种一次成型轻质pvt组件，本pvt组件以集热层为支撑主体，与现有技术的pvt组件相比质量减轻50%以上，还克服了光伏组件-集热板形式的常规pvt在一次成型时难度大的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件依次包括前保护层、光伏电池串层、隔离层和集热层，相邻两层间设有粘结层，pvt组件各层叠加后外部设有封边条。

在上述技术方案的基础上，所述前保护层为厚度为0.5-4mm的钢化玻璃或厚度为0.2-1mm的高分子透明薄膜中的一种。

在上述技术方案的基础上，所述高分子透明薄膜为pet或pvdf中的一种。

在上述技术方案的基础上，所述前保护层对应光伏电池串层汇流条的位置开设有孔。开孔便于电池串从pvt组件向光面导出。

在上述技术方案的基础上，所述粘结层为eva、po或poe中的一种高分子有机材料，粘结层厚度为0.2-0.6mm。

在上述技术方案的基础上，所述隔离层由一层或多层高分子有机材料组成，高分子有机材料为eva、poe、epe、pvf、pvdf中的一种或多种，隔离层厚度为0.2-1mm。

在上述技术方案的基础上，所述集热层为单面吹胀铝合金板，铝合金板为0.2-5mm。

在上述技术方案的基础上，所述封边条为光伏封边胶带、丁基胶或光伏硅胶中的任一种。

本实用新型具有如下优点：①本领域公知常识认为集热板通常只作为pvt组件的一个附件使用，而本实用新型将集热层作为pvt组件的支撑主体，不再对发电部分进行额外支撑，满足结构强度要求；②在进行一次成型工艺时，如果采用光伏组件-集热板形式的常规pvt，由于光伏组件和集热板都是刚性体，他们在受热冷作用下变形程度不一样，难度很高，易造成良率低、电池隐裂等问题出现，而本pvt组件可以规避上述加工问题；③在极大程度上减轻了组件重量，避免了光伏光热一体化组件重量大的问题，组件重量在10kg左右，与传统光伏组件-集热板式pvt组建相比下降50%以上，能满足不同建筑的承重要求；④单晶pvt组件输出功率为255-370w，多晶pvt组件输出功率为255-300w，隐裂率＜0.5%，剥离强度≥7n/mm，单面吹胀铝合金板集热层漏率＜5×10^-2pa·m³/s。

附图说明

图1为本实用新型一次成型轻质pvt组件的结构示意图。

符号说明

1-前保护层，2-粘结层，3-光伏电池串层，4-隔离层，5-集热层。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例1

如图1所示，一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件依次包括前保护层1、光伏电池串层3、隔离层4和集热层5，相邻两层间设有粘结层2，pvt组件各层叠加后外部设有封边条。

实施例2

如图1所示，一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件从向光面到背光面依次包括厚度为0.5mm的透明pet高分子薄膜前保护层1，厚度为0.5mm的poe粘结层2，由60片单晶电池正面串焊制备的光伏电池串层3，厚度为0.5mm的eva粘结层2，厚度为0.3mm的pvdf隔离层4，厚度为0.5mm的eva粘结层2，厚度为5mm的单面吹胀铝合金板集热层5，各层叠加后在pvt组件外部设丁基胶封边条。

制备完成后，对pvt组件进行测试，采用常规光伏组件模拟器测试输出功率为290w；通过el测试仪测试电池片隐裂状况，隐裂率＜0.5%；pvt组件重量为8.3kg；剥离强度≥7n/mm；单面吹胀铝合金板集热层漏率＜5×10^-2pa·m³/s。

实施例3

如图1所示，一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件从向光面到背光面依次包括厚度为0.5mm的钢化玻璃前保护层1，厚度为0.5mm的poe粘结层2，由72片单晶电池正面串焊制备的光伏电池串层3，厚度为0.5mm的eva粘结层2，厚度为0.3mm的pvdf隔离层4，厚度为0.5mm的eva粘结层2，厚度为5mm的单面吹胀铝合金板集热层5，各层叠加后在pvt组件外部设丁基胶封边条。

制备完成后，对pvt组件进行测试，采用常规光伏组件模拟器测试输出功率为365w；通过el测试仪测试电池片隐裂状况，隐裂率＜0.5%；pvt组件重量为9.8kg；剥离强度≥7n/mm；单面吹胀铝合金板集热层漏率＜5×10^-2pa·m³/s。

实施例4

如图1所示，一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件从向光面到背光面依次包括厚度为3.5mm的钢化玻璃前保护层1，厚度为0.6mm的poe粘结层2，由60片多晶电池正面串焊制备的光伏电池串层3，厚度为0.3mm的poe粘结层2，从向光面到背光面由厚度为0.5mm的epe和厚度为0.3mm的pvf组成的隔离层4，厚度为0.3mm的poe粘结层2，厚度为3.5mm的单面吹胀铝合金板集热层5；前保护层1对应光伏电池串层3汇流条的位置开设有直径为8mm的孔；各层叠加后在pvt组件外部设光伏硅胶封边条。

制备完成后，对pvt组件进行测试，采用常规光伏组件模拟器测试输出功率为270w；通过el测试仪测试电池片隐裂状况，隐裂率＜0.5%；pvt组件重量为15kg；剥离强度≥7n/mm；单面吹胀铝合金板集热层漏率＜5×10^-2pa·m³/s。

实施例5

如图1所示，一种一次成型轻质pvt组件，pvt组件从向光面到背光面依次包括厚度为0.8mm的透明pvdf高分子薄膜前保护层1，厚度为0.25mm的eva粘结层2，由60片多晶电池正面串焊制备的光伏电池串层3，厚度为0.25mm的po粘结层2，从向光面到背光面由厚度为0.2mm的eva和厚度为0.2mm的poe组成的隔离层4，厚度为0.25mm的po粘结层2，厚度为1mm的单面吹胀铝合金板集热层5；前保护层1对应光伏电池串层3汇流条的位置开设有直径为8mm的孔；各层叠加后在pvt组件外部设光伏封边胶封边条。

制备完成后，对pvt组件进行测试，采用常规光伏组件模拟器测试输出功率为260w；通过el测试仪测试电池片隐裂状况，隐裂率＜0.5%；pvt组件重量为8.5kg；剥离强度≥15n/mm；单面吹胀铝合金板集热层漏率＜5×10^-2pa·m³/s。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。