專利名稱：太陽(yáng)能光伏組件背板生產(chǎn)方法及生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光伏背板技術(shù)，特別是涉及一種太陽(yáng)能光伏組件背板的生產(chǎn)工 藝及專用生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是自然界取之不盡用之綠色能源，近年來，光電轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能利用取得了長(zhǎng) 足的發(fā)展，技術(shù)不斷進(jìn)步，市場(chǎng)迅速拓展。由于硅太陽(yáng)能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率較其它種 類的太陽(yáng)電池高，因而發(fā)展迅速，特別是由太陽(yáng)能光伏背板組合多晶硅太陽(yáng)能電池組件，成 為太陽(yáng)能光伏組件發(fā)電已逐漸成為市場(chǎng)主流。太陽(yáng)能光伏背板是太陽(yáng)能電池組件的結(jié)構(gòu)性封裝材料，用于太陽(yáng)能電池組件的襯 底，具有良好的電絕緣性能、抗紫外線和抗腐蝕性能，可起到很好的保護(hù)作用。太陽(yáng)能電池 組背板是以PET膜為基膜，表面為含氟涂層?，F(xiàn)有美國(guó)杜邦TPT和TPE兩種產(chǎn)品，TPT即在 PET膜的兩表面均涂氟涂料，形成氟涂層，而TPE即在PET膜的一面涂氟涂料，形成氟涂層， 另一面則由EVA層替代氟涂層。目前，太陽(yáng)能電池組背板氟涂層的形成過程，基本上采用手 工或半自動(dòng)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且所涂的涂層厚度不勻，附著力低，性能不穩(wěn) 定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種太陽(yáng)能光伏組背板生產(chǎn)方法以及 為實(shí)施該方法而設(shè)計(jì)的專用設(shè)備。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能光伏組背板的自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效 率大大提高，而且涂層厚度均勻，附著力高，性能優(yōu)良。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能光伏組件背板生產(chǎn)方法，包括放卷、預(yù)處理、涂層、整理和干燥步驟，而 且在涂層步驟與整理步驟間還包括烘干步驟，在整理步驟與干燥步驟間還包括襯膜收卷步 驟；其中(1)放卷牽引基膜使其從卷中放出；(2)預(yù)處理對(duì)基膜進(jìn)行靜電消除處理，使其靜電感應(yīng)系數(shù)為0-0. 5 ；然后進(jìn)行電 暈處理或清洗處理，使基膜表面清潔無雜質(zhì)；經(jīng)等離子處理，將膜的表層進(jìn)行刨花，增加涂 層的表面積提高涂料吸附強(qiáng)度。(3)涂層采用氟鈦涂料并經(jīng)雙軸高速機(jī)均勻攪拌，膠斗及膠桶間涂料循環(huán)，使 涂料活性增強(qiáng)，性能均勻，不露死角。對(duì)經(jīng)預(yù)處理的基膜進(jìn)行涂層，控制涂層速度為8m/ min-10m/min，溫度為 130°C，涂層厚度為 0. 08mm ；(4)烘干對(duì)經(jīng)涂層的膜進(jìn)行烘干處理，自動(dòng)溫控，烘道控制溫度為80°C -130°c。(5)整理經(jīng)烘干的膜通過10米烘箱降溫冷卻通道，然后進(jìn)行靜電處理和循環(huán)水 冷處理；(6)襯膜收卷經(jīng)整理后收卷，同時(shí)襯墊不粘，以防粘連；
作為上述方案的一種優(yōu)化，所述涂層步驟中，控制涂層速度為Sm/min，涂層厚度為 0. 08mm ；在烘干步驟中，控制溫度為80_130°C ；一種為實(shí)施上述方法的設(shè)備，包括放卷裝置、預(yù)處理裝置、涂層裝置、烘道、整理裝 置、收卷裝置和干燥裝置；其中所述放卷裝置包括翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)和放卷牽引裝置；所述放卷機(jī)構(gòu)為塔式雙 工位回轉(zhuǎn)式放料架，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控 制保證穩(wěn)定走料張力；放卷軸為平鍵式氣脹軸，可橫向手動(dòng)調(diào)節(jié)；所述放卷牽引裝置包括 橡膠輥鋼輥各一件，用于主動(dòng)牽引，采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)， PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；所述預(yù)處理裝置包括靜電消除器、清洗裝置和等離子體電源處理，可以大幅度減 小因電極間差異，氣氛濃度差異等產(chǎn)生的薄膜沉積速度的不一致，提高各電極間鍍膜的均 勻性。所述涂層裝置為三輥逆向涂層裝置；涂層輥間間隙可調(diào)，并用千分表顯示，速度可 調(diào)；上膠輥速度可調(diào)，配置勻膠輥抹平涂層，控制涂層厚度及均勻度。由逗號(hào)刮刀計(jì)量控制 涂層厚度，各輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)獨(dú)立變頻調(diào)速控制涂層速度，氣動(dòng)快速?gòu)?fù)位；所述烘道長(zhǎng)度為70m，所述烘道設(shè)置于帶保溫層的箱體內(nèi)，其中初始段長(zhǎng)10m，采 用遠(yuǎn)紅外石英玻璃管燈從基膜下層加熱，溫度可調(diào)。中間50米烘道有17套封閉式烘干箱， 油加熱熱風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)烘箱內(nèi)溶劑濃度進(jìn)行二次回風(fēng)風(fēng)量，進(jìn)風(fēng)及排風(fēng)量調(diào)節(jié)，溫度自動(dòng) 調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳干燥效果并節(jié)約能源；烘箱內(nèi)導(dǎo)向輥主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步帶傳動(dòng)，導(dǎo)向輥與主機(jī) 速度同步，防止料膜劃傷、拉毛，由變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述整理裝置10米烘箱進(jìn)行循環(huán)冷風(fēng)降溫定型，烘箱內(nèi)導(dǎo)向輥主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步 帶傳動(dòng)，導(dǎo)向輥與主機(jī)速度同步，防止料膜劃傷、拉毛，由變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。牽引裝置包括橡膠輥鋼輥各一件，牽引冷卻輥冷卻，輥內(nèi)冷水循環(huán)，主動(dòng)牽引，變 頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；所述小卷收卷裝置雙工位固定收料架，經(jīng)切邊后整理收卷，料卷采用變頻專用電 機(jī)驅(qū)動(dòng)，張力傳感器張力檢測(cè)，自動(dòng)張力控制保證穩(wěn)定走料張力。同時(shí)襯墊白紙，以防粘連； 收卷張力自動(dòng)控制，保證料膜均勻平整。配備儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換料。電腦設(shè)定收料 長(zhǎng)度，定長(zhǎng)收料。所述收卷裝置，為塔式雙工位回轉(zhuǎn)式收料架，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式 精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；放卷軸為平鍵式氣脹軸，可橫向手 動(dòng)調(diào)節(jié)；電器控制系統(tǒng)放料裝置、放料牽引、收料牽引、收料裝置均采用自動(dòng)張力控制，自 動(dòng)檢測(cè)，PLC集中控制。每單元設(shè)有操作臺(tái)，進(jìn)行設(shè)備操作控制。設(shè)有觸摸屏進(jìn)行設(shè)備參數(shù) 設(shè)定、調(diào)試。也可進(jìn)行速度，張力，收料長(zhǎng)度設(shè)定，運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)顯示。在本發(fā)明中，自放卷裝置始，依次經(jīng)預(yù)處理裝置、涂層裝置，烘道、整理裝置，直至 收卷裝置，形成了一條流水線；而干燥裝置則是獨(dú)立的烘箱。在所述烘道后續(xù)段，輸送熱風(fēng) 的風(fēng)機(jī)一般采用多翼風(fēng)機(jī)；烘道所處箱體的保溫層一般采用一定厚度保溫棉，以達(dá)到良好 的保溫效果；烘道或通道，膜輸送過程的導(dǎo)輥，均采用同步帶傳動(dòng)，與主機(jī)速度同步。實(shí)施本發(fā)明，對(duì)于單面涂層的TPE產(chǎn)品，經(jīng)所述各工藝步驟，通過干燥裝置干燥后即得成品膜；對(duì)于雙面涂層的TPT產(chǎn)品，經(jīng)所述各工藝步驟，通過干燥裝置干燥后即得到半 成品，該半成品為單面涂層，需將襯膜分離并重新收卷，然后再次按上述工藝步驟處理，直 至再次完成干燥步驟即得到成品膜。將成品膜中的襯膜分離并進(jìn)行分切、包裝，即得到最終利用本發(fā)明技術(shù)，可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的太陽(yáng)能電池組背膜產(chǎn)品，使用年限在20年以 上，其主要性能指標(biāo)如下


圖1為本發(fā)明實(shí)施方式生產(chǎn)工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施方式生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明設(shè)備舉例，如圖2所示，本發(fā)明由翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)1、放料牽引2裝置、 預(yù)處理裝置3、涂層裝置4、烘道5、整理裝置6、收小卷裝置7、收卷裝置8和烘箱9組成。放 卷裝置包括翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)1和放卷牽引裝置2 ；翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)1為塔式雙工位回轉(zhuǎn)式放料架，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，放卷軸為平鍵式氣脹軸；放卷牽引裝置2包 括橡膠輥鋼輥各一件，用于主動(dòng)牽引，并通過變頻調(diào)速。預(yù)處理裝置3包括靜電消除器和清 洗裝置。涂層裝置4為三輥逆向涂層裝置；由逗號(hào)刮刀計(jì)量控制涂層厚度，各電機(jī)獨(dú)立變頻 調(diào)速控制涂層速度，氣動(dòng)快速?gòu)?fù)位。烘道5長(zhǎng)度為70m，烘道5設(shè)置于帶保溫層的箱體內(nèi)， 其中初始段10m，采用遠(yuǎn)紅外石英玻璃管燈加熱，后續(xù)段50m采用熱風(fēng)加熱；加熱熱風(fēng)由風(fēng) 機(jī)送入，風(fēng)機(jī)采用多翼風(fēng)機(jī)；通過變頻調(diào)速控制風(fēng)壓和/或以風(fēng)門控制風(fēng)量；烘道所處箱體 的保溫層采用保溫棉，厚度50mm ；后段10m烘道冷風(fēng)冷卻通道，膜輸送過程的導(dǎo)輥，均采用 同步帶傳動(dòng)，與主機(jī)速度同步。收小卷裝置7為雙工位固定收料架，經(jīng)切邊后整理收卷，料 卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，張力傳感器張力檢測(cè)，自動(dòng)張力控制保證穩(wěn)定走料張力。同時(shí)襯 墊白紙，以防粘連；收卷張力自動(dòng)控制，保證料膜均勻平整。配備儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換 料。電腦設(shè)定收料長(zhǎng)度，定長(zhǎng)收料。收卷裝置8，為塔式雙工位回轉(zhuǎn)式收料架，料卷采用變 頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；放卷軸為 平鍵式氣脹軸，可橫向手動(dòng)調(diào)節(jié)；上述翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)1、放料牽引2裝置、預(yù)處理裝置 3、涂層裝置4、烘道5、整理裝置6、收小卷裝置7、收卷裝置8構(gòu)成流水生產(chǎn)系統(tǒng)。干燥裝置 為獨(dú)立的烘箱9。實(shí)施例2本發(fā)明方法舉例之一，利用實(shí)施例1之設(shè)備實(shí)施本發(fā)明之方法，生產(chǎn)單面涂層太 陽(yáng)能電池組背膜。如圖1所示，包括放卷、預(yù)處理、涂層、烘干、整理、襯膜收卷和干燥步驟。 首先，選取拉伸強(qiáng)度(N/10mm)彡120，撕裂強(qiáng)度(N/mm)為135-145，半亞光PET膜為基膜， 將成卷的基膜置于放卷裝置上，通過牽引使基膜從卷中放出；然后對(duì)基膜進(jìn)行靜電處理，使 其靜電感應(yīng)系數(shù)為< 0. 6，再進(jìn)行電暈處理或清洗處理，使基膜表面清潔無雜質(zhì)，經(jīng)等離子 處理，將膜的表層進(jìn)行刨花，增加涂層的表面積提高涂料吸附強(qiáng)度。然后用進(jìn)口氟鈦涂料攪 拌均勻，通過三輥逆向涂層裝置對(duì)經(jīng)預(yù)處理的基膜進(jìn)行涂層，控制涂層速度為8m/min，并由 逗號(hào)刮刀計(jì)量控制涂層厚度為0. 08mm;隨后對(duì)經(jīng)涂層的膜送入烘道，進(jìn)行烘干處理，通過 控制遠(yuǎn)紅外石英玻璃管燈和加熱熱風(fēng)風(fēng)壓，來控制烘道箱體內(nèi)溫度為130°C ；烘干時(shí)間為8 分鐘。經(jīng)烘干的膜通過水冷卻通道，然后進(jìn)行靜電處理。經(jīng)檢測(cè)屏整理后進(jìn)行襯膜收卷，即 在收卷的同時(shí)襯墊不粘膜，然后分切包裝成為最終產(chǎn)品。實(shí)施例3本發(fā)明方法舉例之二，利用實(shí)施例1之設(shè)備實(shí)施本發(fā)明之方法，生產(chǎn)雙面涂層太 陽(yáng)能電池組背膜。實(shí)施例2所述，經(jīng)過放卷、預(yù)處理、涂層、烘干、整理、襯膜收卷和干燥步 驟，完成了單面涂層。然后將襯膜分離并重新收卷，再次按上述工藝步驟對(duì)另一面進(jìn)行處 理，即再次經(jīng)過放卷、預(yù)處理、涂層、烘干、整理、襯膜收卷和干燥步驟，直至再次完成干燥步 驟即得到成品膜。將成品膜中的襯膜分離并進(jìn)行分切、包裝，即得到最終產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能光伏組件背板生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟是(1)放卷牽引基膜使其從卷中恒張力均勻放出；(2)預(yù)處理對(duì)基膜進(jìn)行靜電處理，使其靜電感應(yīng)系數(shù)為0-0.5；然后進(jìn)行電暈處理或清洗，將基膜表面清潔無雜質(zhì)后，進(jìn)行等離子處理，將膜的表層進(jìn)行刨花；(3)涂層采用氟鈦涂料并經(jīng)攪拌均勻，對(duì)經(jīng)預(yù)處理的基膜進(jìn)行逗號(hào)輥刮涂涂層；涂層速度為8m/min-15m/min，涂層厚度可達(dá)0.08mm。(4)烘干對(duì)經(jīng)涂層的膜進(jìn)行烘干處理，第一1-10米間經(jīng)紅外線從涂層背面加熱；第二中間50米烘道有17套封閉式烘干箱，熱風(fēng)干燥，調(diào)控溫度為80℃-130℃，在烘箱中扁平風(fēng)嘴集中吹風(fēng)及回風(fēng)，加快烘干時(shí)間為8min；(5)整理經(jīng)10米烘箱進(jìn)行循環(huán)冷風(fēng)降溫定型，將烘干的料膜通過牽引冷卻輥冷卻，然后進(jìn)行靜電處理；(6)襯膜小卷收卷經(jīng)切邊后整理收卷，同時(shí)襯墊白紙，以防粘連；收卷張力自動(dòng)控制，保證料膜均勻平整；(7)收卷裝置收大卷后，離線后進(jìn)行背面二次涂層及機(jī)外整理分切，完成太陽(yáng)能光伏組件背板的生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏組件背板生產(chǎn)方法，其特征在于所述涂層步驟 中，控制涂層速度為Sm/min，溫度平均為120°C，涂層干燥后厚度為0. 03-0. 035mm ；在烘干 步驟中，控制溫度為130°C，濕度為8-10%。
3.一種為實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，其特征在于包括放卷裝置、預(yù)處理裝置、 涂層裝置、烘道、整理裝置、收卷裝置及收小卷裝置；其中所述放卷裝置包括翻架式連續(xù)放卷機(jī)構(gòu)和放卷牽引裝置；所述放卷裝置為塔式雙工位 回轉(zhuǎn)式放料架，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保 證穩(wěn)定走料張力；放卷軸為平鍵式氣脹軸，可橫向手動(dòng)調(diào)節(jié)；所述放卷牽引裝置包括橡膠 輥鋼輥各一件，用于主動(dòng)牽引，采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集 中控制保證穩(wěn)定走料張力；所述預(yù)處理裝置包括靜電消除器、清洗裝置和等離子體電源處理，可以大幅度減小因 電極間差異，氣氛濃度差異等產(chǎn)生的薄膜沉積速度的不一致，提高各電極間鍍膜的均勻性。所述涂層裝置為三輥逆向涂層裝置；涂層輥間間隙可調(diào)，并用千分表顯示，速度可調(diào)； 上膠輥速度可調(diào)，配置勻膠輥抹平涂層，控制涂層厚度及均勻度。由逗號(hào)刮刀計(jì)量控制涂層 厚度，各輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)獨(dú)立變頻調(diào)速控制涂層速度，氣動(dòng)快速?gòu)?fù)位；所述烘道長(zhǎng)度為70m，所述烘道設(shè)置于帶保溫層的箱體內(nèi)，其中初始段長(zhǎng)10m，采用遠(yuǎn) 紅外石英玻璃管燈從基膜下層加熱，溫度可調(diào)。中間50米烘道有17套封閉式烘干箱，油 加熱熱風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)烘箱內(nèi)溶劑濃度進(jìn)行二次回風(fēng)風(fēng)量，進(jìn)風(fēng)及排風(fēng)量調(diào)節(jié)，溫度自動(dòng)調(diào) 節(jié)，達(dá)到最佳干燥效果并節(jié)約能源；烘箱內(nèi)導(dǎo)向輥主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步帶傳動(dòng)，導(dǎo)向輥與主機(jī)速 度同步，防止料膜劃傷、拉毛，由變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述整理裝置10米烘箱進(jìn)行循環(huán)冷風(fēng)降溫定型，烘箱內(nèi)導(dǎo)向輥主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步帶傳 動(dòng)，導(dǎo)向輥與主機(jī)速度同步，防止料膜劃傷、拉毛，由變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)；牽引裝置包括橡膠輥鋼輥各一件，牽引冷卻輥冷卻，輥內(nèi)冷水循環(huán)，主動(dòng)牽引，變頻專 用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；所述收小卷裝置雙工位固定收料架，經(jīng)切邊后整理收卷，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū) 動(dòng)，張力傳感器張力檢測(cè)，自動(dòng)張力控制保證穩(wěn)定走料張力。同時(shí)襯墊白紙，以防粘連；收 卷張力自動(dòng)控制，保證料膜均勻平整。配備儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換料。電腦設(shè)定收料長(zhǎng) 度，定長(zhǎng)收料。所述收卷裝置，為塔式雙工位回轉(zhuǎn)式收料架，料卷采用變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式精密 電位器張力檢測(cè)，PLC集中控制保證穩(wěn)定走料張力；放卷軸為平鍵式氣脹軸，可橫向手動(dòng)調(diào) 節(jié)；電器控制系統(tǒng)放料裝置、放料牽引、收料牽引、收料裝置均采用自動(dòng)張力控制，自動(dòng)檢 測(cè)，PLC集中控制。每單元設(shè)有操作臺(tái)，進(jìn)行設(shè)備操作控制。設(shè)有觸摸屏進(jìn)行設(shè)備參數(shù)設(shè)定、 調(diào)試。也可進(jìn)行速度，張力，收料長(zhǎng)度設(shè)定，運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)顯示。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光伏背板技術(shù)，特別是涉及一種太陽(yáng)能光伏組件背板的生產(chǎn)工藝及專用生產(chǎn)設(shè)備。本發(fā)明包括放卷、預(yù)處理、涂層、烘干、整理、襯膜收卷和干燥步驟。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能光伏組背板的自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大大提高，而且涂層厚度均勻，附著力高，性能優(yōu)良。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101872807SQ201010183799
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者姚悅明 申請(qǐng)人:姚悅明