一种半柔性轻质光伏组件的制作方法

1.本发明涉及光伏产品技术领域，具体为一种半柔性轻质光伏组件。


背景技术：

2.随着光伏技术的发展，晶硅电池的发展技术越来越成熟，其切片越来越薄，具有更好的机械性能，能够承受一定程度的形变而不产生隐裂等其他破损，能够运用在柔性或半柔性光伏组件上，而柔性轻质由于其耐形变不易破损、重量轻等优点在光伏市场受到越来越多的用户欢迎。
3.但现有的柔性光伏组件存在以下缺点：
4.(1)对于抗冰雹性能不高，遇到冰雹等极端天气，容易导致内部电池片隐裂甚至断裂，受损部位容易出现局部短路引起发热，造成击穿甚至导致火灾的发生，存在严重的安全隐患。
5.(2)现有柔性光伏产品的高分子面板及高分子背板在长期户外高湿高温环境下使用，极易产生屈服变形，产品出现凹凸不平的现象，变形位置会导致电池片的隐裂或断裂，受损部位容易出现局部短路引起发热，造成击穿甚至导致火灾的发生，存在严重的安全隐患。
6.(3)高分子材料的使用寿命很难达到与光伏发电同寿命，部分现有产品在长时间紫外线照射的环境下容易产生老化、黄变等现象，造成光伏电站整体输出功率明显下降，还会产生漏电、短路等现象，甚至导致整个电站烧毁的严重后果。
7.(4)现有产品单玻结构一般为3.2mm面板玻璃，安装时采用金属支架配合压块的方式，整个产品系统的重量载荷约为15-30kg/
㎡
，额外增加的重量大大超出金属厂房主体结构允许的承重范围，导致部分金属屋面无法安装光伏发电产品。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明提供了一种半柔性轻质光伏组件，解决了上述提出的问题。
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半柔性轻质光伏组件，包括光伏组件和对其进行安装的安装结构，其特征在于：所述光伏组件包括从上到下依次敷设通过层压机一次层压成型的高分子前板、第一高分子胶膜、超薄玻璃、第二高分子胶膜、电池片层、第三高分子胶膜和高分子背板，所述高分子前板与电池片层电性连接；
10.安装结构为热风焊接结构或夹具装夹结构；
11.当安装结构为夹具装夹结构时，包括对光伏组件进行夹持的金属固定压块、金属活动压块和屋面安装结构，所述金属固定压块的表面螺纹连接有用于固定金属活动压块的光伏板锁紧螺栓，所述金属固定压块的底部固定连接有左固定夹具，所述左固定夹具的表面通过夹具锁紧螺栓活动连接有右活动夹具。
12.作为本发明进一步的方案：所述安装结构为夹具装夹结构时，包括对光伏组件进
行夹持的金属固定压块、金属活动压块和设置在屋顶的彩钢瓦龙骨和彩钢瓦保温层，所述彩钢瓦龙骨的顶部固定连接有延伸至彩钢瓦保温层顶部的彩钢瓦直立锁边，所述彩钢瓦保温层的表面固定有套设在彩钢瓦直立锁边表面的压型钢板，所述金属固定压块的表面螺纹连接有用于固定金属活动压块的光伏板锁紧螺栓，所述金属固定压块的底部固定连接有左固定夹具，所述左固定夹具的表面通过夹具锁紧螺栓活动连接有右活动夹具，所述左固定夹具和右活动夹具均与压型钢板的表面抵接。
13.作为本发明进一步的方案：屋面安装结构包括设置在屋顶的彩钢瓦龙骨和彩钢瓦保温层，所述彩钢瓦龙骨的顶部固定连接有延伸至彩钢瓦保温层顶部的彩钢瓦直立锁边，所述彩钢瓦保温层的表面固定有套设在彩钢瓦直立锁边表面的压型钢板，所述左固定夹具和右活动夹具均与压型钢板的表面抵接。
14.作为本发明进一步的方案：所述高分子前板的表面固定有与电池片层电连接的接线盒，所述高分子前板的表面设置有引线孔，所述电池片层的引出线通过引线孔与接线盒电连接。
15.作为本发明进一步的方案：所述电池片层包括多个电池片，多个电池片之间通过焊带和汇流条进行电连接。
16.作为本发明进一步的方案：所述高分子前板为透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，所述超薄玻璃为厚度1.0-2.0mm的玻璃，所述高分子背板为非透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，所述高分子前板和高分子背板的表面均开设有安装通孔。
17.作为本发明进一步的方案：所述超薄玻璃的长宽尺寸大于电池片的长宽尺寸，所述高分子前板与高分子背板的长宽尺寸大于超薄玻璃和电池片的尺寸。
18.该光伏组件的安装方法包括以下步骤：
19.步骤一、对光伏组件进行成型，将高分子前板、第一高分子胶膜、超薄玻璃、第二高分子胶膜、电池片层、第三高分子胶膜和高分子背板按照上下关系敷设完成之后，一次性进入层压机一次层压成型；
20.步骤二、对光伏组件的安装：
21.s1、通过热风焊接结构进行安装时，在工厂完成本发电产品光伏组件与传统防水卷材一体化封装，采用层压、滚压工艺或者高压釜夹胶工艺等方式，达到组件与传统防水卷材的集成一体化，防水卷材可以是中间镂空型的也可以是中间完整型，在现场施工安装时，使用防水卷材的热风焊接工艺将本发电产品的预留焊接边条与屋面防水卷材焊接在一起，达到高强度的固定，保证了屋面的防水性能和光伏组件的安全性能，采用了一体化封装和热风焊接的固定方式，巧妙的将光伏发电组件光伏组件通过预制的传统卷材转接完成了可靠的安装固定，另外，当需要组件拆换时，仅需要将带有发电组件光伏组件部分的产品从原屋面上切割取出或热风焊化取出，再将需要更换的产品与屋面防水卷材进行焊接即可；
22.s2、通过夹具装夹机构进行安装时：
23.第一种安装方法，左固定夹具和右活动夹具通过夹具锁紧螺栓固定在彩钢瓦直立锁边上，通过定制夹具的压块，通过光伏板锁紧螺栓把金属活动压块和金属固定压块锁紧在光伏组件的顶部和顶部，对光伏组件进行固定，运用同样的方法，在彩钢瓦屋顶上多点固定本发电产品，以保证光伏组件与彩钢瓦形成可靠连接；
24.第二种安装方法，在工厂内对高分子前板和高分子背板边框开设安装通孔，预留
光伏组件与定制固定夹具的螺栓通孔，现场安装时，将定制的左固定夹具和右活动夹具，通过夹具锁紧螺栓固定在彩钢瓦直立锁边上，通过光伏板锁紧螺栓穿过光伏组件预留的安装通孔，把光伏组件固定在定制夹具上，通过多个点的固定，将光伏组件与彩钢瓦屋顶形成可靠连接，需要拆卸或者更换时，把光伏板锁紧螺栓解除后，即可更换光伏组件，更换后，重新固定压块光伏板锁紧螺栓，形成可靠连接。
25.本发明与现有技术相比具备以下有益效果：
26.1、本发明通过结构和安装方式的创新解决了柔性光伏组件抗冰雹性能低的问题，并且通过安装方式的结构设计，对于光伏组件的安装更加方便，并且轻质产品的设计，解决了大部分金属屋顶主体结构承重能力不足的痛点，经过实测，每平方米重量仅为8
±
0.5kg/平方米。
27.2、本发明通过产品结构中增加超薄玻璃的创新解决了柔性光伏组件抗冰雹性能低的问题，通过在电池片与高分子前板之间增加玻璃层，利用玻璃的刚性提高本产品的抗冰雹性能，保护电池片不受损伤，同时大大增强了轻质产品的机械强度，保证产品安装应用时不会发生形变。
28.3、本发明解决了市面上柔性光伏产品长期室外工作后慢慢发生形变的问题(形变会导致内部电池片的隐裂)能够满足柔性光伏组件耐形变不易破损。
29.4、本发明通过无机超薄玻璃的引入解决了单纯使用高分子材料产品使用寿命无法达到与光伏系统同寿命的问题。
30.5、本发面通过玻璃层外覆高分子材料的方式避免了冰雹等刚硬物体直接冲击玻璃造成玻璃破裂的问题，相当于增加了一层柔性缓冲层，极大的保护了玻璃层和内部的电池层。
附图说明
31.图1为本发明的光伏组件的示意图；
32.图2为本发明的光伏组件的分解示意图；
33.图3为本发明第一种实施例热风焊接的安装示意图；
34.图4为本发明第二种实施例夹具装夹的安装示意图；
35.图5为本发明第二种实施例夹具装夹安装结构的结构侧视图；
36.图6为本发明第二种实施例装夹安装时夹具的结构示意图；
37.图7为本发明第二种实施例打孔安装时夹具的结构示意图。
38.图中：1、光伏组件；2、安装结构；11、高分子前板；12、第一高分子胶膜；13、超薄玻璃；14、第二高分子胶膜；15、电池片层；16、第三高分子胶膜；17、高分子背板；21、金属固定压块；22、金属活动压块；23、彩钢瓦龙骨；24、彩钢瓦保温层；25、彩钢瓦直立锁边；26、压型钢板；27、光伏板锁紧螺栓；28、左固定夹具；29、夹具锁紧螺栓；210、右活动夹具；211、屋面防水卷材；212、预留焊接边条。
具体实施方式
39.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
40.本发明提供以下几种技术方案：
41.实施例一
42.请参阅图1-3，包括光伏组件1和对其进行安装的安装结构2，光伏组件1包括从上到下依次敷设通过层压机一次层压成型的高分子前板11、第一高分子胶膜12、超薄玻璃13、第二高分子胶膜14、电池片层15、第三高分子胶膜16和高分子背板17，高分子前板11与电池片层15电性连接，电池片层15包括多个电池片，多个电池片之间通过焊带和汇流条进行电连接，高分子前板11为透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，超薄玻璃13为厚度1.0-2.0mm的玻璃，高分子背板17为非透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，高分子前板11和高分子背板17的表面均开设有安装通孔，超薄玻璃13的长宽尺寸大于电池片的长宽尺寸，高分子前板11与高分子背板17的长宽尺寸大于超薄玻璃13和电池片的尺寸，高分子前板11的表面固定有与电池片层15电连接的接线盒，高分子前板11的表面设置有引线孔，电池片层15的引出线通过引线孔与接线盒电连接；
43.安装结构2为热风焊接结构。
44.如图1和图3所示，安装结构2为热风焊接结构时，包括设置在屋面的屋面防水卷材211和设置在光伏组件1底部的预留焊接边条212，预留焊接边条212为与光伏组件1一体化封装的防水卷材，预留焊接边条212和高分子背板17连接，预留焊接边条212和屋面防水卷材211通过热风焊接；
45.该光伏组件的安装方法包括以下步骤：
46.步骤一、对光伏组件1进行成型，将高分子前板11、第一高分子胶膜12、超薄玻璃13、第二高分子胶膜14、电池片层15、第三高分子胶膜16和高分子背板17按照上下关系敷设完成之后，一次性进入层压机一次层压成型；
47.步骤二、通过热风焊接结构进行安装时，在工厂完成本发电产品光伏组件1与传统防水卷材一体化封装，采用层压、滚压工艺或者高压釜夹胶工艺等方式，达到组件与传统防水卷材的集成一体化，防水卷材可以是中间镂空型的也可以是中间完整型，在现场施工安装时，使用防水卷材的热风焊接工艺将本发电产品的预留焊接边条212与屋面防水卷材211焊接在一起，达到高强度的固定，保证了屋面的防水性能和光伏组件1的安全性能，采用了一体化封装和热风焊接的固定方式，巧妙的将光伏发电组件光伏组件1通过预制的传统卷材转接完成了可靠的安装固定，另外，当需要组件拆换时，仅需要将带有发电组件光伏组件1部分的产品从原屋面上切割取出或热风焊化取出，再将需要更换的产品与屋面防水卷材211进行焊接即可。
48.实施例二
49.请参阅图1、图2、图4-图7，包括光伏组件1和对其进行安装的安装结构2，光伏组件1包括从上到下依次敷设通过层压机一次层压成型的高分子前板11、第一高分子胶膜12、超薄玻璃13、第二高分子胶膜14、电池片层15、第三高分子胶膜16和高分子背板17，高分子前板11与电池片层15电性连接，电池片层15包括多个电池片，多个电池片之间通过焊带和汇流条进行电连接，高分子前板11为透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，超薄玻璃13为厚度1.0-2.0mm的玻璃，高分子背板17为非透明材料，为tpo共挤材料或含氟复合材料，高分子前板11和高分子背板17的表面均开设有安装通孔，超薄玻璃13的长宽尺寸大于电池片的长宽尺寸，高分子前板11与高分子背板17的长宽尺寸大于超薄玻璃13和电池片的尺寸，
高分子前板11的表面固定有与电池片层15电连接的接线盒，高分子前板11的表面设置有引线孔，电池片层15的引出线通过引线孔与接线盒电连接；
50.安装结构2为夹具装夹结构。
51.如图1和图4-图7所示，安装结构2为夹具装夹结构时，包括对光伏组件进行夹持的金属固定压块21、金属活动压块22和设置在屋顶的彩钢瓦龙骨23和彩钢瓦保温层24，彩钢瓦龙骨23的顶部固定连接有延伸至彩钢瓦保温层24顶部的彩钢瓦直立锁边25，彩钢瓦保温层24的表面固定有套设在彩钢瓦直立锁边25表面的压型钢板26，金属固定压块21的表面螺纹连接有用于固定金属活动压块22的光伏板锁紧螺栓27，金属固定压块21的底部固定连接有左固定夹具28，左固定夹具28的表面通过夹具锁紧螺栓29活动连接有右活动夹具210，左固定夹具28和右活动夹具210均与压型钢板26的表面抵接。
52.光伏板锁紧螺栓27的一端依次贯穿金属活动压块22、金属固定压块21和右活动夹具210并延伸至右活动夹具210的下方，光伏板锁紧螺栓27的表面分别与金属活动压块22、金属固定压块21和右活动夹具210的内腔螺纹连接，该光伏组件的安装方法包括以下步骤：
53.步骤一、对光伏组件1进行成型，将高分子前板11、第一高分子胶膜12、超薄玻璃13、第二高分子胶膜14、电池片层15、第三高分子胶膜16和高分子背板17按照上下关系敷设完成之后，一次性进入层压机一次层压成型；
54.步骤二、对光伏组件1的安装：
55.进行装夹安装时，如图4、图5和图7所示，左固定夹具28和右活动夹具210通过夹具锁紧螺栓29固定在彩钢瓦直立锁边25上，通过定制夹具的压块，通过光伏板锁紧螺栓27把金属活动压块22和金属固定压块21锁紧在光伏组件1的顶部和顶部，对光伏组件1进行固定，在进行装夹时，因为高分子前板11与高分子背板17的长宽尺寸大于超薄玻璃13和电池片的尺寸，所以金属活动压块22和金属固定压块21对高分子前板11与高分子背板17进行装夹，并不会夹持到超薄玻璃13，可以有效防止超薄玻璃13受到外界压力导致破损，运用同样的方法，在彩钢瓦屋顶上多点固定本发电产品，以保证光伏组件1与彩钢瓦形成可靠连接；
56.进行打孔安装时，如图4、图5和图6所示，在工厂内对高分子前板11和高分子背板17边框开设安装通孔，预留光伏组件1与定制固定夹具的螺栓通孔，现场安装时，将定制的左固定夹具28和右活动夹具210，通过夹具锁紧螺栓29固定在彩钢瓦直立锁边25上，通过光伏板锁紧螺栓27穿过光伏组件1预留的安装通孔，在进行安装时，因为高分子前板11与高分子背板17的长宽尺寸大于超薄玻璃13和电池片的尺寸，所以光伏板锁紧螺栓27穿过依次贯穿高分子前板11与高分子背板17进行安装，并不会接触到超薄玻璃13，可以有效防止在超薄玻璃13上打孔导致其破损，把光伏组件1固定在定制夹具上，通过多个点的固定，将光伏组件1与彩钢瓦屋顶形成可靠连接，需要拆卸或者更换时，把光伏板锁紧螺栓27解除后，即可更换光伏组件1，更换后，重新固定压块光伏板锁紧螺栓27，形成可靠连接。
57.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。