(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111370515 A(43)申请公布日 2020.07.03
(21)申请号 202010145303.8(22)申请日 2020.03.05
(71)申请人 江西顶耀智能科技有限公司
地址 336000 江西省宜春市宜春经济技术
开发区春华路双创基地3栋(72)发明人 邝亚镭 李亚领 谭晓嘉 (74)专利代理机构 广州知友专利商标代理有限
公司 44104
代理人 李海波 刘艳丽(51)Int.Cl.
H01L 31/048(2014.01)H01L 31/049(2014.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
(54)发明名称
一种新型光伏组件及其制备方法(57)摘要
本发明公开了一种新型光伏组件，包括层压件，所述层压件包括金属背板，以及设于金属背板上的光伏组件主体结构，所述光伏组件主体结构包括依次设于金属背板上的背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜和正面高透光材料层。该新型光伏组件采用金属材料作为背板，同时采用封装膜和绝缘层使电池串和金属背板之间进行绝缘，改善了光伏组件的机械强度、支撑强度和耐候性，同时可减轻光伏组件的重量和成本。还公开了上述新型光伏组件的制备方法。
CN 111370515 ACN 111370515 A
权 利 要 求 书
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1.一种新型光伏组件，包括层压件，其特征是：所述层压件包括金属背板，以及设于金属背板上的光伏组件主体结构，所述光伏组件主体结构包括依次设于金属背板上的背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜和正面高透光材料层。
2.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述金属背板为长方形金属背板，所述光伏组件主体结构的形状与所述长方形金属背板的形状相适配，且所述长方形金属背板的长宽尺寸大于所述光伏组件主体结构的长宽尺寸。
3.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述金属背板为钢板或铝合金板。4.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述金属背板的厚度为0.2～5mm。5.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述正面高透光材料层为常规高透光玻璃或常规高透光高分子材料层。
6.根据权利要求5所述的新型光伏组件，其特征是：所述常规高透光玻璃为超白钢化玻璃或镀膜半钢化超白玻璃。
7.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述绝缘层的厚度为100～500μm。8.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征是：所述正面封装膜、中间封装膜和背面封装膜为常规乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚烯烃封装胶膜。
9.权利要求1-8任一项所述新型光伏组件的制备方法，其特征是包括以下步骤：(1)将金属背板、背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜、正面高透光材料层自下而上依次铺设，得铺设件；
(2)将铺设件送入层压机里层压得到层压件，层压过程中封装膜溢出到金属背板周边，在正面高透光材料层边沿起到良好的封装作用，无须削边。
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CN 111370515 A
说 明 书
一种新型光伏组件及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种新型光伏组件及其制备方法。背景技术
[0002]目前常用的背板材料有两类：在单玻组件中，背面采用的是高分子背板材料，常用的是双面覆膜或涂覆的PET材料，形成如TPT、TPE、KPK，KPE等结构；在双玻组件中，背面采用的则是玻璃。背板作为组件中与空气接触的支撑材料，需要具有良好的强度、耐候性，基于这两个方面，目前所用的高分子材料及玻璃均不及金属材料，但是金属材料具有良好的导电性能，对于发电器件的光伏组件，金属材料并不能直接替换目前的背板，需要充分考虑其导电风险。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种新型光伏组件，该新型光伏组件采用金属材料作为背板，同时采用封装膜和绝缘层使电池串和金属背板之间进行绝缘，改善了光伏组件的机械强度、支撑强度和耐候性，同时可减轻光伏组件的重量和成本。[0004]本发明的目的还在于提供上述新型光伏组件的制备方法。[0005]本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型光伏组件，包括层压件，所述层压件包括金属背板，以及设于金属背板上的光伏组件主体结构，所述光伏组件主体结构包括依次设于金属背板上的背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜和正面高透光材料层。[0006]优选的，所述金属背板为长方形金属背板，所述光伏组件主体结构的形状与所述长方形金属背板的形状相适配，且所述长方形金属背板的长宽尺寸大于所述光伏组件主体结构的长宽尺寸。[0007]优选的，光伏组件主体结构中的各层如背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜和高透光材料层等，其形状与所述金属背板的形状相适配，且尺寸要小于金属背板的尺寸。[0008]优选的，所述金属背板为钢板或铝合金板。[0009]优选的，所述金属背板的厚度为0.2～5mm。[0010]采用金属背板，具有很好的强度、防水性、耐火性及安装性能。尤其是钢板或铝合金板具有较好抗蚀性能的金属板材料，且该金属背板的长、宽均大于正面高透光材料层的长宽尺寸。
[0011]正面高透光材料层位于光伏组件的正面，其应具有较高的透光率，以保证尽可能多的太阳光进入到电池表面。[0012]优选的，所述正面高透光材料层为常规高透光玻璃或常规高透光高分子材料层。[0013]进一步的，所述常规高透光玻璃为超白钢化玻璃或镀膜半钢化超白玻璃。[0014]优选的，所述超白钢化玻璃的尺寸小于所述金属背板的尺寸。
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说 明 书
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优选的，所述绝缘层的厚度为100～500μm。
[0016]优选的，绝缘层可以为聚对苯二甲酸脂(PET)材料等具有优良绝缘性能的有机板材或薄膜。
[0017]优选的，所述正面封装膜、中间封装膜和背面封装膜为常规乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚烯烃(POE)封装胶膜。[0018]其中中间封装膜、背面封装膜搭配绝缘层的结构可以充分防止金属背板的导电性能所带来的风险。
[0019]本发明的上述第二个目的可以通过以下技术方案来实现：上述新型光伏组件的制备方法，包括以下步骤：[0020](1)将金属背板、背面封装膜、绝缘层、中间封装膜、电池串、正面封装膜、正面高透光材料层自下而上依次铺设，得铺设件；[0021](2)将铺设件送入层压机里层压得到层压件，层压过程中封装膜溢出到金属背板周边，在正面高透光材料层边沿起到良好的封装作用，无须削边。[0022]与现有技术相比，本发明具有以下优点[0023](1)本发明中的新型光伏组件结构，通过上层封装膜(正面封装膜)与中间封装膜将电池串进行良好的封装；同时，中间封装膜及背面封装膜包裹绝缘层的结构位于电池串与金属背板之间，很好地起到绝缘作用，使得整个组件的电学安全性得到保障，同时绝缘层的材料及厚度等参数也可根据电压、电流等参数进行调整，确保运行的安全可靠性。[0024](2)本发明中的新型光伏组件结构，背板采用金属材料，有效提升耐火性能、耐候性能的同时，大大改善了组件的机械强度，起到了很好的支撑作用，提升组件本身性能的同时，也为正面玻璃的减薄提供了有利条件，有利于组件的减重及降本。[0025](3)本发明中的新型光伏组件结构的制备方法中，层压过程中封装膜溢出到金属背板周边，在正面高透光材料层边沿起到良好的封装作用，无须削边。[0026](4)本发明中的新型光伏组件具备长期可靠性高、安全性能好的特点，该新型光伏组件，特别适合应用于建筑屋顶，可直接替代彩钢瓦、琉璃瓦等各类屋顶材料，具备建筑材料与发电器件的双重作用。
附图说明
[0027]图1是实施例1-2中新型光伏组件的结构示意图；[0028]附图标记说明：[0029]1、金属背板；[0030]2、光伏组件主体结构；[0031]21、背面封装膜；[0032]22、绝缘层；[0033]23、中间封装膜；[0034]24、电池串；[0035]25、正面封装膜；[0036]26、正面高透光材料层。
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具体实施方式
[0037]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。[0038]实施例1
[0039]如图1所示，本实施例中的新型光伏组件，包括层压件，层压件包括金属背板1，以及设于金属背板上的光伏组件主体结构2，光伏组件主体结构2包括依次设于金属背板1上的背面封装膜21、绝缘层22、中间封装膜23、电池串24、正面封装膜25和正面高透光材料层26。
[0040]金属背板1为长方形金属背板，光伏组件主体结构的形状与长方形金属背板的形状相适配，且长方形金属背板的长宽尺寸大于光伏组件主体结构的长宽尺寸。[0041]光伏组件主体结构中的各层如背面封装膜21、绝缘层22、中间封装膜23、电池串24、正面封装膜25和高透光材料层26等，其形状与金属背板1的形状相适配，且尺寸要小于金属背板的尺寸，即金属背板1的尺寸大于上述各层的长宽尺寸。[0042]金属背板1采用0.8mm厚度的铝合金板。[0043]采用金属背板，具有很好的强度、防水性、耐火性及安装性能。尤其是铝合金板具有较好抗蚀性能的金属板材料，且该金属背板的长、宽均大于正面高透光材料层26的长宽尺寸。
[0044]正面高透光材料层26位于光伏组件的正面，其应具有较高的透光率，以保证尽可能多的太阳光进入到电池表面。
[0045]正面透光材料层26采用尺寸为1652×992×2.0mm厚的超白钢化玻璃。[0046]该超白钢化玻璃的尺寸小于金属背板1的尺寸。[0047]绝缘层22为200μm厚的聚对苯二甲酸脂(PET)板。[0048]正面封装膜25、中间封装膜23和背面封装膜21为常规聚烯烃(POE)封装胶膜。[0049]其中中间封装膜、背面封装膜搭配绝缘层的结构可以充分防止金属背板的导电性能所带来的风险。
[0050]电池串24采用60片边长尺寸为156.75mm的电池片进行串焊获得。[0051]该新型光伏组件的制备方法，包括以下步骤：[0052]在本实施例中，采用60片边长尺寸为156.75mm的电池片进行串焊，正面透光材料层26采用1652×992×2.0mm厚的超白钢化玻璃，金属背板1采用0.8mm厚度的铝合金板，电池串24与金属背板1之前添加绝缘层22为200μm厚的PET板，正面封装膜25、中间封装膜23和背面封装膜21采用POE膜，按图1所示顺序叠层后，推入层压机中进行层压。层压后封装膜自然溢出到正面透光材料层26外圈，贴合到下层金属背板1上，此处不进行削边，加强组件的密封效果。
[0053]实施例2
[0054]如图1所示，本实施例中的新型光伏组件，包括层压件，层压件包括金属背板1，以及设于金属背板上的光伏组件主体结构2，光伏组件主体结构2包括依次设于金属背板1上的背面封装膜21、绝缘层22、中间封装膜23、电池串24、正面封装膜25和正面高透光材料层26。
[0055]金属背板1为长方形金属背板，光伏组件主体结构的形状与长方形金属背板的形
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状相适配，且长方形金属背板的长宽尺寸大于光伏组件主体结构的长宽尺寸。[0056]光伏组件主体结构中的各层如背面封装膜21、绝缘层22、中间封装膜23、电池串24、正面封装膜25和高透光材料层26等，其形状与金属背板1的形状相适配，且尺寸要小于金属背板的尺寸，即金属背板1的尺寸大于上述各层的长宽尺寸。[0057]金属背板1采用钢板，背面金属背板尺寸为2100×1200×0.7mm(长、宽和厚度)。[0058]采用金属背板，具有很好的强度、防水性、耐火性及安装性能。尤其是钢板具有较好抗蚀性能的金属板材料，且该金属背板的长、宽均大于正面高透光材料层26的长宽尺寸。[0059]正面高透光材料层26位于光伏组件的正面，其应具有较高的透光率，以保证尽可能多的太阳光进入到电池表面。
[0060]正面透光材料层26选用镀膜半钢化超白玻璃，尺寸1994×985×2.5mm。[0061]该超白钢化玻璃的尺寸小于金属背板1的尺寸。[0062]绝缘层22为150μm厚的聚对苯二甲酸脂(PET)板。[0063]正面封装膜25、中间封装膜23和背面封装膜21为常规聚烯烃(POE)封装胶膜。[0064]其中中间封装膜、背面封装膜搭配绝缘层的结构可以充分防止金属背板的导电性能所带来的风险。
[0065]电池串24采用切半电池片共144片进行串焊获得。[0066]该新型光伏组件的制备方法，包括以下步骤：[0067]在本实施例中，电池串24采用切半电池片共144片串联获得，正面透光材料层26选用镀膜半钢化超白玻璃，尺寸1994×985×2.5mm，背面金属背板1尺寸为2100×1200×0.7mm，电池串与金属背板之间添加绝缘层22为150μm厚的PET板，正面封装膜25、中间封装膜23和背面封装膜21采用POE膜，按图1所示顺序叠层后，推入层压机中进行层压。层压后封装膜自然溢出到玻璃外圈，贴合到下层金属背板1上，此处不进行削边，加强组件的密封效果。
[0068]上面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以上具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
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说 明 书 附 图
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