一种轻质阻燃底板及其应用的BIPV组件和其制备方法与流程

本发明涉及bipv组件，具体为一种轻质阻燃底板及其应用的bipv组件和其制备方法。

背景技术：

1、在轻质光伏的安装过程中，由于轻质光伏柔性的因素，会导致弯曲形变，如搬运不当，弯曲幅度过大，极易造成组件电池片隐裂问题；

2、使用过程中，遇冰雹等恶劣天气，因柔性组件底部/局部无支撑，会导致该处受撞击后电池片隐裂问题，影响组件的正常工作；

3、玻璃组件，因其使用刚性的玻璃(单面/双面)，较大程度上提高抗隐裂的风险，但其克重却达到11～13kg/㎡，不适用于无法承重的屋顶结构；且玻璃组件存在自爆的风险

4、所以，需要研究一种方式有效的对轻质组件背面进行增强，同时不改变轻质的特点，使轻质组件能够具备刚性的特点，避免隐裂风险，同时应用于建筑需具备阻燃的要求。

5、cn110400853a中，使用热塑性芯层(蜂窝/发泡)和表面热塑板通过高温热熔加压复合，该方式因高温状态下热塑性材质形变与原光伏组件背板/电池片收缩率不一致，导致最终产品弯曲形变严重；且该组件产品材料本身不满足建筑阻燃要求。

6、cn217326155u、cn308566797s、以及cn115787937a等众多专利中，描述的安装方式、安装框中，通过底部网格化的支撑结构，或原建筑基面上的彩钢瓦，将轻质光伏组件粘接在支撑结构面上，该方式轻质光伏组件背面未能完全支撑，导致冰雹恶劣天气，会撞击该区域造成电池片损伤故障无法正常使用。

7、cn219769310u描述该底板作为背面增强结构材料，同样为芯层的三明治结构，但结构复杂，需要多层功能性材料层叠加，才能满足阻燃，高强度等应用场景需求。同时该光伏组件克重9.5kg/㎡，也是接近于玻璃组件克重。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种轻质阻燃底板及其应用的bipv组件和其制备方法，解决了上述提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轻质阻燃底板及其应用的bipv组件，包括从下到上通过胶水依次粘接的下层、芯层、胶粘层和上层，所述下层为表面环氧喷涂处理的铝板，所述芯层为铝蜂窝芯，所述胶粘层为胶黏剂，胶黏剂为双组份聚氨酯、环氧树脂、有机硅胶中的一种，所述上层为轻质光伏组件，且背板为玻璃纤维增强背板或柔性背板，电池组件类型不限，可为perc、topcon、bc等市场通用的电池组件型式，均可使用该产品结构型式，蜂窝芯层与轻质光伏组件之间加入一层铝板进行再增强。

3、本发明还公开了一种轻质阻燃底板及其应用的bipv组件的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一、轻质光伏组件的制备，通过热层压工艺对轻质光伏组件进行制备，作为bipv的上层面板材料使用

5、步骤一、依据轻质光伏组件的尺寸，裁切相同尺寸的铝板以及蜂窝芯；

6、步骤二、通过打胶机和刮胶板将胶水满涂于下层铝板面和上层轻质光伏组件背面；

7、步骤三、按照层压叠层的顺序，自下而上依次为下层铝板、芯层蜂窝芯、胶粘层和上层轻质组件；注意蜂窝芯上下面接触胶水侧，边缘四角均需对齐；

8、步骤四、将叠层后的预制品放于真空设备内，通过真空设备进行真空袋成型，然后进行负压抽取，将真空袋包裹的bipv组件维持负压-0.08mpa两小时，进行真空复合；

9、步骤五、将bipv组件取出，打开真空嘴上的手动开关阀，泄压后从真空袋中将bipv组件取出，对真空嘴进行重新回收利用；

10、步骤六、将边缘露出的蜂窝芯进行修剪后完成bipv产品。

11、作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的将通过真空设备进行真空袋成型时，下方供料辊组输出的真空袋膜贴附在加工台表面，将bipv组件放置在加工位置，然后将真空嘴的右端通过连接套插接在抽气筒内，然后通过气泵对环形密封气囊进行供气，对真空嘴和抽气筒之间的缝隙进行密封，然后通过两个夹环组合固定环对真空嘴进行固定，形成抽真空组件，然后驱动成型架向下运动，成型架带动上压板和侧压框向下运动，运动时，成型架通过底部的刀口对上下的真空袋膜进行切割，将两层真空袋膜压在一起，然后此时上方的真空袋膜位于上压板和bipv组件之间，下方的真空袋膜位于加工台和bipv组件之间，此时启动第一驱动气缸带动上压板向下运动，带动上方真空袋膜贴附在bipv组件顶部，然后启动第二驱动气缸带动侧压框向下运动，向下运动的时候对真空袋膜进行挤压，使其贴附在bipv组件的侧边，并且底部与下方的真空袋膜接触，此时真空嘴位于两个真空袋膜之间，此时通过侧压框底部的热压成型件对上下真空袋膜进行热压成型，配合真空嘴形成一个将bipv组件包覆在内并且与其表面贴合的真空袋。

12、作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的进行负压抽取时，通过真空泵对抽气筒内进行抽气，通过真空嘴对真空袋内部进行抽气，直至负压达到-0.08mpa，此时转动架套设在手动开关阀转动件的上方，通过电机驱动转动架带动，带动手动开关阀转动件转动，将手动开关阀关闭，在真空袋内保持-0.08mpa的压力环境。

13、作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的将bipv组件取出时，两个小时过后将bipv组件取出，打开真空嘴上的手动开关阀，然后将真空袋撕开，将bipv组件取出，对真空嘴进行重新回收利用。

14、作为本发明进一步的方案：所述步骤四中侧压框底部的热压成型件对上下真空袋膜进行热压成型，配合真空嘴形成一个将bipv组件包覆在内并且与其表面贴合的真空袋。

15、作为本发明进一步的方案：所述步骤四真空设备包括加工台和设置在加工台上方的真空袋供料机构和真空袋成型机构。

16、作为本发明进一步的方案：所述真空袋供料机构包括固定在加工台顶部两侧的两个侧板，两个所述侧板的上方均转动连接有两组供料辊组，供料辊组包括分别转动设置在两个侧板上方的供料辊和收料辊，上方供料辊和收料辊的表面传动设置有位于bipv组件上方的真空袋膜，下方供料辊和收料辊的表面传动设置有位于bipv组件下方的真空袋膜。

17、所述真空设备包括加工台和设置在加工台上方的真空袋供料机构和真空袋成型机构；

18、真空袋供料机构包括固定在加工台顶部两侧的两个侧板，两个所述侧板的上方均转动连接有两组供料辊组，供料辊组包括分别转动设置在两个侧板上方的供料辊和收料辊，上方供料辊和收料辊的表面传动设置有位于bipv组件上方的真空袋膜，下方供料辊和收料辊的表面传动设置有位于bipv组件下方的真空袋膜；

19、真空袋成型机构包括固定在加工台侧边的驱动架，所述驱动架的表面滑动连接有设置在真空袋供料机构上方通过气缸驱动的成型架，所述成型架的内腔分别活动连接有上压板和侧压框，所述成型架的顶部固定连接有用于驱动上压板升降的第一驱动气缸和用于驱动侧压框升降的第二驱动气缸，所述上压板与侧压框组合形成一个下方设有开口的矩形，所述侧压框的底部开设有热压成型件，所述加工台的顶部固定连接有与外界真空泵连通的抽气筒，所述抽气筒的左侧通过连接套活动连接有真空嘴，所述真空嘴为圆形管道，且右侧依次贯穿连接套和抽气筒并延伸至抽气筒的内腔，所述真空嘴的左端设置有手动开关阀，所述抽气筒的内腔固定有套设在真空嘴的表面通过气泵供气的环形密封气囊，所述抽气筒的内腔滑动连接有两个通过双杆气缸驱动的夹环，两个所述夹环装夹在一起形成与真空嘴表面契合的固定环，所述侧压框的底部开设有与真空嘴适配的凹槽，所述凹槽的内腔转动连接有通过电机驱动的转动架，所述转动架的内腔开设有与手动开关阀转动件适配的内凹槽，在使用的时候此时下方供料辊组输出的真空袋膜贴附在加工台表面，将bipv组件放置在加工位置，然后此时将真空嘴的右端通过连接套插接在抽气筒内，然后通过气泵对环形密封气囊进行供气，对真空嘴和抽气筒之间的缝隙进行密封，然后通过两个夹环组合固定环对真空嘴进行固定，形成抽真空组件，然后驱动成型架向下运动，成型架带动上压板和侧压框向下运动，运动时，成型架通过底部的刀口对上下的真空袋膜进行切割，将两层真空袋膜压在一起，然后此时上方的真空袋膜位于上压板和bipv组件之间，下方的真空袋膜位于加工台和bipv组件之间，此时启动第一驱动气缸带动上压板向下运动，带动上方真空袋膜贴附在bipv组件顶部，然后启动第二驱动气缸带动侧压框向下运动，向下运动的时候对真空袋膜进行挤压，使其贴附在bipv组件的侧边，并且底部与下方的真空袋膜接触，此时真空嘴位于两个真空袋膜之间，此时通过侧压框底部的热压成型件对上下真空袋膜进行热压成型，配合真空嘴形成一个将bipv组件包覆在内并且与其表面贴合的真空袋，此时通过真空泵对抽气筒内进行抽气，通过真空嘴对真空袋内部进行抽气，直至负压达到-0.08mpa，此时转动架套设在手动开关阀转动件的上方，通过电机驱动转动架带动，带动手动开关阀转动件转动，将手动开关阀关闭，在真空袋内保持-0.08mpa的压力环境，然后将成型架升起进行复位，此时真空袋包裹的bipv组件取出，放置在正压箱体内存放两个小时，同时通过供料辊组对真空袋膜进行输送，然后对下一个bipv组件重复上述步骤进行加工，真空嘴为重复利用式，两个小时过后将bipv组件取出，打开真空嘴上的手动开关阀，然后将真空袋撕开，将bipv组件取出，对真空嘴进行重新回收利用。

20、本发明与现有技术相比具备以下有益效果：

21、1、本发明，产品结构简易，使用铝蜂窝芯+铝面板的方式，蜂窝芯结构具备刚性增强性能；使用材质为金属铝为不燃材质，满足建筑阻燃要求；另与轻质光伏组件复合后，整体克重4.9kg/㎡，远远低于玻璃组件11～13kg/㎡，满足屋顶承受要求。

22、2、本发明，工艺流程简单，常温下使用双组份胶水，将铝蜂窝芯与两侧分别为铝板和轻质光伏组件背板粘接，涂胶工艺使用满涂方式，确保不鼓包；涂胶层叠后，放置于真空袋中，保持负压0.08mpa，持压2小时，全过程不存在热压/冷压复合，规避电池片受压导致隐裂风险。

23、3、本发明，在进行真空保持时根据bipv组件尺寸直接制备形成一个将bipv组件包覆在内并且与其表面贴合的真空袋，能够有效的与其表面进行贴合，在负压状态下进行保压，加工操作方便简单，有效避免了真空袋过大无法保证各个面有效贴合，真空袋过小放置困难边角容易破损导致漏气的问题。