一种柔性光伏组件及系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏组件技术领域，具体涉及一种柔性光伏组件及系统。


背景技术：

2.光伏组件，也称太阳能电池组件，其常见结构为玻璃壳体式光伏组件，这种光伏组件由于采用硬质玻璃作为壳体，所以，其仅适合安装于表面平整的物体，其安装和适应性表现不佳。因此，为进一补扩大光伏组件的应用范围，近年来，市场推出了柔性光伏组件，这种光伏组件可弯折一定角度，质轻、安装灵活，能很好的适应于建筑物、大型设备及随身携带物品，例如，柔性光伏组件可安装在彩钢瓦、汽车及旅游背包等。
3.其中，现有柔性太阳能电池，如申请号cn201410208148.4公开的一种柔性薄膜太阳能电池，其是采用第一热熔粘合剂将太阳能电池片的一面与背板层压，并采用第二热熔粘合剂将太阳能电池片的另一面与透明防水蒸汽的高分子薄膜层压得到；可见，该太阳能电池是对不同介质层的界面进行层压制得，由于其界面为不同的介质层，所以，难以保证其层压后的界面粘结性能，因此，在制备柔性光伏组件时，还需额外借助侧封材料(如硅胶)对该太阳能电池的侧面进行侧封处理，故而柔性光伏组件的结构较复杂、制备成本较高，而若不进行侧封处理，则外界的水蒸汽容易从其侧面的不同介质层的界面进入，进而会影响其侧面的阻水性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低且阻水性好的柔性光伏组件。
5.本实用新型的目的之二在于提供一种光伏系统。
6.基于此，本实用新型公开了一种柔性光伏组件，包括依次叠层设置的第一阻水背板、第一胶膜、光伏电池、第二胶膜和第二阻水背板，所述第一阻水背板设有延伸至第一胶膜外的第一封边，且第二阻水背板设有延伸至第二胶膜的外的第二封边，所述第一封边与第二封边热封连接于所述光伏电池、第一胶膜和第二胶膜的外侧。
7.优选地，所述第一封边与第二封边通过热熔粘合的方式以进行热封连接；
8.所述第一封边和第二封边上下对称设置，所述第一封边和第二封边的宽幅为15-60mm。
9.优选地，所述第一阻水背板的各侧边均设有延伸至第一胶膜的对应边沿外的第一封边，且第二阻水背板的各侧边均设有延伸至第二胶膜的对应边沿外的第二封边。
10.进一步优选地，所述第一胶膜与第二胶膜均延伸至光伏电池外，以使第一胶膜与第二胶膜的边沿胶黏于光伏电池的外侧。
11.优选地，所述第一封边和第二封边为乙烯-辛烯聚合物材质的封边。
12.优选地，所述第一封边和第二封边为聚丙烯材质的封边。
13.优选地，所述第一封边和第二封边为乙烯-四氟乙烯共聚物材质的封边。
14.进一步优选地，所述第一阻水背板与第一封边为用相同的阻水材料一体成型的结构；所述第二阻水背板与第二封边为用相同的阻水材料一体成型的结构。
15.优选地，所述第一阻水背板和第二阻水背板的厚度为12-200um、优选为20-150um、更优选为30-80um。
16.本实用新型还公开了一种光伏系统，包括至少一个串联的光伏组件，所述光伏组件是上述的一种柔性光伏组件。
17.与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：
18.本实用新型的柔性光伏组件，是直接将延伸至第一胶膜和第二胶膜的外侧的第一封边与第二封边热封连接于光伏电池、第一胶膜及第二胶膜的外侧，以实现该柔性光伏组件的侧面封装；因此，该柔性光伏组件的光伏电池、第一胶膜及第二胶膜被第一阻水背板、第二阻水背板及热封连接的第一封边和第二封边共同包围，所以，该柔性光伏组件的正面、背面及侧面均具有较好的阻水性及耐候性；而且，第一封边与第二封边的热封连接，无需额外添加如硅胶的侧封材料或侧封边框，能节省封装耗材量，降低原料成本，并能简化柔性光伏组件的侧封工艺，进而简化了光伏组件的结构。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种柔性光伏组件的结构示意图。
20.附图标号说明：1第一阻水背板；11第一封边；2第一胶膜；3光伏电池；4第二胶膜；5第二阻水背板；51第二封边。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
22.实施例1
23.本实施例的一种柔性光伏组件，参见图1，其包括依次叠层设置的第一阻水背板1、第一胶膜2、光伏电池3、第二胶膜4和第二阻水背板5。
24.其中，第一阻水背板1和第二阻水背板5的厚度为12-200um、优选为20-150um、更优选为30-80um，该厚度范围的第一阻水背板1和第二阻水背板5具有一定厚度，能确保其阻水效果，同时，第一阻水背板1和第二阻水背板5也不会因过厚而影响柔性光伏组件的质量，进而能保障该柔性光伏组件的质轻特点。
25.进一步，第一阻水背板1设有延伸至第一胶膜2外的第一封边11，且第二阻水背板5设有延伸至第二胶膜4的外的第二封边51，第一封边11与第二封边51热封连接于光伏电池3、第一胶膜2和第二胶膜4的外侧；具体地，第一封边11与第二封边51通过热熔粘合的方式以进行上述热封连接。
26.该柔性光伏组件直接将延伸至第一胶膜2和第二胶膜4的外侧的第一封边11与第二封边51热封连接于光伏电池3、第一胶膜2及第二胶膜4的外侧，即能实现该柔性光伏组件的侧面封装。由于该柔性光伏组件的光伏电池3、第一胶膜2及第二胶膜4被第一阻水背板1、第二阻水背板5及热封连接的第一封边11和第二封边51共同包围，所以，该柔性光伏组件的正面、背面及侧面均具有较好的阻水性及耐候性；而且，第一封边11与第二封边51的热封连
接，无需额外添加如硅胶的侧封材料或侧封边框，能节省封装耗材量，降低原料成本，并能简化柔性光伏组件的侧封工艺，进而简化了光伏组件的结构，且该柔性光伏组件质轻、具有柔性，能灵活安装。
27.其中，第一阻水背板1与第一封边11优选为用相同的阻水材料一体成型的结构；第二阻水背板5与第二封边51优选为用相同的阻水材料一体成型的结构。这样，既能确保柔性光伏组件的正面、背面及侧面具有相同的阻水性、提高其耐候性，又能简化阻水结构，进而使柔性光伏组件的结构更简单。
28.进一步，第一阻水背板1、第二阻水背板5、第一封边11及第二封边51均为乙烯-辛烯聚合物材质的片材。乙烯-辛烯聚合物的阻水性好、其水汽透过率能达0.1-2.0g/m2.day；且乙烯-辛烯聚合物的熔点低，易进行熔融和热封，能确保第一封边11与第二封边51的热封连接，进而能确保该柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性，且进行热封连接的第一封边11与第二封边51为相同材质，所以，即便长期在太阳光照射下使用，也不易出现界面分层，因此，能进一步增强柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性。
29.其中，第一封边和第二封边上下对称设置，第一封边和第二封边的宽幅为15-60mm。第一封边11和第二封边51上下对称设置，且第一封边11和第二封边51的宽幅优选为15-60mm、优选为20-50mm、更优选为25-35mm，这样，能确保第一封边11和第二封边51的热封连接的稳定性和牢固性，又不会造成材料浪费。
30.具体地，第一阻水背板1的各边沿均设有延伸至第一胶膜2的对应边沿外的第一封边11，且第二阻水背板5的各边沿均设有延伸至第二胶膜4的对应边沿外的第二封边51。这样，能确保柔性光伏组件的各侧面的热封连接，确保其各侧面的阻水性，进而提升柔性光伏组件整体的阻水性。
31.进一步，第一胶膜2与第二胶膜4均延伸至光伏电池3外，以使第一胶膜2与第二胶膜4的边沿胶黏于光伏电池3的外侧；也即，除采用第一封边11与第二封边51的热封连接来实现整个柔性光伏组件的外层的侧封外，还通过第一胶膜2与第二胶膜4的边沿的胶黏来实现柔性光伏组件的内层的侧封，这样，通过二次侧封来进一步保护内部的光伏电池3，增加该光伏电池3及柔性光伏组件的防水性和耐候性。
32.本实施例的一种光伏系统，包括至少一个串联的光伏组件，该光伏组件是上述的一种柔性光伏组件。
33.本实施例的一种柔性光伏组件的制备工艺，包括以下步骤：
34.步骤一、参照图1依次叠放第一阻水背板1、第一胶膜2、光伏电池3、第二胶膜4和第二阻水背板5，叠放后的第一阻水背板1的第一封边11位于第一胶膜2的外侧，且第二阻水背板5的第二封边51位于第二胶膜4的外侧，即得叠放好的预压样品；
35.步骤二、将步骤一的预压样品送入层压机进行层压，得到层压样品；
36.步骤三、利用热封机将步骤二的层压样品的第二封边51与第二封边51沿第一胶膜2及第二胶膜4的边缘进行热熔和热封连接，即得热封样品；
37.步骤四、将步骤三的热封样品中热封后的第二封边51与第二封边51的边缘部分裁切整齐，即得柔性光伏组件。
38.以下以第一阻水背板1和第二阻水背板5均为乙烯-辛烯聚合物材质、厚度均为50um，第一封边11与第一阻水背板1为经相同阻水材料一体成型的结构、且第二封边51与第
二阻水背板5为经相同阻水材料一体成型的结构，第一胶膜2和第二胶膜4均为克重500g/m2的poe胶膜，光伏电池3为泰州中来光电科技有限公司生产的n型晶硅电池为示例，采用上述制备方法制得该示例的一种柔性光伏组件(简称示例1)。
39.将该柔性光伏组件与具有无边框无热封、高温胶带边框及超薄铝边框的侧封结构的柔性光伏组件进行测试，其测试结果如下表1所述：
40.表1
[0041][0042]
由表1可知，无边框无热封的柔性光伏组件与具有高温胶带边框的柔性光伏组件，由于这两种柔性光伏组件的侧面容易渗透水汽，所以，导致其pid测试失败；示例1的柔性光伏组件与具有超薄铝边框的柔性光伏组件都能保持良好的阻水和耐候性，pid测试ok，但是，具有超薄铝边框的柔性光伏组件还需额外添加铝边框，封装耗材量更大、成本更高，且超薄铝边框工艺更复杂，其柔性光伏组件的结构也更复杂。
[0043]
实施例2
[0044]
本实施例的一种柔性光伏组件及光伏系统，其与实施例1的柔性光伏组件及光伏系统的区别仅在于：
[0045]
将第一阻水背板1、第二阻水背板5、第一封边11及第二封边51均改为聚丙烯材质的片材。聚丙烯的阻水性好、其水汽透过率能达0.1-2.0g/m2.day；且聚丙烯的熔点低，易进行熔融和热封，能确保第一封边11与第二封边51的热封连接，进而能确保该柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性，且进行热封连接的第一封边11与第二封边51为相同材质，所以，即便长期在太阳光照射下使用，也不易出现界面分层，因此，能进一步增强柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性。
[0046]
实施例3
[0047]
本实施例的一种柔性光伏组件及光伏系统，其与实施例1的柔性光伏组件及光伏系统的区别仅在于：
[0048]
将第一阻水背板1、第二阻水背板5、第一封边11及第二封边51均改为乙烯-四氟乙烯共聚物材质的片材。乙烯-四氟乙烯共聚物的阻水性好、其水汽透过率能达0.1-2.0g/m2.day；且乙烯-四氟乙烯共聚物的熔点低，易进行熔融和热封，能确保第一封边11与第二封边51的热封连接，进而能确保该柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性，且进行热封连接的第一封边11与第二封边51为相同材质，所以，即便长期在太阳光照射下使用，也不易出现界面分层，因此，能进一步增强柔性光伏组件侧封的稳定和牢固性。
[0049]
尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解
释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
[0050]
以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。