一种新型的光伏组件压制方法与流程

1.本发明涉及层压机技术领域，特别涉及光伏组件的压制方法。


背景技术：

2.目前各企业在层压光伏组件时主要采用两种层压方法，第一种是用胶板式层压机，给上密封室充气，硅胶板膨胀向下移与工作台接触从而对工作台上放置的光伏组件施压，另一种为硬板压，采用两硬板对位于二者间的光做组件进行挤压。采用硅胶板式层压方法，由于是从硅胶板的上方充气，使硅胶板向下移，在重力作用下硅胶板会下垂，因此上密封室充气后胶板会呈囊状，产生陡坡，硅胶板的中间部分由于向下突出最厉害，因此由硅胶板的中部先与工作台接触，随着充气量的不断增加，胶板四周逐渐与工作台接触对工件施压，这样各光伏组件受到压力的时候和压力均不同，使光伏组件受到的压力不均匀，当外界环境不友好时，光伏组件易开裂，使光伏组件的性能降低，影响使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有的胶板式层压方法在层压过程中由于胶板在气体的作用下膨胀时形成囊状对光伏组件施压时不均匀的不足，提供一种新型光伏组件压制方法。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型的光伏组件压制方法，其特征在于，在硅胶板的上方设置上密封室，下方设置下密封室，上密封室和下密封室由硅胶板分隔而成，上密封室具有压板，压板位于硅胶板的上方，将光伏组件设置在硅胶板的上方，通过向真空室内充入气体使硅胶板向上膨胀使硅胶板上移的方法使硅胶板与位于其上方的压板相遇后在下方气体的压力下与压板一起对光伏组件施压；先对上密封室抽真空再对硅胶板的下部空间充气体；对上密封室和下密封室加热，使上密封室的温度达到光伏组件封装材料熔化的温度、使下密封室达到高于使封装材料熔化的温度，而后对上密封室抽真空，上密封室达到工艺真空后向下密封室内充入常温气体，使下密封室达到设定的压力以向光伏组件施加设定的压力、且使下密封室的温度保持在使封装材料熔化的温度；对上密封室和下密封室加热，使上密封室的温度达到光伏组件封装材料固化的温度、使下密封室达到高于使封装材料固化的温度，而后对上密封室抽真空，上密封室达到工艺真空后向下密封室内充入常温气体，使下密封室达到设定的压力以向光伏组件施加设定的压力、且使下密封室的温度保持在使封装材料固化的温度；对上密封室和下密封室加热，使上密封室的温度达到光伏组件封装材料熔化的温度、使下密封室达到高于使封装材料熔化的温度，而后对上密封室抽真空，上密封室达到工艺真空后向下密封室内充入常温气体，使下密封室达到设定的压力以向光伏组件施加设定的压力、且使下密封室的温度保持在使封装材料熔化的温度，而后使光伏组件进入下一个上密封室和下密封室组成的层压腔内进行固化，固化时，对上密封室和下密封室加热，使上
密封室的温度达到光伏组件封装材料固化的温度、使下密封室达到高于使封装材料固化的温度，而后对上密封室抽真空，上密封室达到工艺真空后向下密封室内充入常温气体，使下密封室达到设定的压力以向光伏组件施加设定的压力、且使下密封室的温度保持在使封装材料固化的温度；采用下列层压机对光伏组件进行压制，该层压机包括上箱体、下箱体，上箱体和下箱体闭合形成密封的层压腔，光伏组件输送带环绕下箱体设置，所述的上箱体包括顶板和位于顶板下方的容腔，所述下箱体包括下箱框，下箱框的上开口处设置有硅胶板，硅胶板封闭下箱框的上开口，上箱体和下箱体闭合时，由硅胶板将上箱体和下箱体闭合形成的所述层压腔分隔成所述的上密封室和下密封室，上密封室与抽真空装置连接，下密封室与充气装置连接，当光伏组件输送带将光伏组件输送到层压腔时，光伏组件输送带位于硅胶板的上方，由硅胶板接收和承载光伏组件，当进行层压时，下密封室内充气使硅胶板膨胀上移与顶板相遇对光伏组件施压；在所述的下箱体内设置工作台，工作台位于下箱框内或位于下箱框下方，工作台内设置有加热装置或冷却装置使工作台形成加热源或制冷源；设置温度检测装置，温度检测装置的探头探测到的上密封室内的温度作为判断封装材料是否达到融化温度的依据，当上密封室的温度达到封装材料的融化温度时认为温度达到了设定的工艺温度。
5.采用两个所述的层压机，两个层压机内一个层压机先对光伏组件进行加热加压，进入到第二个层压机后再进行层压固化。
6.本发明具有以下有益效果：采用本发明的方法，由于从硅胶板的下方充气，硅胶板的膨胀力克服硅胶板的重力使压制过程中硅胶板不会形成陡坡，硅胶板比较平直，硅胶板在气体的作用下上移与顶板相遇时光伏电池与顶板相遇的时间基本上相同，避免了由于光伏组件与顶板接触不同步使受压的压力不同，且由于在压制的过程中硅胶板基本保持平面状态其四周不会对光伏电池组件产生拉力，因此光伏组件的受压压力比较均匀。
附图说明
7.图1是本发明新型的光伏组件压制方法实施例结构示意图；图2是图1中ａ的局部放大图。
8.附图标记说明，100、上箱；101、上箱体；102、框式法兰；103、密封圈；104-耐高温隔离带；105、顶板；106、容腔；107、上密封室；200、下箱；201、下箱框；201、框式压条；202、硅胶板；203、工作台；204、光伏组件；205、光伏组件输送带；206、沉肩；207、下密封室；
具体实施方式
9.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
10.在本发明的方法中，将光伏组件置于硅胶板的上方，在硅胶板的上方形成上密封
室，硅胶板的下方形成下密封室，上密封室抽真空到工艺真空度后向下密封室内充气使硅胶板上移，硅胶板与上密封室固定设置的压板相遇对电池组件施加工艺压力，并保压后，完成压制。
11.本发明的方法可以用于热压层压、固化及冷压。当进行热压层压时，采用如下工艺方法完成压制。先将光伏组件加热到使封装材料熔化的温度，再给予光伏组件真空环境，在硅胶板的下方充气使硅胶板向上移动，带动位于其上的光伏组件一起向上移动直到与位于光伏组件上方的顶板或压板相遇继续充气使硅胶板下方的气体压力达到规定的压力，气体压力通过硅胶板传递给光伏组件和压板，由硅胶板对光伏组件施压。在此过程中，最好以硅胶板上方的空间内的温度也就是上密封室内的温度作为测量温度判断是否达到了封装材料的熔化温度，使硅胶板下方空间的温度高于硅胶板上方空间的温度，这样由于硅胶板具有一定的厚度，因此，其将其上方空间和下方空间的温度隔离开，使上方空间和下方空间内的气体不对流，因此靠硅胶板自身的导热来传递热量，由于硅胶板下方充气时充入的是常温气体，充入气体后会使硅胶板下方的空间内温度降低，如果降低的温度比较多的话会使硅胶板的温度降低而影响封装材料的融化使封装材料融化不均匀，影响排气及封装效果，当硅胶板下方温度高于设定的工艺温度时，充入常温气体后硅胶板的温度也不会降低到使封装材料熔化温度以下确保封装材料充分熔化。
12.可采用下列结构的层压机实现本发明的压制方法。
13.如图1-2所示，本发明结构的层压机是在硅胶板式层压机结构的基础上进行的改进。包括上箱100和下箱200，上箱包括上箱体101，其顶板105作为层压时的压板，上箱体的顶板可以是平板或与所压的光伏组件的表面相适配的曲面板，也可以设置容腔106，容腔的顶部为平面或与所压制的光伏组件的表面相适配的曲面，顶板下方设置容腔102时，直接在顶板的下端面设置密封圈即可，由容腔容纳光伏组件。当顶板的下表面不设置容腔为平板或曲面板时，在顶板的下端面设置框式法兰102，框式法兰与顶板105的下端面密封固定连接形成容纳光伏组件的容腔，在框式法兰的下方设置有密封圈，用于当上箱和下箱闭合时将上箱和下箱密封形成密封的层压腔。当顶板下表面设置容腔时，在顶板的下端面也可设置框式法兰，增加容腔的深度。下箱200包括下箱体201，下箱体包括下箱框201，最好在下箱体内设置工作台203，工作台由下箱体支撑固定，下箱框201设置在工作台的上方或周围，下箱框位于工作台的上方或围绕工作台设置，按层压机的用途工作台可以是设置有加热部件的加热工作台，也可以是设置有制冷部件的冷却工作台，在下箱框的上开口处设置有硅胶板202，硅胶板的边部上方设置框式压条，通过框式压条201将硅胶板固定设置在下箱框上，为了使框式压条不影响电池组件的传输，在下箱框的上端的边部设置沉肩206容纳框式压条201，框式压条的上表面与硅胶板的位于下箱框开口处的上表面平齐，通过框式压条将硅胶板硼紧在下箱框的开口处并密封下箱框的上开口，硅胶板与框式压条的上表面平齐，有利于电池组件的传输。当上箱体和下箱体闭合时，由硅胶板将上箱体和下箱体组成的层压腔分隔成上密封室107和下密封室207。当设置有工作台时，由于下箱框的存在，硅胶板与工作台间具有一定的距离，工作台隔空对硅胶板加热或冷却，由于工作台是通过先加热下箱体内的空气通过加热或冷却的空气对硅胶板加热或冷却了，因此硅胶板上温度均匀，对光伏组件的加热均匀性好。硅胶板与上箱体上的容腔形成了上密封室107，上密封室与真空装置相连接，由真空装置抽真空排光伏组件内的气泡，下密封室与充气装置相连通，由充气装
置比如空压机充气，充气时使硅胶板膨胀向上鼓起带动光伏组件向着顶板移动直到与顶板相遇，下密封室内的气体通过硅胶板向顶板施压从而由硅胶板与顶板共同作用给光伏组件加压。
14.采用本发明结构的层压机，由于光伏组件位于硅胶板上由硅胶板进行承载支撑，当向下密封室充气硅胶板膨胀时硅胶板的膨胀方向与硅胶板的重力方向相反，因此硅胶板不易行成中间鼓的陡坡，硅胶板整体比较平直，当硅胶板带动光伏组件向顶板移动与顶板相遇时，遇到阻力后气体扩散不会形成中间压力大边部压力小的压力不均匀情况，因此，光伏组件受到的压力比较均匀，有助于光伏组件的性能保持，有利于抵抗不良好的环境。经过对比实验，相同的工艺条件下，采用本发明结构的层压机压制的光伏组件，其开裂的比例比通常结构的层压机小15-30％。
15.当将硅胶板上方空间的温度作为判断是否达到的封装材料的熔化温度时，温度检测装置设置在上密封室内，检测到的上密封室室内空间的温度作为光伏组件封装材料的完全融化的工艺温度，采用上述结构，当对层压腔加热时，由于硅胶板将层压腔分隔成了上密封室和下密封室且上密封室和下密封室不连通，因此，上密封室的温度靠硅胶板的温度加热，当上密封室的温度达到设定温度时硅胶板的温度大于等于封装材料的融化温度，光伏组件被充分加热，上箱顶板的温度也达到了设定温度，下密封室的温度高于封装材料的融化温度，当对上密封室抽真空时，封装材料的流动性好，气泡易排除，对下密封室充气时，由于下密封室的温度高于上密封室的温度，因此，充入的常温气体对于下密封室的降温得到补偿，当层压时，层压的实际温度不会因为充入的常温气体而与设定的层压温度相差大，因此工艺控制难度降低，层压时上密封室和下密封室的温度不会相差太多，因此，光伏组件上下表面的温度分布均匀，因此有利于层压固化。
16.采用上述结构的层压机，具体的层压过程如下：1.开启上箱，叠层光伏组件通过动力传输系统带动下高温布运行被传送到硅胶板上；2.关闭上箱，通过密封圈103使上箱和下箱形成密封的层压腔，由工作台对密封腔进行加热，热量经空气传导给硅胶板，由硅胶板对光伏组件进行加热，再由硅胶板对上密封室进行加热，使整个层压腔达到工艺温度，当层压腔内的温度达到光伏组件的封装材料完全融化的温度时，采用真空装置将上密封室内的混合气体抽出，并使上密封室达到极限真空状态，使上密封室形成真空层压环境。
17.3.在上密封室处于真空状态下，下充气管道控制阀根据工艺要求开启，充入空气，推动光伏组件输送带和硅胶板上升，使叠层光伏组件接触到上箱顶板的下方，由硅胶板和上箱顶板合力对光伏组件施加工艺压力。
18.4.达到工艺压力和工艺时间以后，向上密封室充入大气，并达到腔内和外界无压差状态，硅胶板下降。
19.5.上箱开启，叠层光伏组件通过动力传输系统带动下高温布移动将叠层光伏组件传输到下一工序，同时动力传输系统带动上高温布移出将其传送出上密封室，层压工艺结束。
20.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。