1.本發(fā)明屬于光伏組件技術領域，具體涉及一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝及設備。

背景技術：

2.光伏發(fā)電技術(pv)是實現(xiàn)碳峰值和碳中和的重要手段之一，因其環(huán)境友好和可持續(xù)的優(yōu)勢，被認為是傳統(tǒng)化石燃料的潛在替代策略。光伏單玻組件主要由光伏玻璃(前板)-eva-電池片-eva-背板組成。

3.目前光伏玻璃的主流產品為低鐵鋼化壓花玻璃(亦稱之為鋼化絨面玻璃)，厚度為3.2mm或4mm,在太陽能電池光譜響應的波長范圍內(380～1100nm),透光率可達91％以上，采用特制的壓花機，在超白玻璃表面壓制特制的金字塔形花紋而制成的。

4.傳統(tǒng)光伏玻璃4mm的厚度導致了光伏組件整體的厚度過厚，質量過重，影響后續(xù)使用，雖然國家也出臺了輕質物理強化玻璃(gb/t34328-2017)的國家標準，中國專利cn201910670844.x申請制備了一種厚度為1.6～1.8mm的輕質光伏玻璃，使用氧化鈰增透劑替代氧化銻澄清處理劑并且最大透光率可達到91.92％，雖然厚度相比傳統(tǒng)光伏玻璃降低一倍，透光率也保持不變，但其制備中添加過多添加劑增加了制備工藝難度。

5.因此，如何制備一種工藝簡便的輕質化光伏前板和背板是目前有待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝及設備，以解決現(xiàn)有輕質光伏玻璃制備工藝復雜的技術問題。

7.為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，包括如下步驟：步驟s1，通過活塞泵將單體經過流量計后加入到行星真空攪拌機中，隨后添加引發(fā)劑和添加劑，真空攪拌制得高透涂覆液；步驟s2，將玻璃纖維布和雙面電暈后的氟膜同時放卷、展平后經過牽引輥，將高透涂覆液通過涂覆裝置涂覆在玻璃纖維布和/或氟膜表面后將兩者復合得到復合纖維布；步驟s3，在復合纖維布上下表面復合離型膜后進入烘箱固化，并將兩面離型膜收卷后經過冷卻輥，測厚、裁邊后收卷得到輕量化光伏組件前板或背板。

8.又一方面，本發(fā)明還提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備設備，包括：采用如前所述輕量化光伏組件前板和背板制備工藝依次連接的放卷段、烘箱段、收卷段和檢測段。

9.本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝及設備通過借鑒預浸料制備工藝，對制備工藝參數(shù)和流程進行了改進，實現(xiàn)了無溶劑烘箱固化，無需后續(xù)傳統(tǒng)制備工藝中真空袋、熱壓罐固化和冷藏保存，大大簡化了制備工藝，同時所制得的光伏組件前板厚度僅為100μm～200μm。

10.本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變

得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。

11.為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

12.為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

13.圖1是本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備設備的結構示意圖；

14.圖2是本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備設備的放卷段示意圖；

15.圖3是本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備設備的烘箱段示意圖；

16.圖4是本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備設備的收卷段和檢測段示意圖。

17.圖中：

18.放卷段100、烘箱段200、收卷段300、檢測段400；

19.玻璃纖維布放卷部1、氟膜放卷部2、除靜電刷3、支撐輥4、涂覆裝置5、離型膜放卷部6；

20.氣嘴7、烘箱8、離型膜收卷部9；

21.厚度檢測裝置10、冷卻輥11、缺陷檢測裝置12、前板收卷部13。

具體實施方式

22.為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

23.本發(fā)明提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，包括如下步驟：步驟s1，通過活塞泵將單體經過流量計后加入到行星真空攪拌機中，隨后添加引發(fā)劑和添加劑，真空攪拌制得高透涂覆液；步驟s2，將玻璃纖維布和雙面電暈后的氟膜同時放卷、展平后經過牽引輥，將高透涂覆液通過涂覆裝置5涂覆在玻璃纖維布和/或氟膜表面后將兩者復合得到復合纖維布；步驟s3，在復合纖維布上下表面復合離型膜后進入烘箱8固化，并將兩面離型膜收卷后經過冷卻輥11，測厚、裁邊后收卷得到輕量化光伏組件前板或背板。

24.具體的，本發(fā)明的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝所制得的輕量化光伏組件前板相較于傳統(tǒng)光伏玻璃，成品厚度僅為100～200μm，解決了傳統(tǒng)光伏玻璃厚度過厚使用不便的問題。

25.具體的，本發(fā)明工藝借鑒預浸料制備工藝，并優(yōu)化改進了制備工藝參數(shù)和流程，將傳統(tǒng)預浸料的干法和濕法兩種工藝相結合，干法工藝需要將樹脂熔融涂覆在離型膜上后復合在纖維表面，而濕法工藝則需要大量溶劑浸漬涂覆，對環(huán)境污染偏大，且后續(xù)均需要真空袋或熱壓罐固化成型，本工藝采用無溶劑的樹脂涂覆烘箱固化體系一步成型，無需后續(xù)真空袋、熱壓罐固化，大大降低了生產成本，提升生產效率，降低環(huán)境污染且無需冷藏保存。

26.在本實施例中，具體的，所述高透涂覆液中單體、引發(fā)劑、添加劑的質量比為總質量的93～97wt％:1～5wt％:0.5～3wt％；其中所述單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、mma預聚體、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、1,1'-雙(叔丁基過氧)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷中的一種或多種組合；所述添加劑為流平劑和稀土添加劑。

27.具體的，本發(fā)明中高透涂覆液由丙烯酸酯類單體和復配引發(fā)劑構成，混合溶液澄清透明，對前板透光率有明顯提升。氟膜-高透涂覆液-玻璃纖維布形成多層結構，丙烯酸酯單體在復配引發(fā)劑和助劑作用下產生界面擴散，均勻的分散在玻璃纖維布內，同時玻璃纖維布內層因為添加偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑與高透涂覆液形成立體交聯(lián)結構，同時保持高極化響應。高透涂覆液在烘箱中固化反應過程中逐步形成高分子量丙烯酸酯類聚合物，聚合物和氟膜分子間親和力較高，形成了帶有氫鍵的雙層結構，保證固化過程中聚合物在氟膜基體中形成超均勻分散和附著，大幅度增強了前板和背板的強度。

28.可選的，所述步驟s1中在20～30℃環(huán)境下真空攪拌10～20分鐘制得高透涂覆液。

29.可選的，所述玻璃纖維布為電子級玻璃纖維布104、1037、101、106、1015中的一種。

30.可選的，所述氟膜etfe(乙烯四氟乙烯)、pvdf(聚偏氟乙烯)、pvf(聚氟乙烯)中的一種，雙面電暈功率為5kw。

31.可選的，所述流平劑為s401、byk333、byk306、byk349中的一種。

32.可選的，所述稀土添加劑為氧化釓。

33.在本實施例中，具體的，所述步驟s2中高透涂覆液與玻璃纖維布的質量比為1:5～1:4；涂覆方式為浸涂、狹縫擠出、輥涂和凹版涂布中的任意一種。

34.在本實施例中，具體的，所述步驟s3中烘箱固化反應溫度為60～120℃，反應時間為3～30min。

35.在本實施例中，具體的，所述步驟s2中玻璃纖維布和氟膜之間的張力為15～35n；所述步驟s3中復合纖維布和離型膜之間的張力為10～25n。

36.具體的，本發(fā)明因為同時在玻璃纖維布表面和氟膜表面涂覆高透涂覆液后復合固化，通過優(yōu)化控制涂覆量、復合層張力、固化溫度和時間后實現(xiàn)產品的制備。

37.如圖1所示，本發(fā)明還提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備設備，包括：采用如前所述輕量化光伏組件前板和背板制備工藝依次連接的放卷段100、烘箱段200、收卷段300和檢測段400。

38.如圖2所示，具體的，所述放卷段100包括上下間隔放置的玻璃纖維布放卷部1和氟膜放卷部2；其中玻璃纖維布放卷段1和氟膜放卷段2均依次連接有獨立的除靜電刷3、支撐輥4和涂覆裝置5；以及位于放卷段100的末端由上下對稱貼合的一對離型膜放卷部6將玻璃纖維布和氟膜復合。

39.可選的，所述玻璃纖維布放卷部1、氟膜放卷部2和離型膜放卷部6均設置有雙開卷氣動張力控制系統(tǒng)。

40.如圖3所示，所述烘箱段200的烘箱8為氣浮式烘箱；以及所述烘箱8的內壁上下設置有參差的氣嘴7，經過高透涂覆液涂覆的離型膜在烘箱內無需溶劑即可進行固化，無需后續(xù)真空袋、熱壓罐固化，大大降低了生產成本，且無需冷藏保存。

41.如圖4所示，所述收卷段300包括上下對稱的一對離型膜收卷部。

42.在本實施例中，具體的，所述檢測段400包括依次連接的厚度檢測裝置10、冷卻輥11和缺陷檢測裝置12；其中所述厚度檢測裝置10為β射線檢測儀、紅外檢測儀、x射線檢測儀中的任意一種。

43.可選的，前板收卷部13設置有缺陷在線檢測和記錄裝置，以對前板收卷做最后一步檢測確認，進一步提升產品質量。

44.實施例1

45.本實施例中玻璃纖維布選用1037，氟膜選用etfe，高透涂覆液在20℃下真空攪拌10min后得到，各組分包括：93wt％的甲基丙烯酸甲酯、2％的引發(fā)劑過氧化苯甲酰、2％的引發(fā)劑過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、1％的流平劑s401和2％的稀土添加劑氧化釓。

46.其中高透涂覆液與玻璃纖維布的質量比為1：5，涂覆方式為浸涂，烘箱固化反應溫度為60℃，反應時間為20min，玻璃纖維布和氟膜之間的張力為15n，復合纖維布和離型膜之間的張力為10n。

47.實施例2

48.除了將實施1中的玻璃纖維布換為104，其余跟實施例1相同。

49.實施例3

50.除了將實施1中的氟膜換為pvdf，其余跟實施例1相同。

51.實施例4

52.除了將高透涂覆液的組成替換為：97wt％的甲基丙烯酸甲酯、1％的引發(fā)劑過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、1％的流平劑byk333和1％的稀土添加劑氧化釓外，其余跟實施例相同。

53.實施例5

54.除了將高透涂覆液與玻璃纖維布的質量比替換為1：4，涂覆方式為狹縫擠出外，其余跟實施例1相同。

55.實施例6

56.除了將中烘箱固化反應溫度和時間替換為100℃和10min外，其余跟實施例1相同。

57.實施例7

58.除了將玻璃纖維布和氟膜之間的張力替換為35n，復合纖維布和離型膜之間的張力替換為25n外，其余跟實施例1相同。

59.對比例1

60.本對比例中玻璃纖維布選用1037，涂覆液在20℃下真空攪拌10min后得到，各組分包括：97wt％的甲基丙烯酸甲酯、2％的引發(fā)劑過氧化苯甲酰、1％的引發(fā)劑過氧化2-乙基己基酸叔丁酯。

61.其中涂覆液與玻璃纖維布的質量比為1：5，涂覆方式為浸涂，烘箱固化反應溫度為60℃，反應時間為20min，玻璃纖維布和離型膜之間的張力為10n。

62.對比例2

63.本對比例中玻璃纖維布選用104，涂覆液在20℃下真空攪拌10min后得到，各組分包括：97wt％的甲基丙烯酸甲酯、3％的引發(fā)劑過氧化苯甲酰。

64.其中涂覆液與玻璃纖維布的質量比為1：4，涂覆方式為浸涂，烘箱固化反應溫度為80℃，反應時間為15min，玻璃纖維布和離型膜之間的張力為20n。

65.通過實施例和對比例所制得的輕量化前板的性能見表1。

66.表1各實施例及對比例中制得前板的性能數(shù)據(jù)

[0067][0068]

綜上所述，本發(fā)明提供了一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝及設備，通過借鑒預浸料制備工藝，對制備工藝參數(shù)和流程進行了改進，實現(xiàn)了無溶劑烘箱固化，無需后續(xù)傳統(tǒng)制備工藝中真空袋、熱壓罐固化和冷藏保存，大大簡化了制備工藝，同時所制得的光伏組件前板和背板厚度僅為100μm～200μm。

[0069]

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。技術特征：

1.一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：步驟s1，通過活塞泵將單體經過流量計后加入到行星真空攪拌機中，隨后添加引發(fā)劑和添加劑，真空攪拌制得高透涂覆液；步驟s2，將玻璃纖維布和雙面電暈后的氟膜同時放卷、展平后經過牽引輥，將高透涂覆液通過涂覆裝置(5)涂覆在玻璃纖維布和/或氟膜表面后將兩者復合得到復合纖維布；步驟s3，在復合纖維布上下表面復合離型膜后進入烘箱(8)固化，并將兩面離型膜收卷后經過冷卻輥(11)，測厚、裁邊后收卷得到輕量化光伏組件前板或背板。2.如權利要求1所述的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，其特征在于，所述高透涂覆液中單體、引發(fā)劑、添加劑的質量比為總質量的93～97wt％:1～5wt％:0.5～3wt％；其中所述單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、mma預聚體、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、1,1'-雙(叔丁基過氧)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷中的一種或多種組合；所述添加劑為流平劑和稀土添加劑。3.如權利要求1所述的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，其特征在于，所述步驟s2中高透涂覆液與玻璃纖維布的質量比為1:5～1:4；涂覆方式為浸涂、狹縫擠出、輥涂和凹版涂布中的任意一種。4.如權利要求1所述的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，其特征在于，所述步驟s3中烘箱固化反應溫度為60～120℃，反應時間為3～30min。5.如權利要求1所述的輕量化光伏組件前板和背板制備工藝，其特征在于，所述步驟s2中玻璃纖維布和氟膜之間的張力為15～35n；所述步驟s3中復合纖維布和離型膜之間的張力為10～25n。6.一種輕量化光伏組件前板和背板制備設備，其特征在于，包括：采用如權利要求1所述輕量化光伏組件前板和背板制備工藝依次連接的放卷段(100)、烘箱段(200)、收卷段(300)和檢測段(400)。7.如權利要求5所述的輕量化光伏組件前板和背板制備設備，其特征在于，所述放卷段(100)包括上下間隔放置的玻璃纖維布放卷部(1)和氟膜放卷部(2)；其中玻璃纖維布放卷段(1)和氟膜放卷段(2)均依次連接有獨立的除靜電刷(3)、支撐輥(4)和涂覆裝置(5)；以及位于放卷段(100)的末端由上下對稱貼合的一對離型膜放卷部(6)將玻璃纖維布和氟膜復合。8.如權利要求5所述的輕量化光伏組件前板和背板制備設備，其特征在于，所述烘箱段(200)的烘箱(8)為氣浮式烘箱；以及所述烘箱(8)的內壁上下設置有參差的氣嘴(7)。9.如權利要求5所述的輕量化光伏組件前板和背板制備設備，其特征在于，所述收卷段(300)包括上下對稱的一對離型膜收卷部(9)。10.如權利要求5所述的輕量化光伏組件前板和背板制備設備，其特征在于，所述檢測段(400)包括依次連接的厚度檢測裝置(10)、冷卻輥(11)和缺陷檢測裝置

(12)；其中所述厚度檢測裝置(10)為β射線檢測儀、紅外檢測儀、x射線檢測儀中的任意一種。

技術總結

本發(fā)明屬于光伏組件技術領域，具體涉及一種輕量化光伏組件前板和背板制備工藝及設備，包括如下步驟：步驟S1，通過活塞泵將單體經過流量計后加入到行星真空攪拌機中，隨后添加引發(fā)劑和添加劑，真空攪拌制得高透涂覆液；步驟S2，將玻璃纖維布和雙面電暈后的氟膜同時放卷、展平后經過牽引輥，將高透涂覆液通過涂覆裝置涂覆在玻璃纖維布和/或氟膜表面后將兩者復合得到復合纖維布；步驟S3，在復合纖維布上下表面復合離型膜后進入烘箱固化，并將兩面離型膜收卷后經過冷卻輥，測厚、裁邊后收卷得到輕量化光伏組件前板或背板；本發(fā)明實現(xiàn)了無溶劑烘箱固化，無需后續(xù)傳統(tǒng)制備工藝中真空袋、熱壓罐固化和冷藏保存，大大簡化了制備工藝。大大簡化了制備工藝。大大簡化了制備工藝。

技術研發(fā)人員：周旭 茹正偉 趙宇辰

受保護的技術使用者：常州百佳年代薄膜科技股份有限公司

技術研發(fā)日：2022.08.01

技術公布日：2022/11/3