專利名稱：背板材料、使用背板材料的光伏組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光伏組件的背板材料及使用該背板材料的光伏組件，本發(fā)明還涉及該光伏組件的制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔無污染的新能源，充分利用太陽能資源可以節(jié)約有限的石化能源，減少污染保護(hù)環(huán)境。太陽能利用技術(shù)中，光伏發(fā)電技術(shù)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，具有運(yùn)行安全、易維護(hù)、無噪音、無污染、就地利用、規(guī)模可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，受到各國(guó)的重視。決定光伏發(fā)電優(yōu)劣的重要參數(shù)之一就是光電轉(zhuǎn)換效率。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率較最初已經(jīng)有了很大的提高，但光伏電池轉(zhuǎn)換效率的絕對(duì)數(shù)值依然較低，大約在 13% 20%之間，照射到光伏電池表面的太陽輻射能80%以上并未轉(zhuǎn)化為電能，而是轉(zhuǎn)化為以熱能為主的其它能量損失掉，其中熱能加劇了光伏電池溫度的升高，而光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率又會(huì)隨著光伏電池的溫度升高而降低。在較好的天氣，光伏電池的溫度可達(dá)70°C 以上。光伏電池溫度每升高1°C，輸出功率降低約0.4%，因此在高溫時(shí)，光伏電池的能量損失相當(dāng)嚴(yán)重。同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)的光伏電池壽命也會(huì)降低。為了降低光伏電池的溫度，同時(shí)提高太陽能的綜合利用效率，很多研究者對(duì)光伏電池做了改進(jìn)，開發(fā)了光熱光伏一體化(photovoltaic/ thermal，PV/T)系統(tǒng)，其綜合性能效率多大于60%，比單一熱水系統(tǒng)或光伏系統(tǒng)效率均有顯著提高。光熱光伏一體化的PV/T系統(tǒng)，是太陽能綜合應(yīng)用的主要方向。目前的PV/T系統(tǒng)主要包括光伏組件及設(shè)置于光伏組件背后的集熱層，光伏組件大致由玻璃、封裝膠膜(如Khylene Vinyl Acetate, EVA,乙烯基醋酸鹽)、電池片、封裝膠膜、背板材料組成，通常的制造方式是將光伏組件制作完成后，再在光伏組件的背面粘接集熱層。所述背板材料主要起保護(hù)組件內(nèi)部與隔絕外界的作用，它們具有極好的耐環(huán)境老化、紫外輻照和電絕緣功能，常用的背板材料包括聚氟乙烯復(fù)合膜(TPT)、聚酰亞胺膜等。所述集熱層收集光伏電池產(chǎn)生的多余熱量，然后再通過風(fēng)冷或者水冷的方式將多余的熱量帶走。對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈下游的光伏組件廠商，在光伏組件背面敷設(shè)集熱層需要在光伏組件制造完成后再增加將集熱層敷設(shè)于光伏組件的疊層及層壓制造工序，增加了生產(chǎn)PV/T系統(tǒng)組件的工藝環(huán)節(jié)，增加制造成本；其次，該疊層及層壓工序容易造成光伏組件的損壞，而整個(gè)光伏組件一旦損壞，損失較高；再次，整個(gè)PV/T系統(tǒng)的敷設(shè)平整性、粘結(jié)強(qiáng)度難于控制，生產(chǎn)成本較大，難以適用于大規(guī)模的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種背板材料，其便于光伏組件的生產(chǎn)制造。本發(fā)明目的還在于提供一種具有集熱效果的光伏組件及該種光伏組件的生產(chǎn)方法。為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種背板材料，包括高分子膜層，其中高分子膜層的一側(cè)復(fù)合有集熱層，二者通過導(dǎo)熱膠粘接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集熱層是具有高導(dǎo)熱率的金屬、陶瓷、有機(jī)化合物中的其中一種材料形成的單一膜層或者任意兩種或多種材料形成的復(fù)合膜層。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高分子膜層與所述集熱層之間的結(jié)合是平面式連接結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高分子膜層與所述集熱層的粘接表面凹凸不平， 且相互吻合。本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案一種光伏組件的生產(chǎn)方法，首先，提供玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及一種背板材料，所述背板材料包括相互粘接的高分子膜層和集熱層；其次，將玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及背板材料依次層疊設(shè)置，其中背板材料的高分子膜層與封裝膠膜相貼合；最后，通過真空層壓的方式將玻璃板、封裝膠膜、電池片、 封裝膠膜及背板材料相互粘接在一起形成光伏組件。本發(fā)明進(jìn)一步如下技術(shù)方案一種光伏組件，包括依次堆疊的玻璃板、封裝膠膜、 電池片、封裝膠膜及背板材料；玻璃板、電池片及背板材料之間通過封裝膠膜連接，其中所述背板材料包括粘接在一起的高分子膜層和集熱層。在上述技術(shù)方案中，所提供的背板材料的高分子膜層與集熱層之間設(shè)有導(dǎo)熱膠， 導(dǎo)熱膠將高分子膜層與集熱層完全交聯(lián)成型。在上述技術(shù)方案中，所提供的背板材料的高分子膜層與集熱層之間設(shè)有導(dǎo)熱膠， 導(dǎo)熱膠將高分子膜層與集熱層連接在一起，高分子膜層與集熱層在前述層壓的過程中固化交聯(lián)。在上述技術(shù)方案中，高分子膜層與集熱層的粘接表面凹凸不平，且相互吻合。在上述技術(shù)方案中，高分子膜層與集熱層的粘接表面是平面式連接結(jié)構(gòu)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用集成了高分子膜層和集熱層的背板材料，在使用上述背板材料的光伏組件的生產(chǎn)工藝中，僅需采用原有的制造工藝，即將背板材料與光伏組件中的其他組件通過高溫真空層壓結(jié)合，即可獲得具有集熱功能的光伏組件，制造工藝更為簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明背板材料的第一實(shí)施例的示意圖。圖2是本發(fā)明背板材料的第二實(shí)施例的示意圖。圖3是本發(fā)明使用背板材料的光伏組件的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1至圖2，本發(fā)明的背板材料10的具體結(jié)構(gòu)是在高分子膜層3 (如聚氟乙烯復(fù)合膜(TPT)、聚酰亞胺等)的一側(cè)復(fù)合集熱層1。集熱層1與高分子膜層3 二者之間通過導(dǎo)熱膠2粘結(jié)。所述集熱層1是具有高導(dǎo)熱率的金屬、陶瓷、有機(jī)化合物中的其中一種材料形成的單一膜層或者任意兩種或多種材料形成的復(fù)合膜層。高分子膜層3與集熱層1之間的結(jié)合既可以是平面式連接結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，也可以對(duì)它們的粘結(jié)表面進(jìn)行壓花處理后粘結(jié)(如圖2所示)，使粘接表面凹凸不平，且相互吻合，這種結(jié)構(gòu)增大了兩膜層之間的接觸面積，進(jìn)而可以增大它們之間的粘結(jié)力。在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述背板材料10的高分子膜層3可以選用TPT膜， 集熱層1可以選用金屬鋁箔。先利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將導(dǎo)熱膠2印刷在TPT膜3上，然后在導(dǎo)熱膠2上復(fù)合金屬鋁箔1。鋁箔1的背面可以直接放置水管或空冷裝置用以將光伏組件產(chǎn)生的多余熱量帶走。起導(dǎo)熱和粘結(jié)兩種功能的導(dǎo)熱膠2可以在生產(chǎn)背板材料10同時(shí)完全交聯(lián)成型，也可以進(jìn)行預(yù)交聯(lián)，當(dāng)生產(chǎn)光伏組件時(shí)在高溫真空層壓的過程中再固化交聯(lián)。請(qǐng)參閱圖3所示，是采用上述背板材料10的光伏組件20，該光伏組件20包括依次層疊設(shè)置的玻璃板13、封裝膠膜12 (如Khylene Vinyl Acetate, EVA,乙烯-乙烯基醋酸鹽)、電池片11、封裝膠膜14。所述背板材料10由高分子膜層3和集熱層1復(fù)合粘接而成，玻璃板13、電池片11、背板材料10通過封裝膠膜12、14粘接。本發(fā)明還涉及所述具有前述背板材料10的光伏組件20的生產(chǎn)方法，首先，提供玻璃板13、封裝膠膜12、電池片11、封裝膠膜14及背板材料10。其次，將玻璃板13、封裝膠膜12、電池片11、封裝膠膜14及背板材料10依次層疊設(shè)置，背板材料10設(shè)置于遠(yuǎn)離玻璃板13的一側(cè)，背板材料10的高分子膜層3與封裝膠膜14相貼合。最后，通過真空層壓的方式將玻璃板13、封裝膠膜12、電池片11、封裝膠膜14及背板材料10相互粘接在一起形成光伏組件20。本發(fā)明光伏組件20的外側(cè)還裝設(shè)有金屬材質(zhì)的邊框30用于固定支撐光伏組件20。本發(fā)明的有益效果在于，在光伏組件中采用了集成高分子膜層3和集熱層1的背板材料10后，僅需采用原有的制造工藝，即將背板材料與光伏組件中的其他組件通過高溫真空層壓結(jié)合，即可獲得具有集熱功能的光伏組件，制造工藝更為簡(jiǎn)單。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍，即凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書及發(fā)明說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背板材料，包括高分子膜層，其特征在于所述高分子膜層的一側(cè)復(fù)合有集熱層，二者通過導(dǎo)熱膠粘接。
2.如權(quán)利要求1所述的背板材料，其特征在于所述集熱層是具有高導(dǎo)熱率的金屬、陶瓷、有機(jī)化合物中的其中一種材料形成的單一膜層或者任意兩種或多種材料形成的復(fù)合膜層。
3.如權(quán)利要求2所述的背板材料，其特征在于所述高分子膜層與所述集熱層之間的結(jié)合是平面式連接結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的背板材料，其特征在于所述高分子膜層與所述集熱層的粘接表面凹凸不平，且相互吻合。
5.一種光伏組件的生產(chǎn)方法，其特征在于首先，提供玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及一種背板材料，所述背板材料包括相互粘接的高分子膜層和集熱層；其次，將玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及背板材料依次層疊設(shè)置，其中背板材料的高分子膜層與封裝膠膜相貼合；最后，通過真空層壓的方式將玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及背板材料相互粘接在一起形成光伏組件。
6.一種光伏組件，包括依次堆疊的玻璃板、封裝膠膜、電池片、封裝膠膜及背板材料； 玻璃板、電池片及背板材料之間通過封裝膠膜連接，其特征在于所述背板材料包括粘接在一起的高分子膜層和集熱層。
7.如權(quán)利要求6所述的光伏組件，其特征在于所述背板材料的高分子膜層與集熱層之間設(shè)有導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠將高分子膜層與集熱層完全交聯(lián)成型。
8.如權(quán)利要求6所述的光伏組件，其特征在于所提供的背板材料的高分子膜層與集熱層之間設(shè)有導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠將高分子膜層與集熱層進(jìn)行預(yù)交聯(lián)，高分子膜層與集熱層在前述層壓的過程中完全固化交聯(lián)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的光伏組件，其特征在于高分子膜層與集熱層的粘接表面凹凸不平，且相互吻合。
10.如權(quán)利要求7或8所述的光伏組件，其特征在于高分子膜層與集熱層的粘接表面是平面式連接結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種用于光伏組件的背板材料，包括高分子膜層，其中高分子膜層的一側(cè)復(fù)合有集熱層，二者通過導(dǎo)熱膠粘接。在使用上述背板材料的光伏組件的生產(chǎn)工藝中，僅需采用原有的制造工藝，即將背板材料與太陽能電池組件中的其他組件通過層壓結(jié)合，即可獲得具有集熱功能的光伏組件，制造工藝更為簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102569454SQ20101061886
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者夏君君, 張慧娟, 閆廣川, 黃子健 申請(qǐng)人:常熟阿特斯陽光電力科技有限公司, 阿特斯(中國(guó))投資有限公司