一种光伏组件及其自清洁背板的制作方法

文档序号:13037923阅读:683来源:国知局

本实用新型涉及光伏设备制造技术领域,更具体地说,涉及一种光伏组件及其自清洁背板。



背景技术:

背板位于太阳能组件的最外面,直接与外界环境接触,而有些太阳能组件的工作环境非常恶劣,有的安装在在荒凉的戈壁沙漠、荒漠,昼夜温差大,飞沙走石,有的组件安装在海拔很高的高原,紫外线辐射量非常大,有的组件安装在东部沿海地区,经常有雷雨,冰雹等恶劣天气。这些地区都是高紫外、高湿热、风沙量较大的地区,环境中湿度较高,风沙量大,会对背板表面造成一定程度的污染,污染后的背板不仅会影响到光伏组件的美观,还会出现一定的磨损,甚至造成背板开裂、发黄、绝缘失效等问题,而背板的失效最终会导致光伏组件的失效;且组件实际安装25年内受外界环境的侵蚀远高于认证测试剂量,因此,如何加强背板的保护,使其耐湿热、耐紫外、耐风沙侵蚀等,对光伏电站达到25年使用年限至关重要,成为一个亟待解决的问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种光伏组件及其自清洁背板,具有自清洁和抗紫外线的功能,有优异的耐风沙侵蚀特性,能够提高光伏组件的寿命。

本实用新型提供的一种自清洁背板,包括基材层,所述基材层的表面涂覆有纳米氧化物活性层。

优选的,在上述自清洁背板中,所述纳米氧化物活性层的表面涂覆有阴离子表面活性剂层。

优选的,在上述自清洁背板中,所述基材层和所述纳米氧化物活性层之间还设置有氟涂层。

优选的,在上述自清洁背板中,所述纳米氧化物活性层为纳米二氧化钛活性层、纳米二氧化硅活性层或纳米氧化锡活性层。

优选的,在上述自清洁背板中,所述阴离子表面活性剂层为羟基亲水层、羧酸基亲水层、磺酸基亲水层或磷酸基亲水层。

优选的,在上述自清洁背板中,所述纳米氧化物活性层的厚度范围为40纳米至60纳米。

优选的,在上述自清洁背板中,所述阴离子表面活性剂层的厚度范围为40纳米至60纳米。

优选的,在上述自清洁背板中,所述基材层为PET基材层。

本实用新型提供的一种光伏组件,包括如上所述的任一种自清洁背板。

从上述技术方案可以看出,本实用新型所提供的一种光伏组件及其自清洁背板,由于该自清洁背板包括基材层,所述基材层的表面涂覆有纳米氧化物活性层,因此具有自清洁和抗紫外线的功能,有优异的耐风沙侵蚀特性,能够提高光伏组件的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种自清洁背板的示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心思想在于提供一种光伏组件及其自清洁背板,具有自清洁和抗紫外线的功能,有优异的耐风沙侵蚀特性,能够提高光伏组件的寿命。

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例提供的第一种自清洁背板如图1所示,图1为本申请实施例提供的第一种自清洁背板的示意图。该自清洁背板包括基材层1,所述基材层1的表面涂覆有纳米氧化物活性层2。

需要说明的是,在生产太阳能组件时,将钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板按照从下到上的顺序经过层压粘合在一起,背板与钢化玻璃将电池片和EVA封装在内部,通过铝边框和硅胶密封边缘。作为组件的背部封装材料,对背板的相应性能有较高的要求,比如耐湿热、耐紫外、耐风沙侵蚀等。太阳能组件的使用年限是25年,而太阳能组件的工作环境非常恶劣,因此,对于组件的保护就显得非常重要,不仅要求组件的原辅料要有至少25年的使用年限,作为背面保护材料,背板更要有优异的耐候性、阻水性、耐紫外、耐风沙侵蚀等性能,而背板在这些性能上的失效会导致整个组件可靠性的一个失效,严重者可造成组件的报废。

封装用的背板由三部分组成,内层一般需经过表面处理与与封装胶膜具有良好的粘结性,中间的基材起到绝缘和骨架支撑的作用,而外层保护层具有良好的抗环境侵蚀性,背板材料的耐候性、阻水性可通过对背板外层膜及中间PET基材进行改进,而为了达到耐紫外、耐风沙污染这些目的,就利用涂覆纳米氧化物活性层来实现。其中,利用的这种背板可以是TPT、TPE、KPF或者CPC等不同的类型,而涂覆的纳米氧化物活性层可有效吸收紫外光,产生光催化效应,具备一定的自清洁能力,纳米颗粒的表面效应和小尺寸效应使得其表面结构更为紧密,可有效降低水汽透过率。

从上述技术方案可以看出,本申请实施例所提供的第一种自清洁背板,由于包括基材层,所述基材层的表面涂覆有纳米氧化物活性层,因此具有自清洁和抗紫外线的功能,有优异的耐风沙侵蚀特性,能够提高光伏组件的寿命。

本申请实施例提供的第二种自清洁背板,是在上述第一种自清洁背板的基础上,还包括如下技术特征:

所述纳米氧化物活性层的表面涂覆有阴离子表面活性剂层。

需要说明的是,纳米氧化物活性层本身具有一定的清洁能力,但其主要作用是光催化屏蔽紫外线,而在其表面增加一层阴离子表面活性剂层之后,就能够起到更好的自清洁能力。

本申请实施例提供的第三种自清洁背板,是在上述第一种自清洁背板的基础上,还包括如下技术特征:

所述基材层和所述纳米氧化物活性层之间还设置有氟涂层。

需要说明的是,现有的大部分T膜背板与K膜背板都是氟膜背板,例如TPE/TPT/KPK/KPF等等,在氟涂层表面涂覆纳米氧化物活性层,能够增强自清洁能力,提高背板的寿命。

本申请实施例提供的第四种自清洁背板,是在上述第一种自清洁背板的基础上,还包括如下技术特征:

所述纳米氧化物活性层为纳米二氧化钛活性层、纳米二氧化硅活性层或纳米氧化锡活性层。

需要说明的是,纳米二氧化钛具有较强的折光性和光活性,对紫外线具有一定的屏蔽能力,同时还具备一定的自清洁作用,而SiO2和SnO2也具备一定抗紫外能力,对紫外线基本都是以反射、散射和吸收为主。

本申请实施例提供的第五种自清洁背板,是在上述第二种自清洁背板的基础上,还包括如下技术特征:

所述阴离子表面活性剂层为羟基亲水层、羧酸基亲水层、磺酸基亲水层或磷酸基亲水层。

其中,羟基亲水层可以使水分完全均匀地在背板表面铺展开,当表面有灰尘时,可通过羟基的亲水性将附在表面的污染物靠重力带走,从而达到抗紫外和自清洁能力,其他的各种亲水层也具有类似的功能。

本申请实施例提供的第六种自清洁背板,是在上述第一种至第五种自清洁背板中任一种的基础上,还包括如下技术特征:

所述纳米氧化物活性层的厚度范围为40纳米至60纳米。

可见,其厚度相对较薄,具备一定自清洁能力的同时也基本没有增加背板重量,厚度较薄也可以节省原料,降低成本。

本申请实施例提供的第七种自清洁背板,是在上述第二种或第五种自清洁背板的基础上,还包括如下技术特征:

所述阴离子表面活性剂层的厚度范围为40纳米至60纳米。

可见,其厚度也较小,具备一定自清洁能力的同时也基本没有增加背板重量,厚度较薄也可以节省原料,降低成本。

本申请实施例提供的第八种自清洁背板,是在上述第一种至第五种自清洁背板中任一种的基础上,还包括如下技术特征:

所述基材层为PET基材层,这是一种常见的基材层,具有成本低、易于获取的优势。

本申请实施例提供的一种光伏组件,包括如上所述的任一种自清洁背板,因此具有较好的自清洁能力,有效提高光伏组件的寿命。

综上所述,本申请实施例提供的自清洁背板替代原有的普通背板,复合结构比原有结构有更低的水汽透过率,提高背板阻水性的同时降低了整个组件水汽透过率;利用复合背板的TiO2膜层及羟基亲水层起到的抗紫外和自清洁作用,可有效提高背板的抗紫外和自清洁能力,通过降低背板材料的失效而降低组件的失效。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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