本發(fā)明屬于光伏領(lǐng)域,具體涉及一種光伏組件用封裝材料,本發(fā)明還涉及了該封裝材料的制備方法。
背景技術(shù):
在當(dāng)前社會,能源矛盾與環(huán)境問題越來越凸顯,發(fā)展各類清潔能源是必然趨勢。近年來,光伏行業(yè)快速發(fā)展,技術(shù)更新逐步加快,目前光伏行業(yè)正向產(chǎn)品多元化發(fā)展,高可靠性、高功率、低安裝成本的各種功能組件研究開發(fā)已成為光伏組件發(fā)展的一種方向。
太陽能光伏發(fā)電依靠太陽電池把光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋T谶^去的十年中,光伏電池全球總產(chǎn)量以平均超過40%的年增長率增加,至2012年底全球光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量已達(dá)100GW。預(yù)計(jì)光伏發(fā)電在2030年占到世界能源供給的10%,對世界的能源供給和能源結(jié)構(gòu)做出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。
作為光伏領(lǐng)域運(yùn)用的封裝材料,要求其具備抗紫外、抗老化等性能,如圖5所示,現(xiàn)有典型的光伏組件的封裝結(jié)構(gòu)從上往下依次包括:鋼化玻璃層30c、上EVA層21c、光伏電池板層10c、下EVA層22c、背板層40c,其中:鋼化玻璃層的密度達(dá)2.5g/cm3,而鋼化玻璃的常用厚度為3.2mm,因而鋼化玻璃玻璃每平方米重量高達(dá)8Kg,由其封裝完成的光伏組件通常質(zhì)量較大,其重量每平方米達(dá)到10Kg以上,加上安裝支撐結(jié)構(gòu),光伏組件每平方米的重量至少達(dá)到12Kg以上,當(dāng)其應(yīng)用在建筑物頂部或墻面等場合中,對光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)提出了較高的要求,增加了工程建設(shè)難度以及安裝的成本,具體表現(xiàn)為:在建筑物頂部或墻面安裝過程中,存在重量重,安裝勞動(dòng)強(qiáng)度大,實(shí)施困難;特別在有一些場合由于建筑承重載荷的限制,導(dǎo)致無法安裝光伏組件。同時(shí),現(xiàn)有的光伏組件封裝結(jié)構(gòu)外觀單一,不太容易變化以適應(yīng)不同建筑美觀的要求等缺點(diǎn)。
目前有一些技術(shù)方案提出通過改變封裝材料試圖來解決光伏組件輕量化的問題,即采用高透光薄膜、透明背板替代鋼化玻璃,但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于這些高透光薄膜、透明背板大多僅采用EVA、POE等膠膜,如此封裝后的光伏組件,在抗沖擊、防火等性能上無法滿足光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
也有一些技術(shù)方案公開用于降低光伏組件的重量,如公開號為CN102516852A的中國發(fā)明專利公開了一種耐候、高導(dǎo)熱涂層和散熱太陽能背板,但是其涂層在生產(chǎn)過程中要用到大量溶劑,對環(huán)境污染很大,不符合綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。又如公開號為CN102610680A的中國發(fā)明專利公開了一種UV固化耐候涂層的太陽能電池背板,但是其采用的液體涂覆工藝較復(fù)雜,不良率較高,設(shè)備投資大。再如公開號為CN102712184A、CN103346182A、CN102969382B、CN101290950B、CN103958196A等一系列中國發(fā)明專利中均采用了含氟聚合物,但含氟聚合物價(jià)格昂貴,增加了生產(chǎn)成本,不僅如此,上述專利所公開的僅僅只是光伏背板用材料,不透光,硬度低、剛性較弱,不適合用于替代現(xiàn)有的鋼化玻璃。
因此,有必要尋求一種光伏組件用封裝材料來解決現(xiàn)有光伏組件封裝結(jié)構(gòu)中存在的封裝材料重量重的問題,同時(shí)又滿足抗紫外、抗老化、抗沖擊、防火等光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種光伏組件用封裝材料,不僅制造成本低,而且在滿足抗紫外、抗老化、抗沖擊、防火等光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,有效實(shí)現(xiàn)了解決了光伏組件封裝材料的輕量化,提高安裝的便利度,降低安裝成本,非常適合在光伏領(lǐng)域規(guī)模推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述光伏組件用封裝材料的制備方法,實(shí)現(xiàn)了光伏組件封裝尺寸的任意改變以適應(yīng)不同建筑的安裝要求,進(jìn)一步便于光伏組件的安裝應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種光伏組件用封裝材料,所述的封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:纖維布30-50份,所述的纖維布由纖維材料織造制成;丙烯酸粉末涂料50-70份,所述的丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;其中,所述的丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在所述的纖維布上。
優(yōu)選地,所述的纖維布的單位面積重量范圍為30-400g/m2,所述的丙烯酸粉末涂料涂覆在所述的纖維布上的單位面積重量范圍為100-400g/m2。
優(yōu)選地,所述的纖維材料是玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維中的任意一種或幾種的組合。
優(yōu)選地,所述的纖維材料的單直徑范圍為3-23μm。
優(yōu)選地,所述的纖維布是由纖維材料采用平紋、斜紋、緞紋、羅紋或席紋中的任意一種織造方式或幾種織造方式的組合制成。
優(yōu)選地,所述的丙烯酸樹脂的折射率范圍1.40-1.50,環(huán)氧當(dāng)量范圍為300-800g/eq,羥值范圍為15-70mgKOH/g,酸值范圍為15-85mgKOH/g,玻璃化溫度范圍為40-70℃,粘度范圍為75-600Pa·s,軟化點(diǎn)溫度范圍為100-120℃。
本發(fā)明全文所述的單位g/eq即為克/當(dāng)量。
優(yōu)選地,所述固化劑重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的5-25%,所述的固化劑是封閉型異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、羧基聚酯、氫化環(huán)氧、GMA丙烯酸中的任意一種或幾種任意配比的混合。
優(yōu)選地,所述的丙烯酸粉末涂料還包括助劑,所述的助劑重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的0-50%,所述的助劑是聚酰胺蠟、聚烯烴蠟、酰胺改性酚脲表面活性劑、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、單烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂類、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、二硬脂酰乙二胺、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸雙酯、二苯酮、水楊酸酯衍生物、受阻胺、氧化鋁、氣相二氧化硅、二氧化硅中的任意一種或幾種任意配比的混合。
優(yōu)選地,本發(fā)明還提出一種如上所述的光伏組件用封裝材料的制備方法,其中,其操作步驟包括如下:
a)、將所述的丙烯酸粉末涂料通過涂覆裝置均勻地涂覆在所述的纖維布上;
b)、通過加壓加熱使所述的丙烯酸粉末涂料與所述的纖維布實(shí)現(xiàn)熱粘合;
c)、將上述步驟b)完成熱粘合的丙烯酸粉末涂料與纖維布進(jìn)行分段裁切;
d)、得到光伏組件用封裝材料。
優(yōu)選地,所述熱粘合過程的加壓范圍為0.05-0.25Mpa,所述熱粘合過程的加熱溫度范圍為90-130℃,加熱時(shí)間范圍為5-20秒。
本發(fā)明通過提出采用30-50重量份的纖維布以及均勻涂覆在纖維布上的50-70重量份的丙烯酸粉末涂料作為光伏組件的封裝材料,在滿足抗紫外、抗老化、抗沖擊、防火等光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,有效實(shí)現(xiàn)了解決了光伏組件封裝材料的輕量化,且制造成本低,替代傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)式的的鋼化玻璃,給光伏組件提供一定的剛性以保護(hù)光伏電池,如此,不但能夠大大減輕光伏組件的重量,由此適應(yīng)更多場合的光伏發(fā)電產(chǎn)品的安裝,而且還能降低產(chǎn)品安裝時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度以及提高安裝的便利度,從總體上降低光伏組件的安裝成本。
本發(fā)明還通過涂覆裝置把丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上,再通過加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與所述纖維布預(yù)粘合,最后分段裁切制得合適尺寸的光伏組件的封裝材料,如此能實(shí)現(xiàn)光伏組件封裝尺寸的任意改變以適應(yīng)不同建筑的安裝要求,進(jìn)一步便于光伏組件的安裝應(yīng)用。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式下光伏組件用封裝材料的制備步驟框圖。
附圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式下光伏組件用封裝材料的制備設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是一種應(yīng)用本發(fā)明光伏組件用封裝材料的光伏組件封裝結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4是另一種應(yīng)用本發(fā)明光伏組件用封裝材料的光伏組件封裝結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖5是本發(fā)明背景技術(shù)所述的現(xiàn)有典型的光伏組件的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種光伏組件用封裝材料,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:纖維布30-50份,纖維布由纖維材料織造制成;丙烯酸粉末涂料50-70份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;其中,丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上。
本發(fā)明實(shí)施例通過提出采用30-50重量份的纖維布以及均勻涂覆在纖維布上的50-70重量份的丙烯酸粉末涂料作為光伏組件的封裝材料,在滿足抗紫外、抗老化、抗沖擊、防火等光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,有效實(shí)現(xiàn)了解決了光伏組件封裝材料的輕量化,且制造成本低,替代傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)式的鋼化玻璃,給光伏組件提供一定的剛性以保護(hù)光伏電池,如此,不但能夠大大減輕光伏組件的重量,由此適應(yīng)更多場合的光伏發(fā)電產(chǎn)品的安裝,而且還能降低產(chǎn)品安裝時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度以及提高安裝的便利度,從總體上降低光伏組件的安裝成本。
本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種如上光伏組件用封裝材料的制備方法,其中,其操作步驟包括如下:
a)、將丙烯酸粉末涂料通過涂覆裝置均勻地涂覆在纖維布上;
b)、通過加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與纖維布實(shí)現(xiàn)熱粘合;
c)、將上述步驟b)完成熱粘合的丙烯酸粉末涂料與纖維布進(jìn)行分段裁切;
d)、得到光伏組件用封裝材料。
本發(fā)明實(shí)施例通過涂覆裝置把丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上,再通過加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與所述纖維布預(yù)粘合,最后分段裁切制得合適尺寸的光伏組件的封裝材料,如此能實(shí)現(xiàn)光伏組件封裝尺寸的任意改變以適應(yīng)不同建筑的安裝要求,進(jìn)一步便于光伏組件的安裝應(yīng)用。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
實(shí)施例1:
一種光伏組件用封裝材料,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布30-50份,纖維布由纖維材料織造制成,優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,纖維布是由纖維材料采用平紋、斜紋、緞紋、羅紋或席紋中的任意一種織造方式或幾種織造方式的組合制成,具體地,在本實(shí)施方式中,纖維布30份,纖維布是由纖維材料采用平紋織造方式制成,當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇其他公知的織造方式;
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,纖維布的單位面積重量范圍為30-400g/m2,在確保纖維布的強(qiáng)度下,保證纖維布的輕量化,具體地,在本實(shí)施方式中,纖維布的單位面積重量為100g/m2;
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,纖維材料是玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維中的任意一種或幾種的組合,用以確保纖維布具有良好的絕緣及耐候性,符合光伏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,具體地,在本實(shí)施方式中,纖維材料為玻璃纖維,當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇其他類型的纖維材料,本發(fā)明實(shí)施例不再一一展開說明;
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,纖維材料的單絲直徑范圍為3-23μm,具體地,在本實(shí)施方式中,纖維材料的單絲直徑為3μm,便于纖維材料的織造,以及便于得到所需要的纖維布的單位面積重量;
丙烯酸粉末涂料50-70份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂和固化劑,具體地,在本實(shí)施方式中,丙烯酸粉末涂料70份;
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,丙烯酸樹脂的折射率范圍1.40-1.50,環(huán)氧當(dāng)量范圍為300-800g/eq,羥值范圍為15-70mgKOH/g,酸值范圍為15-85mgKOH/g,玻璃化溫度范圍為40-70℃,粘度范圍為75-600Pa·s,軟化點(diǎn)溫度范圍為100-120℃,用以確保丙烯酸樹脂具有良好的絕緣及耐候性,符合光伏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)一步優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,丙烯酸樹脂是羥基丙烯酸樹脂、GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯類)丙烯酸樹脂、羧基丙烯酸樹脂或者雙官能團(tuán)丙烯酸樹脂中的任意一種或幾種任意配比的組合,具體地,在本實(shí)施方式中,丙烯酸樹脂為GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯類)丙烯酸樹脂,當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇其他類型的丙烯酸樹脂,本發(fā)明實(shí)施例不再一一例舉。
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,固化劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的5-25%,固化劑是封閉型異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、羧基聚酯、氫化環(huán)氧、GMA丙烯酸中的任意一種或幾種任意配比的混合,具體地,在本實(shí)施方式中,固化劑是封閉型異氰酸酯,封閉型異氰酸酯占丙烯酸粉末涂料重量份的10%,當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)丙烯酸樹脂的類型和實(shí)際情況選擇其他類型的固化劑和在5-25%重量比范圍(包括5%和25%的端點(diǎn)值)內(nèi)的固化劑,同樣可以取得相同的技術(shù)效果,本發(fā)明實(shí)施例不再一一展開說明;
其中,丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上,丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量范圍為100-400g/m2,具體地,在本實(shí)施方式中,丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為100g/m2;
當(dāng)然地,在其他具體實(shí)施方式中,本發(fā)明實(shí)施例提供的丙烯酸粉末涂料還可以加入一定重量份數(shù)的助劑,優(yōu)選地,助劑重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的0-50%,用于進(jìn)一步提高丙烯酸粉末涂料的透明性、耐候性、絕緣性以及阻燃性,同時(shí)還可以根據(jù)光伏組件安裝的實(shí)際需求,通過添加助劑來調(diào)整丙烯酸粉末涂料的顏色,進(jìn)一步利于光伏組件的實(shí)際安裝應(yīng)用。具體地,在本發(fā)明實(shí)施時(shí),助劑是聚酰胺蠟、聚烯烴蠟、酰胺改性酚脲表面活性劑、苯偶茵、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、單烷氧基焦磷酸酯、丙烯酸脂類、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、二硬脂酰乙二胺、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物、受阻酚、硫代二丙酸雙酯、二苯酮、水楊酸酯衍生物、受阻胺、氧化鋁、氣相二氧化硅、二氧化硅中的任意一種或幾種任意配比的混合,當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇其他類型的助劑,本發(fā)明實(shí)施例不再具體說明。
本發(fā)明實(shí)施例涉及的丙烯酸粉末涂料可以采用現(xiàn)有任意一種粉末涂料的公知制備技術(shù)來制備得到,典型的方法可以采用預(yù)混、熔融擠出、磨粉等工序后制備得到,具體地,在本實(shí)施方式中,將丙烯酸樹脂與固化劑進(jìn)行預(yù)混,優(yōu)選地,預(yù)混時(shí)間可以選擇在2-10分鐘之間(若丙烯酸粉末涂料含有助劑,也一同進(jìn)行預(yù)混),然后將預(yù)混后的混合物用螺桿擠出機(jī)擠出并壓成薄片,優(yōu)選地,擠出機(jī)的長徑比可以選擇在15:1-50:1之間,擠出機(jī)的加熱溫度選擇在80-120℃之間,螺桿轉(zhuǎn)速選擇在200-800rpm;最后將薄片粉碎成小片料進(jìn)入磨粉機(jī)磨成一定粒徑的粉末涂料,優(yōu)選地,磨粉機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇在50-150rpm,優(yōu)選地,丙烯酸粉末涂料成品的粒徑范圍控制在35-300μm之間。當(dāng)然地,還可以采用其他工藝參數(shù)或粉末涂料制備工藝來制備得到丙烯酸粉末涂料,相信這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)選擇,因此,丙烯酸粉末涂料的制備過程本文不再詳細(xì)展開描述。
請參見圖1所示,在本具體實(shí)施方式中,如上的光伏組件用封裝材料的制備方法,其中,其操作步驟包括如下:
a)、將丙烯酸粉末涂料通過涂覆裝置均勻地涂覆在纖維布上;
b)、通過加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與纖維布實(shí)現(xiàn)熱粘合;
c)、將上述步驟b)完成熱粘合的丙烯酸粉末涂料與纖維布進(jìn)行分段裁切;
d)、得到光伏組件用封裝材料。
需要說明的是,在本發(fā)明實(shí)施例中,熱粘合過程需采用合適范圍的加壓、加熱控制,因?yàn)橹挥性诤线m的壓力和溫度情況下,才能使丙烯酸粉末涂料與纖維布之間實(shí)現(xiàn)較好地?zé)崛壅澈线^程,最終確保滿足制備光伏組件封裝過程中的層壓工藝的要求,從而得到真正能適用于光伏電池組件封裝的封裝材料。因此,優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,熱粘合過程的加壓范圍為0.05-0.25Mpa,熱粘合過程的加熱溫度范圍為90-130℃,加熱時(shí)間范圍為5-20秒,具體地,在本實(shí)施方式中,熱粘合過程的加壓壓力為0.05Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為130℃,加熱時(shí)間范圍為5秒。
優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例中,光伏組件用封裝材料的制備方法采用如圖2所示的設(shè)備,在實(shí)際實(shí)施時(shí),將纖維布放入纖維進(jìn)料機(jī)51中,將丙烯酸粉末涂料通過涂覆裝置52均勻地涂覆在纖維進(jìn)料機(jī)51所輸出的纖維布上,然后通過熱熔復(fù)合機(jī)53加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與纖維布實(shí)現(xiàn)熱粘合,將完成熱粘合的丙烯酸粉末涂料與纖維布進(jìn)行分段裁切,即得到光伏組件用封裝材料。在本發(fā)明其他具體實(shí)施例中,涂覆裝置也可以采用撒粉頭,此時(shí)涂覆裝置是以撒粉的形式實(shí)現(xiàn)涂覆過程,實(shí)現(xiàn)將丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上。當(dāng)然地,本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要選用現(xiàn)有任意一種公知的設(shè)備來完成本發(fā)明所公開的光伏組件用封裝材料的制備。
請進(jìn)一步參見如圖3所示的應(yīng)用本實(shí)施例的光伏組件用封裝材料的光伏組件封裝結(jié)構(gòu)示意圖,該光伏封裝結(jié)構(gòu)從上往下依次包括:由本實(shí)施例制成的封裝材料層30a、上EVA層21a、光伏電池板層10a、下EVA層22a、背板層40a,其中,封裝材料層30a取代了鋼化玻璃層。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要以及結(jié)合安裝場所的條件將本發(fā)明實(shí)施例得到的封裝材料用于替代其他封裝層結(jié)構(gòu)或與其他材料相結(jié)合應(yīng)用于替代其他層結(jié)構(gòu),本發(fā)明不做具體限制。進(jìn)一步參見圖4所示另一種應(yīng)用本實(shí)施例的光伏組件用封裝材料的光伏組件封裝結(jié)構(gòu)示意圖,該光伏封裝結(jié)構(gòu)從上往下依次包括:由本實(shí)施例制成的上封裝材料層31b、上EVA層21b、光伏電池板層10b、下EVA層22b、下封裝材料層32b,其中,上封裝材料層31b和下封裝材料層32b分別取代了鋼化玻璃層和背板層。
實(shí)施例2:
在本實(shí)施例2中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布35份,是由纖維材料采用斜紋織造方式制成;
纖維布的單位面積重量為30g/m2;
纖維材料為碳纖維;
纖維材料的單絲直徑為5μm;
丙烯酸粉末涂料65份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂為羥基丙烯酸樹脂;
固化劑為鄰苯二甲酸酐,鄰苯二甲酸酐重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的15%,
助劑為聚酰胺蠟等,聚酰胺蠟重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的10%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為150g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.1Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為120℃,加熱時(shí)間為8秒;
本實(shí)施例2的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3:
在本實(shí)施例3中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布40份,是由纖維材料采用緞紋織造方式制成;
纖維布的單位面積重量為50g/m2;
纖維材料為芳綸纖維;
纖維材料的單絲直徑為8μm;
丙烯酸粉末涂料60份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂為雙官能團(tuán)丙烯酸樹脂;
固化劑為偏苯三酸酐,偏苯三酸酐重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的18%,
助劑為聚烯烴蠟等,聚烯烴蠟等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的15%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為200g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.15Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為100℃,加熱時(shí)間為10秒;
本實(shí)施例3的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4:
在本實(shí)施例4中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布45份,是由纖維材料采用羅紋織造方式制成;
纖維布的單位面積重量為80g/m2;
纖維材料的單絲直徑為10μm;
丙烯酸粉末涂料55份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
固化劑為癸二酸,癸二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的22%,
助劑為酰胺改性酚脲表面活性劑等,酰胺改性酚脲表面活性劑等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的10%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為250g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.18Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為115℃,加熱時(shí)間為8秒;
本實(shí)施例4的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例5:
在本實(shí)施例5中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布50份,是由纖維材料采用席紋織造方式制成;
纖維布的單位面積重量為120g/m2;
纖維材料的單絲直徑為13μm;
丙烯酸粉末涂料50份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
固化劑為十一烷二酸,十一烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的25%,
助劑為苯偶茵等,苯偶茵等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的35%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為300g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.2Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為118℃,加熱時(shí)間為6秒;
本實(shí)施例5的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例6:
在本實(shí)施例6中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布38份,是由纖維材料采用平紋和斜紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為150g/m2;
纖維材料的單絲直徑為16μm;
丙烯酸粉末涂料62份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
固化劑為十二烷二酸,十二烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的16%,
助劑為聚二甲基硅氧烷等,聚二甲基硅氧烷等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的50%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為350g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.25Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為95℃,加熱時(shí)間為15秒;
本實(shí)施例6的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例7:
在本實(shí)施例7中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布33份,是由纖維材料采用平紋和緞紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為180g/m2;
纖維材料的單絲直徑為18μm;
丙烯酸粉末涂料67份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂為羥基丙烯酸樹脂;
固化劑為十三烷二酸,十三烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的18%;
助劑為二氧化硅等,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的45%;
丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為400g/m2;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.22Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為105℃,加熱時(shí)間為20秒;
本實(shí)施例7的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例8:
在本實(shí)施例8中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布42份,是由纖維材料采用平紋和緞紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為200g/m2;
纖維材料的單絲直徑為18μm;
丙烯酸粉末涂料58份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂為雙官能團(tuán)丙烯酸樹脂;
固化劑為十四烷二酸,十四烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的20%;
助劑為受阻酚等,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的10%;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.16Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為98℃,加熱時(shí)間為18秒;
本實(shí)施例8的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例9:
在本實(shí)施例9中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布48份,是由纖維材料采用緞紋和羅紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為250g/m2;
纖維材料為碳纖維;
纖維材料的單絲直徑為20μm;
丙烯酸粉末涂料52份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
固化劑為十五烷二酸,十五烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的22%;
助劑為丙烯酸脂類、酚醛樹脂和脲醛樹脂的混合,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的38%;
在本具體實(shí)施方式的光伏組件用封裝材料的制備方法中,熱粘合過程的加壓壓力為0.18Mpa,熱粘合過程的加熱溫度為100℃,加熱時(shí)間為16秒;
本實(shí)施例9的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例10:
在本實(shí)施例10中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布46份,是由纖維材料采用平紋、斜紋和席紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為300g/m2;
纖維材料為玻璃纖維和芳綸纖維的組合;
纖維材料的單絲直徑為23μm;
丙烯酸粉末涂料54份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂為羥基丙烯酸樹脂和GMA丙烯酸樹脂的混合;
固化劑為十五烷二酸和十六烷二酸的混合,固化劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的25%;
助劑為三聚氰胺甲醛樹脂和二硬脂酰乙二胺的混合,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的15%;
本實(shí)施例10的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例11:
在本實(shí)施例11中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布36份,是由纖維材料采用平紋、斜紋和席紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為350g/m2;
纖維材料為玻璃纖維和碳纖維的組合;
纖維材料的單絲直徑為14μm;
丙烯酸粉末涂料64份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
丙烯酸樹脂是羥基丙烯酸樹脂;
固化劑為羧基聚酯,羧基聚酯重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的18%;
助劑為環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的10%;
本實(shí)施例11的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例12:
在本實(shí)施例12中,封裝材料包括下述重量份數(shù)的原料:
纖維布35份,是由纖維材料采用平紋、斜紋和席紋織造方式組合制成;
纖維布的單位面積重量為400g/m2;
纖維材料的單絲直徑為23μm;
丙烯酸粉末涂料65份,丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸樹脂、固化劑和助劑;
助劑為受阻酚、硫代二丙酸雙酯、二苯酮、水楊酸酯衍生物、受阻胺、氧化鋁和氣相二氧化硅的混合物,助劑重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的10%;
本實(shí)施例12的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同。
實(shí)施例13:
本實(shí)施例13的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同,區(qū)別僅在于,在本實(shí)施例13中,纖維布的單位面積重量為130g/m2,丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為180g/m2。
實(shí)施例14:
本實(shí)施例14的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例2相同,區(qū)別僅在于,在本實(shí)施例14中,纖維布的單位面積重量為80g/m2,丙烯酸粉末涂料涂覆在纖維布上的單位面積重量為280g/m2。
本實(shí)施例14的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例2相同。
比較例1:
本比較例1采用背景技術(shù)所述的現(xiàn)有典型的光伏組件的封裝材料。
比較例2:
本比較例2采用背景技術(shù)所述的EVA膠膜封裝材料。
比較例3:
本比較例3采用背景技術(shù)所述的POE膠膜封裝材料。
比較例4:
本比較例4的其余技術(shù)方案與上述實(shí)施例1相同,區(qū)別僅在于,在本比較例4中,封裝材料包括纖維布30份和常規(guī)商業(yè)化的環(huán)氧粉末涂料。
本發(fā)明針對上述實(shí)施例以及比較例進(jìn)行了實(shí)施效果測試,其測試結(jié)果如下表1。
表1各類封裝材料應(yīng)用與光伏組件封裝的實(shí)施效果對比
本發(fā)明全文所述的封裝結(jié)構(gòu)重量是指光伏組件用封裝材料單位平方米的重量;所述的抗沖擊性能測試是指將標(biāo)準(zhǔn)直徑為25mm、質(zhì)量為7.53g的冰球以23.0m/s的速度發(fā)射出去,撞擊完成封裝的光伏組件11個(gè)位置,通過外觀、最大功率衰減和絕緣電阻等三個(gè)方面要求來判斷光伏組件的抗沖擊性能;所述的防火性是通過UL1703標(biāo)準(zhǔn)檢測得到的結(jié)果;所述的鉛筆硬度是ASTM D3363-2005(R2011)標(biāo)準(zhǔn)檢測得到的結(jié)果;所述的拉伸強(qiáng)度是GB/T 1040.3-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測得到的結(jié)果;所述的斷裂伸長率是通過GB/T 1040.3-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測得到的結(jié)果。
從表1中數(shù)據(jù)可明顯看出,本發(fā)明實(shí)施例在滿足抗紫外、抗老化、抗沖擊、防火等光伏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,有效實(shí)現(xiàn)了解決了光伏組件封裝材料的輕量化,且制造成本低,替代傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)式的的鋼化玻璃,給光伏組件提供一定的剛性以保護(hù)光伏電池,如此,不但能夠大大減輕光伏組件的重量,由此適應(yīng)更多場合的光伏發(fā)電產(chǎn)品的安裝,而且還能降低產(chǎn)品安裝時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度以及提高安裝的便利度,從總體上降低光伏組件的安裝成本。
需要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的是,本發(fā)明實(shí)施例通過涂覆裝置把丙烯酸粉末涂料均勻地涂覆在纖維布上,再通過加壓加熱使丙烯酸粉末涂料與纖維布預(yù)粘合,最后分段裁切制得合適尺寸的光伏組件的封裝材料,如此能實(shí)現(xiàn)光伏組件封裝尺寸的任意改變以適應(yīng)不同建筑的安裝要求,進(jìn)一步便于光伏組件的安裝應(yīng)用。
雖然本實(shí)施例得到的材料應(yīng)用于光伏組件的封裝能夠取得優(yōu)異的實(shí)施效果,但光伏領(lǐng)域并不是該材料的唯一應(yīng)用領(lǐng)域,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域需要,同時(shí)基于本發(fā)明所公開的光伏組件用封裝材料所具備的特性和所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果,完全可以將本發(fā)明應(yīng)用在其他合適的領(lǐng)域中,這種應(yīng)用不需要付出任何創(chuàng)造性勞動(dòng),仍然屬于本發(fā)明的精神,因此這種應(yīng)用同樣被認(rèn)為本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。