一种BIPV光伏轻质组件及其制备方法与流程

本发明涉及光伏发电，尤其涉及一种bipv轻质组件及其制备方法。

背景技术：

1、轻质柔性光伏组件因其轻柔薄的特性研究趋势逐步上升，但是轻质组件目前使用的单晶硅电池、topcon电池对水蒸气敏感，会因为水蒸气的入侵而功率衰减失效，因此对封装材料封装胶膜和光伏背板的水蒸气阻隔性能提出了更高的要求。

2、乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)因为其绿色环保、阻隔性能高等优势在食品医药包装领域得到了广泛的应用，但是在光伏背板领域的应用目前还在起步阶段。evoh分子链中含有羟基基团，容易吸湿降低材料的阻隔性能，所以一般位于内层，pvdf有良好的耐候性、抗紫外性能，但是阻隔性能相比evoh较差，而且pvdf和evoh不相容，因此如何将pvdf和evoh的优势结合起来，制备高阻隔与封装胶膜粘接力好的光伏背板，从而保证轻质组件不因水蒸气入侵而衰减失效迫在眉睫，确保轻质组件在海上及其他的高湿环境中正常运行。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术中的存在的问题与不足，本发明提供了一种结构简单、对解决现有技术问题有很大帮助的bipv光伏轻质组件及制作方法。

2、具体技术方案如下：

3、一种bipv光伏轻质组件的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：制作前板；

5、s2：制作背板；

6、s3：在操作台上按照层叠结构从下到上依次铺设背板和背面封装胶膜，并将电池片层放置在已经铺好的背面封装胶膜上，完成汇流连接，所述电池片层包括多个太阳能电池串；

7、s4：在电池片层上面从下到上依次铺放正面封装胶膜和前板，经层压机将背板、背面封装胶膜、电池片层、正面封装胶膜、前板，层压一体成型为bipv光伏轻质组件；

8、s5：将所述bipv光伏轻质组件经激光切割、安装接线盒、测试性能后，将所述bipv光伏轻质组件平铺于屋顶上。

9、进一步地，所述s1：制作前板，包括以下步骤：

10、s6:将干燥的聚偏氟乙烯颗粒、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰、9-乙烯基蒽放入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得到聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯专用料(pvdf-g-gma)；

11、s7:将干燥的聚偏氟乙烯颗粒、马来酸酐单体、过氧化苯甲酰、9-乙烯基蒽放入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得到聚偏氟乙烯接枝马来酸酐专用料(pvdf-g-mah)；

12、s8:将聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯专用料、干燥的乙烯-乙烯醇共聚物颗粒、聚偏氟乙烯接枝马来酸酐专用料三层共挤流延成型得到(pvdf-g-gma)-evoh-(pvdf-g-mah)结构的前板。

13、进一步地，所述s2：制作背板，包括以下步骤：

14、s9:将干燥的聚偏氟乙烯颗粒、马来酸酐单体、过氧化苯甲酰、9-乙烯基蒽、有机色母粒放入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得到聚偏氟乙烯接枝马来酸酐专用料(pvdf-g-mah)；

15、s10:将干燥的聚偏氟乙烯颗粒、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰、9-乙烯基蒽、有机色母粒放入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得到聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯专用料(pvdf-g-gma)；

16、s11:将干燥的乙烯-乙烯醇共聚物颗粒和有机色母粒放入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得到带色的乙烯-乙烯醇共聚物颗粒；

17、s12:将聚偏氟乙烯接枝马来酸酐专用料、带色的乙烯-乙烯醇共聚物颗粒、聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯专用料三层共挤流延成型得到(pvdf-g-mah)-evoh-(pvdf-g-gma)结构的背板。

18、所述背板为带色的背板。

19、进一步地，前板和背板的制作过程中，聚偏氟乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯/马来酸酐的质量比例为95:5，过氧化苯甲酰和9-乙烯基蒽的添加比例为两者总质量的0.1％，熔融挤出造粒的温度为185～190℃，三层共挤的温度为210～220℃。

20、进一步地，所述有机色母粒的颜色包括：白色、黑色、灰色、彩色。

21、进一步地，所述背面封装胶膜和背面封装胶膜的材料包括：eva、poe、epe。

22、进一步地，s5中将所述bipv光伏轻质组件平铺于屋顶上，包括：

23、将所述bipv光伏轻质组件的背面用结构胶粘接，并用固定工具固定于屋顶上。

24、另一方面，本发明还提供一种bipv光伏轻质组件，进一步地，采用上述制备方法制备得到。

25、优选地，所述前板结构为(pvdf-g-gma)-evoh(pvdf-g-mah)，其中evoh层厚度为275μm，改性pvdf层厚度为25～50μm，更优选地改性pvdf层厚度为25μm。

26、优选地，所述白色或黑色背板结构为(pvdf-g-mah)-evoh(pvdf-g-

27、gma)，其中evoh层厚度为275μm，改性pvdf层厚度为25～50μm，更优选地改性pvdf层厚度为25μm，所述白色或黑色背板相比透明前板添加相应的有机色母粒。

28、有益效果：本申请所使用的透明前板、白色或黑色背板均为自制，透明前板为(pvdf-g-gma)-evoh-(pvdf-g-mah)前板结构,外层接触大气面，结构为pvdf-g-gma，甲基丙烯酸缩水甘油酯为疏水性的，接枝在pvdf表面可进一步提高pvdf的水蒸气阻隔能力，而甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基团可以和evoh分子链的羟基发生化学反应实现无胶水复合，evoh为三大高阻隔高分子材料，拥有优异的水蒸气阻隔能力，但是容易吸湿降低其水蒸气阻隔能力，所以位于内层；接近胶膜层为pvdf-g-mah层，马来酸酐拥有较高的极性，且马来酸酐可以和eva胶膜的酯基发生化学反应实现较高粘接力。

29、另一方面，背板的优点如下，白色和黑色的背板结构为(pvdf-g-mah)-evoh-(pvdf-g-gma)，依旧是pvdf-g-gma位于外层，pvdf-g-mah位于接近胶膜一侧evoh位于内层，这样制备的太阳能电池背板外层拥有良好的水蒸气阻隔能力，且与eva胶膜粘接性良好，能够有效的保护太阳能电池片。

30、前板和背板的结合，可以有效的防止轻质组件因功率衰减而失效的问题，所制备的轻质光伏组件可应用于海上光伏发电等高湿环境中，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，所述s1：制作前板，包括以下步骤：

3.根据权利要求1或2所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，所述前板为(pvdf-g-gma)-evoh-(pvdf-g-mah)结构。

4.根据权利要求1所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，所述s2：制作背板，包括以下步骤：

5.根据权利要求1或4所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，所述背板为(pvdf-g-mah)-evoh-(pvdf-g-gma)结构。

6.根据权利要求4所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于，所述有机色母粒的颜色包括：白色、黑色、灰色、彩色。

7.根据权利要求1所述的bipv光伏轻质组件的制备方法，其特征在于：所述背面封装胶膜和背面封装胶膜的材料包括：eva、poe、epe。

8.一种bipv光伏轻质组件，其特征在于，采用权利要求1～7任意一项所述制备方法制备得到。

技术总结本发明公开了一种BIPV轻质组件及其制备方法，包括S1：制作前板；S2：制作背板；S3：在操作台上按照层叠结构从下到上依次铺设背板和背面封装胶膜，并将电池片层放置在已经铺好的背面封装胶膜上，完成汇流连接，所述电池片层包括多个太阳能电池串；S4：在电池片层上面从下到上依次铺放正面封装胶膜和前板，经层压将背板、背面封装胶膜、电池片层、正面封装胶膜、前板，层压一体成型为BIPV光伏轻质组件；S5：将所述BIPV光伏轻质组件经激光切割、安装接线盒、测试性能后，将所述BIPV光伏轻质组件平铺于屋顶上。本申请可以有效地防止轻质组件因功率衰减而失效的问题，可应用于海上光伏发电等高湿环境中，具有良好的应用前景。技术研发人员：曹志文,桂裕鹏,钱春虎,熊军,蔡双双受保护的技术使用者：武汉美格科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29