一种光伏组件加压层压系统及其加压层压方法与流程

1.本发明涉及层压技术领域，尤其是涉及一种光伏组件加压层压系统及其加压层压方法。


背景技术：

2.随着传统不可再生能源的日益枯竭以及新能源技术的不断发展成熟，太阳能作为一种清洁能源，具有无污染、取材方便、利用成本低廉等优势，因此受到了广泛关注和高度重视。光伏组件是利用太阳能发电的核心部分，而其生产能耗关系到利用太阳能发电是否确实能够起到节能减排的作用，如果光伏组件制造过程中所消耗的能源大于或等于甚至略微小于光伏组件全寿命的发电量，那么利用太阳能发电降低能耗、减少污染其本身就是一个伪命题，如何减少光伏组件制造过程中所消耗的能源对于整个光伏产业的发展显得极其重要。
3.光伏组件在制造过程中必需经过层压合片的过程，层压系统的能耗在光伏组件生产全过程的能源消耗中占有很大比重。在如图1所示，现有层压系统的结构包括：上盖1和承载台2，上盖1可相对承载台2沿竖直方向升降，承载台2的上方设置有传送带2
‑
1，通过传送带2
‑
1将待层压的光伏组件5传送至上盖1的下方，此时上盖1下降与承载台2盖合，设置在上盖1内的硅胶板6与上盖1形成上腔室1
‑
1，硅胶板6与承载台2之间形成下腔室1
‑
2，气体装置通过连接管4与上腔室1
‑
1相连接并对上腔室1
‑
1充气迫使硅胶板6下压对光伏组件5产生下压力，与此同时通过连接管4与下腔室1
‑
2相连接的真空泵开始对下腔室1
‑
2抽真空，设置在承载台2内的加热单元3融化光伏组件5中的胶膜，下压的硅胶板6与抽真空下腔室1
‑
2的双重作用下，完成光伏组件5层压合片工作的第一步，经过一定的工艺时间后上盖1升起，光伏组件5经传送带2
‑
1传送至层压系统外在冷却后还需放入高压釜中再次进行加热后的二次层压封装方能排出光伏组件5中的胶膜融化所产生的气泡达到比较好的透光性进而得到合格的光伏组件5。
4.综上所述，现有的层压系统在层压封装光伏组件5的过程中，存在着如下问题：
5.1、层压封装的作业条件要求高：首先，设置在上盖1内的硅胶板6需与上盖1紧密结合，否则在使用过程中出现漏气的情况将极大的影响光伏组件5的层压封装，此外因为需要对下腔室1
‑
2抽真空，所以对于下腔室1
‑
2的气密性要求也比较高；其次，硅胶板6长期处于高温高压的工作环境中，极易发生老化龟裂，需要购买耐高温抗老化的硅胶板6才能保证作业节拍降低设备的维保频率。
6.2、层压封装的能耗高：光伏组件5在经过现有的层压系统封装后还需要再通过高压釜进行二次封装才能得到良率较高的组件产品，生产光伏组件5的能源消耗较大。
7.3、对层压封装组件的形状要求高：由于现有的层压系统是通过硅胶板6向光伏组件5施压从而实现光伏组件5的层压封装，硅胶板6虽然具有一定的柔韧性但是进行非平面光伏组件5的层压封装时，压碎组件导致光伏组件5报废的情况时有发生，一方面降低了产品良率，另一方面也造成了资源浪费增加了生产成本。


技术实现要素：

8.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中层压系统作业条件要求高、能耗高、对层压封装组件的形状要求高的问题，提供一种光伏组件加压层压系统及其加压层压方法。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
10.提供一种光伏组件加压层压系统，包括上盖和承载台，其中上盖包括上腔室和下腔室，上腔室中均匀设置有若干个加热单元，下腔室通过连接管与气体装置相连通；承载台包括传送带和承载板，承载板设置于传送带下方，传送带和承载板上皆开设有通孔。
11.流经连接管的空气被上腔室中设置的加热单元加热形成热风，加热单元的热量通过空气传导至待封装的光伏组件，且通过气体装置使下腔室内保持一定的压力从而压合待封装的光伏组件而非通过刚性接触压合待封装的光伏组件，且相比传统层压系统而言拥有更宽的工艺窗口，压力更均匀封装效果更好，提高了待封装的光伏组件产品的良率，在一定程度上减少了层压封装时间，进而提高产能，还解决了非平面光伏组件经传统层压系统封装易裂片且良率不高的问题；此外，热风穿过传送带和承载板上开设的通孔能够加热待封装的光伏组件的下表面，使待封装的光伏组件的受热更均匀。
12.进一步的，承载台中均匀设置有若干个加热单元。
13.在承载台中设置加热单元使加压层压系统中的上盖与承载台皆拥有热源，一方面可使待封装的光伏组件的受热更均匀，避免下腔室内产生温度差影响待封装的光伏组件的封装良率；另一方面，省去了待封装的光伏组件经传统层压系统封装后还需要再经高压釜二次封装的步骤，在降低能耗的同时也提高了光伏组件的封装效率同时还保证了光伏组件的产品良率。
14.优选的，气体装置为充气泵。
15.采用充气泵向下腔室内充气的方式向待封装的光伏组件施压，取消了真空泵且不使用硅胶板，对于下腔室密封性的要求远比传统层压系统低更适于实际使用，而且节省了设备、零件采购的成本，结构简单便于日常维保，从侧面提高了光伏组件的生产效率。
16.进一步的，传送带和承载板上开设的通孔为方孔。
17.进一步的，加热单元为加热管。
18.加热管传热更加均匀，且部署与更换更加方便。
19.此外，还提供一种光伏组件加压层压系统的加压层压方法，包括以下步骤：
20.首先，将待封装的光伏组件放置在上料系统中；
21.其次，待封装的光伏组件经上料系统传送至预热系统，预热系统对待封装的光伏组件进行加热抽真空，使待封装的光伏组件内的胶膜软化从而填充待封装的光伏组件的内部间隙并使各封装材料相粘合；
22.再次，预热后的待封装的光伏组件经预热系统传送至加压层压系统，加压层压系统对待封装的光伏组件实施进一步层压封装，使各封装材料粘合的更加紧密；
23.最后，经加压层压系统封装后的光伏组件通过传送带传送至冷却系统；冷却系统对光伏组件进行冷却降温操作后，将光伏组件传送至下料系统。
24.进一步的，待封装的光伏组件经预热系统传送至加压层压系统后，加压层压系统中的上盖下降，使待封装的光伏组件处于上盖与承载台围合的下腔室中；加热单元开始加
热，当下腔室中的温度达到封装工艺要求时，气体装置开始工作向下腔室内充入气体并按照工艺要求保持下腔室内气压稳定；在经过一定时间保压后，气体装置泄压使下腔室内的气压与外部气压相同；上盖升起，光伏组件经传送带传送出加压层压系统。
25.本发明的有益效果是：
26.1、流经连接管的空气被上腔室中设置的加热单元加热形成热风，加热单元的热量通过空气传导至待封装的光伏组件，且通过气体装置使下腔室内保持一定的压力从而压合待封装的光伏组件而非通过刚性接触压合待封装的光伏组件，且相比传统层压系统而言拥有更宽的工艺窗口，压力更均匀封装效果更好，提高了待封装的光伏组件产品的良率，在一定程度上减少了层压封装时间，进而提高产能，还解决了非平面光伏组件经传统层压系统封装易裂片且良率不高的问题；此外，热风穿过传送带和承载板上开设的通孔能够加热待封装的光伏组件的下表面，使待封装的光伏组件的受热更均匀。
27.2、在承载台中设置加热单元使加压层压系统中的上盖与承载台皆拥有热源，一方面可使待封装的光伏组件的受热更均匀，避免下腔室内产生温度差影响待封装的光伏组件的封装良率；另一方面，省去了待封装的光伏组件经传统层压系统封装后还需要再经高压釜二次封装的步骤，在降低能耗的同时也提高了光伏组件的封装效率，还保证了光伏组件的产品良率。
28.3、采用充气泵向下腔室内充气的方式向待封装的光伏组件施压，取消了真空泵且不使用硅胶板，对于下腔室密封性的要求远比传统层压系统低更适于实际使用，而且节省了设备、零件采购的成本，结构简单便于日常维保，从侧面提高了光伏组件的生产效率。
附图说明
29.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
30.图1是现有技术中的光伏组件层压系统的侧视结构示意图；
31.图2是本发明实施例提供的光伏组件加压层压系统的正视结构示意图；
32.图3是本发明实施例提供的光伏组件加压层压系统的侧视结构示意图；
33.图4是本发明实施例提供的光伏组件加压层压系统承载板俯视结构示意图；
34.图5是本发明实施例提供的光伏组件加压层压系统的加压层压方法流程图。
35.图中：
36.1、上盖，1
‑
1、上腔室，1
‑
2、下腔室，
37.2、承载台，2
‑
1、传送带，2
‑
2、承载板，
38.3、加热单元，4、连接管，5、光伏组件，6、硅胶板。
具体实施方式
39.现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
40.如图2～3所示，本发明公开了一种光伏组件加压层压系统，该加压层压系统包括上盖1和承载台2，其中：
41.上盖1包括上腔室1
‑
1和下腔室1
‑
2，上腔室1
‑
1中均匀设置有若干个加热单元3，下腔室1
‑
2通过连接管4与充气泵相连通，连接管4设置有若干个且设置于加热单元3之间，加
热单元3与下腔室1
‑
2之间的距离可设置为0～50mm，本实施例中连接管4在上盖1上设置有两个，实际使用过程中可根据需要对称设置多个已增加组件受热的均匀性，加热单元3与下腔室1
‑
2的间距为10mm；
42.承载台2包括传送带2
‑
1、承载板2
‑
2和均匀设置于承载台2中的若干个加热单元3，如图4所示，承载板2
‑
2设置于传送带2
‑
1下方为传送带2
‑
1上待封装的光伏组件5提供支撑，传送带2
‑
1和承载板2
‑
2上皆开设有通孔，该通孔可以是圆孔、槽型孔、斜圆柱孔、半圆锥形孔等，或者其中两个或两个以上形状的通孔的组合。
43.本实施例中传送带2
‑
1和承载板2
‑
2上开设的通孔为方孔，方孔的边长为10～200mm，优选采用10mm；方孔的间距0.01～1000mm，优选采用30mm。
44.本实施例中加热单元3采用加热管，也可以采用电加热或导热油加热。
45.此外，如图5所示本发明还提供一种采用上述加压层压系统对光伏组件5进行封装的加压层压方法，具体包括以下步骤：
46.首先，将待封装的光伏组件5放置在上料系统中；
47.其次，待封装的光伏组件5经上料系统传送至预热系统，预热系统对待封装的光伏组件5进行加热抽真空，使待封装的光伏组件5内的胶膜软化从而填充待封装的光伏组件5的内部间隙并使各封装材料相粘合；
48.再次，预热后的待封装的光伏组件5经预热系统传送至加压层压系统，加压层压系统对待封装的光伏组件5实施进一步层压封装，待封装的光伏组件5经预热系统传送至加压层压系统后，加压层压系统中的上盖1下降，使待封装的光伏组件5处于上盖1与承载台2围合的下腔室1
‑
2中；
49.加热单元3开始加热，当下腔室1
‑
2中的温度达到封装工艺要求时，气体装置开始工作向下腔室1
‑
2内充入气体并按照工艺要求保持下腔室1
‑
2内气压稳定；
50.在经过一定时间保压后，气体装置泄压使下腔室1
‑
2内的气压与外部气压相同；
51.上盖1升起，光伏组件5经传送带2
‑
1传送出加压层压系统，此时光伏组件5各封装材料粘合的更加紧密；
52.最后，经加压层压系统封装后的光伏组件5通过传送带2
‑
1传送至冷却系统；冷却系统对光伏组件5进行冷却降温操作后，将光伏组件5传送至下料系统，至此完成了光伏组件5的整个层压封装过程。
53.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。