前板、薄膜太阳能组件及其制备方法与流程

本申请涉及太阳能技术领域，具体涉及前板、薄膜太阳能组件及其制备方法。

背景技术：

薄膜太阳能组件已应用到各种的移动能源产品中，包括太阳能发电纸、太阳能充电宝、太阳能发电包、太阳能车、太阳能伞、太阳能帐篷、太阳能衣服等。随着太阳能光伏产业的发展，市场对移动能源产品提出了越来越高的要求，在要求增加功率和提高发电量的同时，还希望移动能源产品更加美观漂亮，使光伏产品在发电的同时起到装饰的作用。

传统的薄膜太阳能组件通常是由柔性前板、eva粘结层、光伏芯片、eva粘结层和柔性背板组成。然而却达不到上述装饰的作用，这是由于传统的薄膜太阳能组件的柔性前板具有高透光性，光伏芯片的颜色为黑色或深蓝色，因此形成的薄膜太阳能组件在外观上表现为黑色或深蓝色，装饰性差。目前改善上述问题的方法主要通过改变前板的颜色、改变粘结胶膜的颜色或者用激光划刻光伏芯片。然而改变前板和粘结胶膜的颜色会不同程度的牺牲一部分透光率，影响发电效率；而采用激光划刻光伏芯片会损失发电量。此外使用上述方法制备得到的太阳能组件颜色单调呆板且图案的装饰差，缺乏艺术性和美化功能。当将这些太阳能组件直接用于移动能源产品时，其外观装饰差，不能体现消费者的艺术品味和高雅的艺术气息。

技术实现要素：

本申请提供一种前板、一种薄膜太阳能组件及其制备方法，以解决传统的太阳能组件装饰性差的问题。

本申请提供一种前板的制备方法，包括：

提供薄膜太阳能组件前板的基材层；

提供薄膜太阳能组件前板的粘结层；

提供薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层；

将所述薄膜太阳能组件前板的基材层、所述薄膜太阳能组件前板的粘结层、所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层依次放置形成叠层结构并粘结。

可选的，所述薄膜太阳能组件前板的基材层为柔性高分子膜，所述柔性高分子膜包括以下至少一种：透明的氟类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯；

所述氟类树脂包括以下至少一种：聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯乙烯共聚物。

可选的，所述薄膜太阳能组件前板的粘结层包括以下至少一种：聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、热塑性聚烯烃类、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯的高聚物、有机硅。

可选的，所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层为经过镭射工艺处理的高分子膜，包括以下至少一种：双向拉伸聚丙烯镭射膜、聚氯乙烯镭射膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯镭射膜。

本申请提供一种薄膜太阳能组件的制备方法，包括：

提供含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板；

提供薄膜太阳能组件的第一粘结层与第二粘结层；

提供薄膜太阳能组件的光伏芯片；

提供薄膜太阳能组件的背板；

将所述含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板、所述薄膜太阳能组件的第一粘结层、所述薄膜太阳能组件的光伏芯片、所述薄膜太阳能组件的第二粘结层以及所述薄膜太阳能组件的背板依次放置形成叠层结构；其中，所述前板的彩色立体图案层一侧朝向第一粘接层；

将所述叠层结构采用分阶段逐步升温加压进行逐级层压或者采用真空袋层压。

可选的，所述含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板为使用上述一种前板的制备方法所制备的前板。

可选的，所述第一粘结层与所述第二粘结层包括以下至少一种：聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、热塑性聚烯烃类、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯的高聚物、有机硅。

可选的，所述薄膜太阳能组件的光伏芯片包括以下至少一种：铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉等柔性芯片。

可选的，所述薄膜太阳能组件的背板为柔性高分子膜，所述柔性高分子膜包括以下至少一种：透明的氟类树脂、聚氟乙烯复合膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯；

所述氟类树脂包括以下至少一种：聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯乙烯共聚物。

本申请还提供一种根据所述前板的制备方法制备而成的前板，包括：依次放置的薄膜太阳能组件前板的基材层、薄膜太阳能组件前板的粘结层以及薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层。

本申请还提供一种根据所述薄膜太阳能组件的制备方法制备而成的的薄膜太阳能组件，包括：依次放置的含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板、薄膜太阳能组件的第一粘结层、薄膜太阳能组件的光伏芯片、薄膜太阳能组件的第二粘结层以及薄膜太阳能组件的背板。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请一种前板的制备方法，包括：提供薄膜太阳能组件前板的基材层；提供薄膜太阳能组件前板的粘结层；提供薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层；将所述薄膜太阳能组件前板的基材层、所述薄膜太阳能组件前板的粘结层、所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层依次放置形成叠层结构并粘结。采用所述彩色立体图案层制备的薄膜太阳能组件前板透光性好，制作方便易实现，可以用于所有对外观具有装饰要求的产品，特别是移动能源产品中，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实施例提供的一种3层的前板制备方法流程图。

图2为本实施例提供的一种3层的前板结构示意图。

图3为本实施例提供的一种5层的薄膜太阳能组件制备方法流程图。

图4为本实施例提供的一种5层的薄膜太阳能组件结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

实施例一

如图1所示，其示出了本申请实施例一种3层的前板制备方法流程图。

以下通过具体的实施例对本申请提供的3层的前板的制备方法进行详细的介绍和说明。

如图1所示，所述3层的前板的制备方法如下：

步骤s101，提供薄膜太阳能组件前板的基材层。

所述薄膜太阳能组件前板的基材层为柔性高分子膜，所述柔性高分子膜包括以下至少一种：透明的氟类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯。

所述氟类树脂包括以下至少一种：聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯乙烯共聚物。

在本实施例中，选用耐候性较好的透明乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)氟树脂作为薄膜太阳能组件前板的基材层。etfe膜材料的厚度通常小于0.20mm，是一种优良的透明膜材料。etfe有以下优点：极适用于水、燃料、油、酸碱环境中，具有高阻燃性；并且机械性能较好：具有极强的抗撕拉性能与抗张强度，同时兼具中等硬度、较强的抗冲击能力以及较长的伸缩寿命。此外etfe还是良好的电介质材料：绝缘强度高，电阻率高，耗散因数低(一般耗散因数仅为0.003)，介电常数低且在频率和温度变化的情况下基本恒定。

步骤s102，提供薄膜太阳能组件前板的粘结层。

所述薄膜太阳能组件前板的粘结层包括以下至少一种：聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、热塑性聚烯烃类、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯的高聚物、有机硅。

在本实施例中，由于薄膜太阳能组件前板的基材层为高分子膜，因此薄膜太阳能组件前板的粘结层选用软化点较低的乙烯-丁烯的高聚物(poe)。poe具备重量轻、透明度高、韧性好、挠曲性好等优良的性能。

步骤s103，提供薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层。

所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层为经过镭射工艺处理的高分子膜，包括以下至少一种：双向拉伸聚丙烯镭射膜、聚氯乙烯镭射膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯镭射膜。

本申请薄膜太阳能组件前板中设置的彩色立体图案层，采用易购买且较便宜的镭射膜，镭射膜色彩绚丽且图案可设计，在不同角度能呈现较好的立体效果。为保证良好的透光率，本实施例所述彩色立体图案层选用聚对苯二甲酸乙二醇酯镭射膜(pet基镭射透明膜)。pet基镭射透明膜是经过镭射工艺处理的高分子膜，镭射工艺是利用激光光源，在极短的时间内将光波振幅信息和相应信息同时记录下来，利用光的干涉原理反映出构成图像的每一个质点，制作成彩色立体图案，具体技术为采用计算机点阵光刻技术、3d彩色全息技术、多重与动态成像技术等设计技术，设计出来的图案较绚丽，在不同观察角度呈现出颜色不同的立体图案，且图案可根据自己的喜好进行设计。需要说明的是，所述彩色立体图案层除选用镭射透明膜，镭射膜还可以选用镭射介质膜、镭射镀铝膜、镭射洗铝膜、镭射彩虹膜、和镭射转印膜。上述将有彩色立体效果的高分子镭射膜设置在前板时，整体装饰效果好，并且能够保持前板良好的透光性。同时高分子镭射膜的生产工艺相对比较成熟，高分子镭射膜成本较低，在光伏组件上有着广阔的应用前景。

步骤s104，将所述薄膜太阳能组件前板的基材层、所述薄膜太阳能组件前板的粘结层、所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层依次放置形成叠层结构并粘结。

在本实施中，将所述薄膜太阳能组件前板的基材层、所述薄膜太阳能组件前板的粘结层、所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层依次放置形成叠层结构并粘结的过程可以是将所述薄膜太阳能组件前板的基材层、所述薄膜太阳能组件前板的粘结层、所述薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层自上而下叠放形成叠层结构，之后将叠层结构进行粘结。

需要说明的是，本实施例的技术方案通常用于薄膜太阳能组件前板的基材层、薄膜太阳能组件前板的粘结层以及薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层材料的选择，但是其应用领域并不局限于此，对于其他符合薄膜太阳能组件前板的基材层、薄膜太阳能组件前板的粘结层以及薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层的材料选择的，也可以用于本技术方案，取得同样的有益效果。

在上述的实施例中，提供了一种3层的前板制备方法，与之相对应的，本申请还提供一种3层的前板。如图2所示，其为本申请的一种3层的前板的结构示意图。

一种根据上述步骤s101-s104制备而成的3层的前板，包括：依次放置的薄膜太阳能组件前板的基材层101-1、薄膜太阳能组件前板的粘结层101-2以及薄膜太阳能组件前板的彩色立体图案层101-3。

在实施例一中，提供了一种3层的前板制备方法与利用此方法制备的3层的前板。本申请还提供一种利用上述前板制备5层的薄膜太阳能组件的制备方法，如图3所示，其为本申请的一种5层的薄膜太阳能组件的制备方法流程图。

实施例二

如图3所示，其示出了本申请实施例一种5层的薄膜太阳能组件制备方法流程图。

以下通过具体的实施例对本申请提供的5层的薄膜太阳能组件的制备方法进行详细的介绍和说明。

如图3所示，所述5层的薄膜太阳能组件的制备方法如下：

步骤s301，提供含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板。

在本步骤中提供含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板即为直接使用上述实施例一中制备的3层的前板，该3层的前板制备过程详细参见实施例一中的制备过程描述，此处不再赘述。

步骤s302，提供薄膜太阳能组件的第一粘结层与第二粘结层。

所述第一粘结层与所述第二粘结层包括以下至少一种：聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、热塑性聚烯烃类、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丁烯的高聚物、有机硅。

在本实施例中，由于薄膜太阳能组件前板的粘结层为乙烯-丁烯的高聚物(poe)，因此薄膜太阳能组件的第一粘结层与第二粘结层均选用软化点较低的乙烯-丁烯的高聚物(poe)以匹配薄膜太阳能组件前板的粘结层，同时poe具备重量轻、透明度高、韧性好、挠曲性好等优良的性能，也是作为粘结层的优选材料。

步骤s303，提供薄膜太阳能组件的光伏芯片。

所述薄膜太阳能组件的光伏芯片包括以下至少一种：铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉等柔性芯片。

步骤s304，提供薄膜太阳能组件的背板。

所述薄膜太阳能组件的背板为柔性高分子膜，所述柔性高分子膜包括以下至少一种：透明的氟类树脂、聚氟乙烯复合膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯；

所述氟类树脂包括以下至少一种：聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯乙烯共聚物。

在本实施例中，选用聚氟乙烯复合膜(tpt)作为薄膜太阳能组件背板。tpt具有耐老化，耐腐蚀，好的防潮抗湿性，优异的机械性能、阻隔性能、低吸湿性，同时tpt具有强度好、耐候性好、使用寿命长、层压温度下不起任何变化、与粘接材料结合牢固等特点。这些特点正适合封装太阳能光伏组件，作为光伏组件的背板材料，此外，选择tpt作为光伏组件的背板材料能有效地防止各种介质尤其是水、氧、腐蚀性气体等对太阳能电池片的侵蚀与影响。

步骤s305，将所述含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板、所述薄膜太阳能组件的第一粘结层、所述薄膜太阳能组件的光伏芯片、所述薄膜太阳能组件的第二粘结层以及所述薄膜太阳能组件的背板依次放置形成叠层结构；其中，所述前板的彩色立体图案层一侧朝向第一粘接层。

在本实施中，将所述含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板、所述薄膜太阳能组件的第一粘结层、所述薄膜太阳能组件的光伏芯片、所述薄膜太阳能组件的第二粘结层以及所述薄膜太阳能组件的背板依次放置形成叠层结构的过程可以是将所述含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板、所述薄膜太阳能组件的第一粘结层、所述薄膜太阳能组件的光伏芯片、所述薄膜太阳能组件的第二粘结层以及所述薄膜太阳能组件的背板自上而下叠放形成叠层结构，其中，在放置时所述前板的彩色立体图案层一侧朝向第一粘接层。

步骤s306，将所述叠层结构采用分阶段逐步升温加压进行逐级层压或者采用真空袋层压。

在本实施例中，采用分阶段逐步升温加压对上述叠层结构进行逐级层压，逐级层压工艺，即通过多次压合的工艺手段，在压合过程中随着压合次数的增加，压合的温度和压力逐渐升高，使得叠层结构压合牢固，同时采用上述工艺能够较好地排出层间的气泡，得到的薄膜太阳能组件良品率较高。此外，上述压合过程也可以用真空袋层压工艺，即在硬质基底上放置上述叠层结构，随后用真空袋将硬质基底与叠层结构密封后抽真空并放入烘箱，在加热的同时继续抽真空至所需时间。

本申请采用上述实施例简单的组合方式，将镭射膜与薄膜太阳能组件相结合，获得了一种呈现彩色立体图案的薄膜太阳能组件，在具体选取彩色立体图案层时，可以根据实际需要选择不同的图案，能够很好解决薄膜太阳能组件美观性差的问题。

需要说明的是，本实施例的技术方案通常用于薄膜太阳能组件第一粘结层与第二粘结层、光伏芯片以及背板材料的选择，但是其应用领域并不局限于此，对于其他符合薄膜太阳能组件第一粘结层与第二粘结层、光伏芯片以及背板的材料选择的，也可以用于本技术方案，取得同样的有益效果。

在上述的实施例中，提供了一种5层的薄膜太阳能组件制备方法，与之相对应的，本申请还提供一种5层的薄膜太阳能组件。如图4所示，其为本申请的一种5层的薄膜太阳能组件的结构示意图。

一种根据上述步骤s301-s306制备而成的5层的薄膜太阳能组件，包括：依次放置的含有彩色立体图案层的薄膜太阳能组件的前板101、薄膜太阳能组件的第一粘结层102、薄膜太阳能组件的光伏芯片103、薄膜太阳能组件的第二粘结层104以及薄膜太阳能组件的背板105。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。