一种轻量化防爆双玻光伏组件的制作方法

本实用新型属于太阳能光伏发电
技术领域：
，尤其涉及一种轻量化防爆双玻光伏组件。
背景技术：
：光伏发电作为一种清洁能源，他的应用场景从最初的沙漠、山地到现在的渔光互补、光伏农业、光伏牧畜业，甚至光伏已经走到家家户户。为了更进一步拓展光伏组件的应用领域，我们设计开发了一种轻量化防爆双玻光伏组件，使其满足特殊环境的应用如加油站。现有防爆光伏组件由3.2mm压花玻璃、背板、eva和太阳能电池组成。4种材料层压封装成型后再用铝合金边框固定并装配防爆接线盒。这种防爆光伏组件正面载荷虽然高但是背面背板强度弱、耐候性差，在使用过程中有开裂、划伤的风险，且它的阻燃性不如玻璃。这种传统的光伏组件由于较厚的玻璃及铝合金边框，它的单件组件重量较重。对于像加油站罩棚这种对载荷要求高的特殊应用区域使用存在一定风险。当然现有防爆产品也有采用双玻组件形式的。但它们采用玻璃厚度为2.5mm或更厚的玻璃，由于它们使用的封装材料为eva，eva的阻水性能不佳，在长久使用过程中，会发生黄化，开裂，脱胶的情况，导致绝缘失效，很可能在带电打火的过程中引起危害，达不到防爆器件的要求。虽然在这些产品中，应用密封圈或者阻燃的丁基胶对其边缘进行处理，但其加工过程复杂，成本高，产品可靠性无法得到真正的保证。技术实现要素：为解决现有技术存在的防爆光伏组件防爆效果不佳、重量重、耐候性差和生产过程繁杂的问题，本实用新型提供一种轻量化防爆双玻光伏组件。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种轻量化防爆双玻光伏组件，包括上层防爆玻璃、下层防爆玻璃、太阳能光伏电池和防爆接线盒，所述上层防爆玻璃和下层防爆玻璃通过至少两层防爆胶膜封装，所述太阳能光伏电池封装在至少两层所述防爆胶膜之间，所述上层防爆玻璃、下层防爆玻璃、太阳能光伏电池和至少两层防爆胶膜的总厚度为h，其范围为4.5mm≤h≤5mm；其中，所述上层防爆玻璃的厚度为h1，其范围为1mm≤h1≤2mm，所述下层防爆玻璃的厚度为h2，其范围为1mm≤h2≤2mm；所述防爆接线盒通过密封胶固定在下层防爆玻璃上，所述防爆接线盒内焊接有导电铜片，所述导电铜片与太阳能光伏电池的汇流条电连接，所述导电铜片上电连接有外接电缆；所述防爆接线盒通过灌封胶进行灌封，所述导电铜片到灌封胶上表面的距离l1≥4mm，所述外接电缆埋入灌封胶的深度l2≥7mm。作为优选，所述防爆胶膜选用poe或pvb作为封装材料。防爆胶膜选用低吸水率、高粘性、强支撑性和防火阻燃的poe或pvb作为封装材料，它与玻璃的粘结力可超过100n/cm，有效保证了该双玻组件的密封性、绝缘性、稳固性和持久耐候性，且封装结构简单，便于加工，成本较低。作为优选，至少两层所述防爆胶膜的总厚度为h3，其范围为0.3mm≤h3≤(5mm-h1-h2)。作为优选，所述上层防爆玻璃选用超白压花镀膜钢化防爆玻璃，所述下层防爆玻璃选用高反浮法钢化防爆玻璃。1mm～2mm的超白压花镀膜钢化防爆玻璃，该玻璃的表面应力需≥70mpa，四点弯需≥130mpa；1mm～2mm的高反浮法钢化防爆玻璃，该玻璃的表面应力需≥75mpa，四点弯需≥140mpa；有效保证该双玻光伏组件的防爆性能。进一步地，所述防爆接线盒的数量为三个，三个所述防爆接线盒沿该双玻光伏组件的宽度方向均匀分布。进一步地，该双玻光伏组件的总重量m≤20kg。进一步地，所述上层防爆玻璃或者下层防爆玻璃的外表面设置有防爆铭牌和条形码。便于标识该双玻光伏组件的各参数。有益效果：1).本实用新型的轻量化防爆双玻光伏组件，采用poe或pvb进行太阳能光伏电池的封装，poe或pvb吸水率小于1％，在最高工作温度与最低工作温度，湿度90％的环境箱中28天后poe块或pvb块形变量不超过50％，有效防止封装材料的开裂、脱胶等不良情况，确保该双玻光伏组件的密封效果和绝缘效果；2).本实用新型的轻量化防爆双玻光伏组件，防爆接线盒用密封胶固定在下层防爆层玻璃上，太阳能光伏电池的汇流条通过焊接固定在导电铜片上，焊接时需焊锡完好浸润汇流条，降低接触电阻，保证导电接触，焊接好后使用散热、耐候性好的灌封胶进行灌封，导电铜片到灌封胶上表面的距离≥4mm，保证该双玻光伏组件的绝缘性，防止使用过程中出现打火、漏电现象；另外外接电缆埋入灌封胶的深度≥7mm，且外接电缆采用焊接固定的方式，保证了其稳固性，该结构设计已通过防爆测试的拔脱测试；该防爆接线盒在最高工作温度与最低工作温度，湿度90％的环境箱中28天，能经受7j的冲击，胶体无开裂，绝缘性能无失效，满足防爆测试的强度要求；3).本实用新型的轻量化防爆双玻光伏组件，上层防爆玻璃的厚度为1mm～2mm，下层防爆玻璃的厚度为1mm～2mm，该双玻光伏组件比现有防爆组件轻，无金属边框；在经过老化测试后还可承受4j的冲击，满足防爆测试的强度要求；4).本实用新型的轻量化防爆双玻光伏组件，结构简单合理，安装方便，耐候性好，减少触电、火灾等意外事故；同时双层玻璃结构增加了该双玻光伏组件的绝缘性能，降低带电打火引发的危险，更适用于防爆场所及其他危险环境。附图说明图1是本实用新型轻量化防爆双玻光伏组件的俯视示意图；图2是本实用新型轻量化防爆双玻光伏组件的侧视示意图和局部剖视示意图；图3是本实用新型轻量化防爆双玻光伏组件的防爆接线盒的俯视示意图；图4是图3中a-a方向的剖视示意图；图5是图3中b-b方向的剖视示意图；图中：1、上层防爆玻璃，2、下层防爆玻璃，3、太阳能光伏电池，4、防爆接线盒，41、导电铜片，42、灌封胶，5、防爆胶膜，6、外接电缆，7、防爆铭牌，8、条形码；h：该双玻光伏组件的总厚度，h1：上层防爆玻璃的厚度，h2：下层防爆玻璃的厚度，h3：至少两层防爆胶膜的总厚度，l1：导电铜片到灌封胶上表面的距离，l2：外接电缆埋入灌封胶的深度。具体实施方式实施例如图1～5所示，一种轻量化防爆双玻光伏组件，包括上层防爆玻璃1、下层防爆玻璃2、太阳能光伏电池3和防爆接线盒4，所述上层防爆玻璃1和下层防爆玻璃2通过至少两层防爆胶膜5封装，所述太阳能光伏电池3封装在至少两层所述防爆胶膜5之间，所述上层防爆玻璃1、下层防爆玻璃2、太阳能光伏电池3和至少两层防爆胶膜5的总厚度(即该双玻光伏组件的总厚度)为h，其范围为4.5mm≤h≤5mm；其中，所述上层防爆玻璃1的厚度为h1，其范围为1mm≤h1≤2mm，所述下层防爆玻璃2的厚度为h2，其范围为1mm≤h2≤2mm，至少两层所述防爆胶膜5的总厚度为h3，其范围为0.3mm≤h3≤(5mm-h1-h2)，本实施例的防爆胶膜5设置有两层，在该双玻光伏组件的四周边缘未设置太阳能光伏电池3，该处的两层防爆胶膜5的总厚度h3≥0.3mm；所述防爆接线盒4通过密封胶固定在下层防爆玻璃2上，所述防爆接线盒4内焊接有导电铜片41，所述导电铜片41与太阳能光伏电池3的汇流条通过焊接固定后电连接，焊接时需焊锡完好浸润汇流条，降低接触电阻，保证导电接触，焊接好后使用散热、耐候性好的灌封胶42对防爆接线盒4进行灌封，如选用回天胶业集团生产的灌封胶或北京天山新材料技术股份有限公司生产的灌封胶等，所述导电铜片41上通过焊接固定电连接有外接电缆6；所述防爆接线盒4通过灌封胶42进行灌封，所述导电铜片41到灌封胶42上表面的距离l1≥4mm，所述外接电缆6埋入灌封胶42的深度l2≥7mm；本实施例的所述防爆接线盒4的数量为三个，三个所述防爆接线盒4沿该双玻光伏组件的宽度方向均匀分布；该双玻光伏组件的总重量m≤20kg；所述防爆胶膜5选用poe或pvb等材料作为封装材料，防爆胶膜5选用低吸水率、高粘性、强支撑性和防火阻燃的poe或pvb作为封装材料，它与玻璃的粘结力可超过100n/cm，有效保证了该双玻组件的密封性、绝缘性、稳固性和持久耐候性，且封装结构简单，便于加工，成本较低；有效保证该双玻光伏组件的防爆性能，所述上层防爆玻璃1选用超白压花镀膜钢化防爆玻璃，所述下层防爆玻璃2选用高反浮法钢化防爆玻璃；1mm～2mm的超白压花镀膜钢化防爆玻璃，该玻璃的表面应力需≥70mpa，四点弯需≥130mpa；1mm～2mm的高反浮法钢化防爆玻璃，该玻璃的表面应力需≥75mpa，四点弯需≥140mpa；如图1所示，为了便于标识该双玻光伏组件的各参数，所述上层防爆玻璃1或者下层防爆玻璃2的外表面设置有防爆铭牌7和条形码8。以下附表为实验各种组合的测试情况：上层防爆玻璃1厚度h1(mm)2.02.01.01.01.6下层防爆玻璃2厚度h2(mm)2.02.01.02.01.6两层防爆胶膜5总厚度h3(mm)0.20.51.02.01.8双玻光伏组件总厚度h(mm)4.24.5355是否通过测试noyesnoyesyes外观检测yesyesyesyesyes热试验yesyesyesyesyes耐热测试noyesyesyesyes耐寒测试noyesyesyesyes冲击测试/yesnoyesyes绝缘测试/yes/yesyes热剧变测试/yes/yesyes密封测试/yes/yesyes引入装置夹紧实验(拔脱实验)noyes/yesyes上述附表中：热试验：测试环境25℃，用辐照度1000w/㎡的光源均匀照射待测双玻光伏组件，并测定在该条件下该双玻光伏组件表面的最高温度；热剧变测试：温度为10℃，直径为1mm的喷嘴对正在最高工作温度下的该双玻光伏组件进行喷淋，需无破裂；耐热测试：在95℃，湿度90％的环境箱下14天，再在最高温度+20℃下保持14天；耐寒测试：室温静置24h，-45摄氏度保持24h；冲击测试：该双玻光伏组件样品安装在支架上，进行4j的冲击测试，防爆接线盒4进行7j的冲击测试，该双玻光伏组件样品的胶体无开裂，绝缘性能无失效，该双玻光伏组件样品无防爆型式的任何损伤；绝缘测试：给该双玻光伏组件施加500v有效电压，无击穿闪络现象；引入装置夹紧实验(拔脱实验)：给外接电缆6施加它直径20倍的作用力，时长为6h，位移不超过6mm；密封测试：给该双玻光伏组件施加1100v电压，将样品浸入65℃水中1min，水深25mm。样品不冒气泡；测试后再次施加1100v电压。当前第1页12