LUO BIAO (CN)
WANG ZHICHENG (CN)
LONG GUOZHU (CN)
LIU JIAOYAN (CN)
LIAN CHENGRONG (CN)
WANG WEILI (CN)
SUNMAN SHANGHAI CO LTD (CN)
CN106299000A | 2017-01-04 | |||
CN105637653A | 2016-06-01 | |||
CN102456758A | 2012-05-16 | |||
CN102315285A | 2012-01-11 | |||
CN103059676A | 2013-04-24 |
权利要求书 [权利要求 1] 一种光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的封装材料包括下述重 量份数的原料: 纤维布 30-50份, 所述的纤维布由纤维材料织造制成; 丙烯酸粉末涂料 50-70份, 所述的丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; 其中, 所述的丙烯酸粉末涂料均匀地涂覆在所述的纤维布上。 [权利要求 2] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的纤维 布的单位面积重量范围为 30-400g/m 2, 所述的丙烯酸粉末涂料涂覆在 所述的纤维布上的单位面积重量范围为 100-400 g/m 2。 [权利要求 3] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的纤维 材料是玻璃纤维、 碳纤维和芳纶纤维中的任意一种或几种的组合。 [权利要求 4] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的纤维 材料的单丝直径范围为 3-23μηι。 [权利要求 5] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的纤维 布是由纤维材料采用平纹、 斜纹、 缎纹、 罗纹或席纹中的任意一种织 造方式或几种织造方式的组合制成。 [权利要求 6] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的丙烯 酸树脂的折射率范围 1.40-1.50, 环氧当量范围为 300-800g/eq, 羟值范 围为 15-70mgKOH/g, 酸值范围为 15-85mgKOH/g, 玻璃化温度范围 为 40-70 C, 粘度范围为 75-600Pa s, 软化点温度范围为 100-120°C。 [权利要求 7] 如权利要求 1所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述固化剂 重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重量份的 5-25%, 所述的固化剂是封 闭型异氰酸酯、 邻苯二甲酸酐、 偏苯三酸酐、 癸二酸、 十一烷二酸、 十二烷二酸、 十三烷二酸、 十四烷二酸、 十五烷二酸、 十六烷二酸、 羧基聚酯、 氢化环氧、 GMA丙烯酸中的任意一种或几种任意配比的 混合。 [权利要求 8] 如权利要求 7所述的光伏组件用封装材料, 其特征在于, 所述的丙烯 酸粉末涂料还包括助剂, 所述的助剂重量份占所述的丙烯酸粉末涂料 重量份的 0-50%, 所述的助剂是聚酰胺蜡、 聚烯烃蜡、 酰胺改性酚脲 表面活性剂、 苯偶茵、 聚二甲基硅氧烷、 乙烯基三氯硅烷、 正丁基三 乙氧基硅烷、 正硅酸甲酯、 单烷氧基焦磷酸酯、 丙烯酸脂类、 酚醛树 脂、 脲醛树脂、 三聚氰胺甲醛树脂、 二硬脂酰乙二胺、 环氧乙烷与环 氧丙烷的混合物、 受阻酚、 硫代二丙酸双酯、 二苯酮、 水杨酸酯衍生 物、 受阻胺、 氧化铝、 气相二氧化硅、 二氧化硅中的任意一种或几种 任意配比的混合。 [权利要求 9] 一种如权利要求 1-8任意一项所述的光伏组件用封装材料的制备方法 , 其特征在于, 其操作步骤包括如下: 将所述的丙烯酸粉末涂料通过涂覆装置均匀地涂覆在所述的纤 上; b) 、 通过加压加热使所述的丙烯酸粉末涂料与所述的纤维布实现热 粘合; c) 、 将上述步骤 b) 完成热粘合的丙烯酸粉末涂料与纤维布进行分段 裁切; d) 、 得到光伏组件用封装材料。 [权利要求 10] 如权利要求 9所述的光伏组件用封装材料的制备方法, 其特征在于, 所述热粘合过程的加压范围为 0.05-0.25Mpa, 所述热粘合过程的加热 温度范围为 90-130°C, 加热吋间范围为 5-20秒。 |
[0001] 本发明属于光伏领域, 具体涉及一种光伏组件用封装材料, 本发明还涉及了该 封装材料的制备方法。
背景技术
[0002] 在当前社会, 能源矛盾与环境问题越来越凸显, 发展各类清洁能源是必然趋势 。 近年来, 光伏行业快速发展, 技术更新逐步加快, 目前光伏行业正向产品多 元化发展, 高可靠性、 高功率、 低安装成本的各种功能组件研究幵发已成为光 伏组件发展的一种方向。
[0003] 太阳能光伏发电依靠太阳电池把光能直接转变 为电能。 在过去的十年中, 光伏 电池全球总产量以平均超过 40%的年增长率增加, 至 2012年底全球光伏发电系统 装机容量已达 100GW。 预计光伏发电在 2030年占到世界能源供给的 10%, 对世 界的能源供给和能源结构做出实质性的贡献。
[0004] 作为光伏领域运用的封装材料, 要求其具备抗紫外、 抗老化等性能, 如图 5所 示, 现有典型的光伏组件的封装结构从上往下依次 包括: 钢化玻璃层 30c、 上 EV A层 21c、 光伏电池板层 10c、 下 EVA层 22c、 背板层 40c, 其中: 钢化玻璃层的密 度达 2.5 g/cm 3, 而钢化玻璃的常用厚度为 3.2mm, 因而钢化玻璃玻璃每平方米重 量高达 8Kg, 由其封装完成的光伏组件通常质量较大, 其重量每平方米达到 lOKg 以上, 加上安装支撑结构, 光伏组件每平方米的重量至少达到 12Kg以上, 当其 应用在建筑物顶部或墙面等场合中, 对光伏组件的支撑结构提出了较高的要求 , 增加了工程建设难度以及安装的成本, 具体表现为: 在建筑物顶部或墙面安 装过程中, 存在重量重, 安装劳动强度大, 实施困难; 特别在有一些场合由于 建筑承重载荷的限制, 导致无法安装光伏组件。 同吋, 现有的光伏组件封装结 构外观单一, 不太容易变化以适应不同建筑美观的要求等缺 点。
[0005] 目前有一些技术方案提出通过改变封装材料试 图来解决光伏组件轻量化的问题 , 即采用高透光薄膜、 透明背板替代钢化玻璃, 但是在实际应用过程中, 由于 这些高透光薄膜、 透明背板大多仅采用 EVA、 POE等胶膜, 如此封装后的光伏组 件, 在抗冲击、 防火等性能上无法满足光伏行业技术标准。
[0006] 也有一些技术方案公幵用于降低光伏组件的重 量, 如公幵号为 CN102516852A 的中国发明专利公幵了一种耐候、 高导热涂层和散热太阳能背板, 但是其涂层 在生产过程中要用到大量溶剂, 对环境污染很大, 不符合绿色环保标准。 又如 公幵号为 CN102610680A的中国发明专利公幵了一种 UV固化耐候涂层的太阳能 电池背板, 但是其采用的液体涂覆工艺较复杂, 不良率较高, 设备投资大。 再 如公幵号为 CN102712184A、 CN103346182A、 CN102969382B、 CN101290950B 、 CN103958196A等一系列中国发明专利中均采用了含 氟聚合物, 但含氟聚合物 价格昂贵, 增加了生产成本, 不仅如此, 上述专利所公幵的仅仅只是光伏背板 用材料, 不透光, 硬度低、 刚性较弱, 不适合用于替代现有的钢化玻璃。 因 此, 有必要寻求一种光伏组件用封装材料来解决现 有光伏组件封装结构中存在 的封装材料重量重的问题, 同吋又满足抗紫外、 抗老化、 抗冲击、 防火等光伏 行业技术标准的要求。
技术问题
[0007] 有鉴于此, 本发明的目的在于提供一种光伏组件用封装材 料, 不仅制造成本低
, 而且在满足抗紫外、 抗老化、 抗冲击、 防火等光伏行业技术标准要求的前提 下, 有效实现了解决了光伏组件封装材料的轻量化 , 提高安装的便利度, 降低 安装成本, 非常适合在光伏领域规模推广应用。
[0008] 本发明的另一目的在于提供上述光伏组件用封 装材料的制备方法, 实现了光伏 组件封装尺寸的任意改变以适应不同建筑的安 装要求, 进一步便于光伏组件的 安装应用。
问题的解决方案
技术解决方案
[0009] 本发明采用的技术方案如下:
[0010] 一种光伏组件用封装材料, 所述的封装材料包括下述重量份数的原料: 纤维布
30-50份, 所述的纤维布由纤维材料织造制成; 丙烯酸粉末涂料 50-70份, 所述 的丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; 其中, 所述的丙烯酸粉末 涂料均匀地涂覆在所述的纤维布上。
[0011] 优选地, 所述的纤维布的单位面积重量范围为 30-400g/m 2, 所述的丙烯酸粉末 涂料涂覆在所述的纤维布上的单位面积重量范 围为 100-400 g/m 2。
[0012] 优选地, 所述的纤维材料是玻璃纤维、 碳纤维和芳纶纤维中的任意一种或几种 的组合。
[0013] 优选地, 所述的纤维材料的单直径范围为 3-23μηι。
[0014] 优选地, 所述的纤维布是由纤维材料采用平纹、 斜纹、 缎纹、 罗纹或席纹中的 任意一种织造方式或几种织造方式的组合制成 。
[0015] 优选地, 所述的丙烯酸树脂的折射率范围 1.40-1.50, 环氧当量范围为 300-800g/ eq, 羟值范围为 15-70mgKOH/g, 酸值范围为 15-85mgKOH/g, 玻璃化温度范围 为 40-70°C, 粘度范围为 75-600Pa,s, 软化点温度范围为 100-120°C。
[0016] 本发明全文所述的单位 g/eq即为克 /当量。
[0017] 优选地, 所述固化剂重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重 量份的 5-25%, 所述的 固化剂是封闭型异氰酸酯、 邻苯二甲酸酐、 偏苯三酸酐、 癸二酸、 十一烷二酸 、 十二烷二酸、 十三烷二酸、 十四烷二酸、 十五烷二酸、 十六烷二酸、 羧基聚 酯、 氢化环氧、 GMA丙烯酸中的任意一种或几种任意配比的混合 。
[0018] 优选地, 所述的丙烯酸粉末涂料还包括助剂, 所述的助剂重量份占所述的丙烯 酸粉末涂料重量份的 0-50%, 所述的助剂是聚酰胺蜡、 聚烯烃蜡、 酰胺改性酚脲 表面活性剂、 苯偶茵、 聚二甲基硅氧烷、 乙烯基三氯硅烷、 正丁基三乙氧基硅 烷、 正硅酸甲酯、 单烷氧基焦磷酸酯、 丙烯酸脂类、 酚醛树脂、 脲醛树脂、 三 聚氰胺甲醛树脂、 二硬脂酰乙二胺、 环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、 受阻酚、 硫代二丙酸双酯、 二苯酮、 水杨酸酯衍生物、 受阻胺、 氧化铝、 气相二氧化硅 、 二氧化硅中的任意一种或几种任意配比的混合 。
[0019] 优选地, 本发明还提出一种如上所述的光伏组件用封装 材料的制备方法, 其中
, 其操作步骤包括如下:
[0020] a) 、 将所述的丙烯酸粉末涂料通过涂覆装置均匀地 涂覆在所述的纤维布上; [0021] b) 、 通过加压加热使所述的丙烯酸粉末涂料与所述 的纤维布实现热粘合; [0022] c) 、 将上述步骤 b) 完成热粘合的丙烯酸粉末涂料与纤维布进行分 段裁切; [0023] d) 、 得到光伏组件用封装材料。
[0024] 优选地, 所述热粘合过程的加压范围为 0.05-0.25Mpa, 所述热粘合过程的加热 温度范围为 90-130°C, 加热吋间范围为 5-20秒。
发明的有益效果
有益效果
[0025] 本发明通过提出采用 30-50重量份的纤维布以及均匀涂覆在纤维布上 50-70重 量份的丙烯酸粉末涂料作为光伏组件的封装材 料, 在满足抗紫外、 抗老化、 抗 冲击、 防火等光伏行业技术标准要求的前提下, 有效实现了解决了光伏组件封 装材料的轻量化, 且制造成本低, 替代传统封装结构式的的钢化玻璃, 给光伏 组件提供一定的刚性以保护光伏电池, 如此, 不但能够大大减轻光伏组件的重 量, 由此适应更多场合的光伏发电产品的安装, 而且还能降低产品安装吋的劳 动强度以及提高安装的便利度, 从总体上降低光伏组件的安装成本。
[0026] 本发明还通过涂覆装置把丙烯酸粉末涂料均匀 地涂覆在纤维布上, 再通过加压 加热使丙烯酸粉末涂料与所述纤维布预粘合, 最后分段裁切制得合适尺寸的光 伏组件的封装材料, 如此能实现光伏组件封装尺寸的任意改变以适 应不同建筑 的安装要求, 进一步便于光伏组件的安装应用。
对附图的简要说明
附图说明
[0027] 附图 1是本发明具体实施方式下光伏组件用封装材 的制备步骤框图。
[0028] 附图 2是本发明具体实施方式下光伏组件用封装材 的制备设备结构示意图; [0029] 附图 3是一种应用本发明光伏组件用封装材料的光 组件封装结构示意图; [0030] 附图 4是另一种应用本发明光伏组件用封装材料的 伏组件封装结构示意图; [0031] 附图 5是本发明背景技术所述的现有典型的光伏组 的封装结构示意图。
本发明的实施方式
[0032] 本发明实施例公幵了一种光伏组件用封装材料 , 封装材料包括下述重量份数的 原料: 纤维布 30-50份, 纤维布由纤维材料织造制成; 丙烯酸粉末涂料 50-70份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; 其中, 丙烯酸粉末涂料均匀 地涂覆在纤维布上。
[0033] 本发明实施例通过提出采用 30-50重量份的纤维布以及均匀涂覆在纤维布上 5 0-70重量份的丙烯酸粉末涂料作为光伏组件的 装材料, 在满足抗紫外、 抗老化 、 抗冲击、 防火等光伏行业技术标准要求的前提下, 有效实现了解决了光伏组 件封装材料的轻量化, 且制造成本低, 替代传统封装结构式的钢化玻璃, 给光 伏组件提供一定的刚性以保护光伏电池, 如此, 不但能够大大减轻光伏组件的 重量, 由此适应更多场合的光伏发电产品的安装, 而且还能降低产品安装吋的 劳动强度以及提高安装的便利度, 从总体上降低光伏组件的安装成本。
[0034] 本发明实施例还公幵了一种如上光伏组件用封 装材料的制备方法, 其中, 其操 作步骤包括如下:
[0035] a) 、 将丙烯酸粉末涂料通过涂覆装置均匀地涂覆在 纤维布上;
[0036] b) 、 通过加压加热使丙烯酸粉末涂料与纤维布实现 热粘合;
[0037] c) 、 将上述步骤 b) 完成热粘合的丙烯酸粉末涂料与纤维布进行分 段裁切;
[0038] d) 、 得到光伏组件用封装材料。
[0039] 本发明实施例通过涂覆装置把丙烯酸粉末涂料 均匀地涂覆在纤维布上, 再通过 加压加热使丙烯酸粉末涂料与所述纤维布预粘 合, 最后分段裁切制得合适尺寸 的光伏组件的封装材料, 如此能实现光伏组件封装尺寸的任意改变以适 应不同 建筑的安装要求, 进一步便于光伏组件的安装应用。
[0040] 为了更清楚地说明本发明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 附图仅仅是本发明中记载的一些实施例, 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, 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041] 实施例 1:
[0042] 一种光伏组件用封装材料, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0043] 纤维布 30-50份, 纤维布由纤维材料织造制成, 优选地, 在本发明实施例中, 纤维布是由纤维材料采用平纹、 斜纹、 缎纹、 罗纹或席纹中的任意一种织造方 式或几种织造方式的组合制成, 具体地, 在本实施方式中, 纤维布 30份, 纤维 布是由纤维材料采用平纹织造方式制成, 当然地, 本领域的技术人员可以根据 实际需要选择其他公知的织造方式;
[0044] 优选地, 在本发明实施例中, 纤维布的单位面积重量范围为 30-400g/m 2, 在确 保纤维布的强度下, 保证纤维布的轻量化, 具体地, 在本实施方式中, 纤维布 的单位面积重量为 100 g/m 2 ;
[0045] 优选地, 在本发明实施例中, 纤维材料是玻璃纤维、 碳纤维和芳纶纤维中的任 意一种或几种的组合, 用以确保纤维布具有良好的绝缘及耐候性, 符合光伏相 关标准要求, 具体地, 在本实施方式中, 纤维材料为玻璃纤维, 当然地, 本领 域的技术人员可以根据实际需要选择其他类型 的纤维材料, 本发明实施例不再 一一展幵说明;
[0046] 优选地, 在本发明实施例中, 纤维材料的单丝直径范围为 3-23μηι, 具体地, 在 本实施方式中, 纤维材料的单丝直径为 3μηι, 便于纤维材料的织造, 以及便于得 到所需要的纤维布的单位面积重量;
[0047] 丙烯酸粉末涂料 50-70份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂和固化剂, 具体 地, 在本实施方式中, 丙烯酸粉末涂料 70份;
[0048] 优选地, 在本发明实施例中, 丙烯酸树脂的折射率范围 1.40-1.50, 环氧当量范 围为 300-800g/eq, 羟值范围为 15-70mgKOH/g, 酸值范围为 15-85mgKOH/g, 玻 璃化温度范围为 40-70°C, 粘度范围为 75-600Pa,s, 软化点温度范围为 100-120°C , 用以确保丙烯酸树脂具有良好的绝缘及耐候性 , 符合光伏相关标准要求, 进 一步优选地, 在本发明实施例中, 丙烯酸树脂是羟基丙烯酸树脂、 GMA (甲基 丙烯酸缩水甘油酯类) 丙烯酸树脂、 羧基丙烯酸树脂或者双官能团丙烯酸树脂 中的任意一种或几种任意配比的组合, 具体地, 在本实施方式中, 丙烯酸树脂 为 GMA (甲基丙烯酸缩水甘油酯类) 丙烯酸树脂, 当然地, 本领域的技术人员 可以根据实际需要选择其他类型的丙烯酸树脂 , 本发明实施例不再一一例举。
[0049]
优选地, 在本发明实施例中, 固化剂重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 5-25%, 固化剂是封闭型异氰酸酯、 邻苯二甲酸酐、 偏苯三酸酐、 癸二酸、 十一烷二酸 、 十二烷二酸、 十三烷二酸、 十四烷二酸、 十五烷二酸、 十六烷二酸、 羧基聚 酯、 氢化环氧、 GMA丙烯酸中的任意一种或几种任意配比的混合 , 具体地, 在 本实施方式中, 固化剂是封闭型异氰酸酯, 封闭型异氰酸酯占丙烯酸粉末涂料 重量份的 10%, 当然地, 本领域的技术人员可以根据丙烯酸树脂的类型 和实际情 况选择其他类型的固化剂和在 5-25%重量比范围 (包括 5%和 25%的端点值) 内的 固化剂, 同样可以取得相同的技术效果, 本发明实施例不再一一展幵说明;
[0050] 其中, 丙烯酸粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上, 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维 布上的单位面积重量范围为 100-400 g/m 2 , 具体地, 在本实施方式中, 丙烯酸粉 末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重量为 100 g/m 2 ;
[0051] 当然地, 在其他具体实施方式中, 本发明实施例提供的丙烯酸粉末涂料还可 以加入一定重量份数的助剂, 优选地, 助剂重量份占所述的丙烯酸粉末涂料重 量份的 0-50%, 用于进一步提高丙烯酸粉末涂料的透明性、 耐候性、 绝缘性以及 阻燃性, 同吋还可以根据光伏组件安装的实际需求, 通过添加助剂来调整丙烯 酸粉末涂料的颜色, 进一步利于光伏组件的实际安装应用。 具体地, 在本发明 实施吋, 助剂是聚酰胺蜡、 聚烯烃蜡、 酰胺改性酚脲表面活性剂、 苯偶茵、 聚 二甲基硅氧烷、 乙烯基三氯硅烷、 正丁基三乙氧基硅烷、 正硅酸甲酯、 单烷氧 基焦磷酸酯、 丙烯酸脂类、 酚醛树脂、 脲醛树脂、 三聚氰胺甲醛树脂、 二硬脂 酰乙二胺、 环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、 受阻酚、 硫代二丙酸双酯、 二苯酮 、 水杨酸酯衍生物、 受阻胺、 氧化铝、 气相二氧化硅、 二氧化硅中的任意一种 或几种任意配比的混合, 当然地, 本领域的技术人员可以根据实际需要选择其 他类型的助剂, 本发明实施例不再具体说明。
[0052] 本发明实施例涉及的丙烯酸粉末涂料可以采用 现有任意一种粉末涂料的公知 制备技术来制备得到, 典型的方法可以采用预混、 熔融挤出、 磨粉等工序后制 备得到, 具体地, 在本实施方式中, 将丙烯酸树脂与固化剂进行预混, 优选地 , 预混吋间可以选择在 2-10分钟之间 (若丙烯酸粉末涂料含有助剂, 也一同进行 预混) , 然后将预混后的混合物用螺杆挤出机挤出并压 成薄片, 优选地, 挤出 机的长径比可以选择在 15: 1-50: 1之间, 挤出机的加热温度选择在 80-120°C之 间, 螺杆转速选择在 200-800rpm; 最后将薄片粉碎成小片料进入磨粉机磨成一定 粒径的粉末涂料, 优选地, 磨粉机的转速选择在 50-150rpm, 优选地, 丙烯酸粉 末涂料成品的粒径范围控制在 35-300μηι之间。 当然地, 还可以采用其他工艺参 数或粉末涂料制备工艺来制备得到丙烯酸粉末 涂料, 相信这些都是本领域技术 人员的常规技术选择, 因此, 丙烯酸粉末涂料的制备过程本文不再详细展幵 描 述。
[0053] 请参见图 1所示, 在本具体实施方式中, 如上的光伏组件用封装材料的制备方 法, 其中, 其操作步骤包括如下:
[0054] a) 、 将丙烯酸粉末涂料通过涂覆装置均匀地涂覆在 纤维布上;
[0055] b) 、 通过加压加热使丙烯酸粉末涂料与纤维布实现 热粘合;
[0056] c) 、 将上述步骤 b) 完成热粘合的丙烯酸粉末涂料与纤维布进行分 段裁切; [0057] d) 、 得到光伏组件用封装材料。
[0058] 需要说明的是, 在本发明实施例中, 热粘合过程需采用合适范围的加压、 加热 控制, 因为只有在合适的压力和温度情况下, 才能使丙烯酸粉末涂料与纤维布 之间实现较好地热熔粘合过程, 最终确保满足制备光伏组件封装过程中的层压 工艺的要求, 从而得到真正能适用于光伏电池组件封装的封 装材料。 因此, 优 选地, 在本发明实施例中, 热粘合过程的加压范围为 0.05-0.25Mpa, 热粘合过程 的加热温度范围为 90-130°C, 加热吋间范围为 5-20秒, 具体地, 在本实施方式中 , 热粘合过程的加压压力为 0.05Mpa, 热粘合过程的加热温度为 130°C, 加热吋 间范围为 5秒。
[0059] 优选地, 在本发明实施例中, 光伏组件用封装材料的制备方法采用如图 2所示 的设备, 在实际实施吋, 将纤维布放入纤维进料机 51中, 将丙烯酸粉末涂料通 过涂覆装置 52均匀地涂覆在纤维进料机 51所输出的纤维布上, 然后通过热熔复 合机 53加压加热使丙烯酸粉末涂料与纤维布实现热 合, 将完成热粘合的丙烯 酸粉末涂料与纤维布进行分段裁切, 即得到光伏组件用封装材料。 在本发明其 他具体实施例中, 涂覆装置也可以采用撒粉头, 此吋涂覆装置是以撒粉的形式 实现涂覆过程, 实现将丙烯酸粉末涂料均匀地涂覆在纤维布上 。 当然地, 本领 域的技术人员也可以根据实际需要选用现有任 意一种公知的设备来完成本发明 所公幵的光伏组件用封装材料的制备。
[0060] 请进一步参见如图 3所示的应用本实施例的光伏组件用封装材料 光伏组件封 装结构示意图, 该光伏封装结构从上往下依次包括: 由本实施例制成的封装材 料层 30a、 上 EVA层 21a、 光伏电池板层 10a、 下 EVA层 22a、 背板层 40a, 其中, 封装材料层 30a取代了钢化玻璃层。 本领域的技术人员可以根据实际需要以及结 合安装场所的条件将本发明实施例得到的封装 材料用于替代其他封装层结构或 与其他材料相结合应用于替代其他层结构, 本发明不做具体限制。 进一步参见 图 4所示另一种应用本实施例的光伏组件用封装 料的光伏组件封装结构示意图
, 该光伏封装结构从上往下依次包括: 由本实施例制成的上封装材料层 31b、 上 EVA层 21b、 光伏电池板层 10b、 下 EVA层 22b、 下封装材料层 32b, 其中, 上封 装材料层 31b和下封装材料层 32b分别取代了钢化玻璃层和背板层。
[0061] 实施例 2:
[0062] 在本实施例 2中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0063] 纤维布 35份, 是由纤维材料采用斜纹织造方式制成;
[0064] 纤维布的单位面积重量为 30 g/m 2 ;
[0065] 纤维材料为碳纤维;
[0066] 纤维材料的单丝直径为 5μηι ;
[0067] 丙烯酸粉末涂料 65份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; [0068] 丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂;
[0069] 固化剂为邻苯二甲酸酐, 邻苯二甲酸酐重量份占丙烯酸粉末涂料重量份 的 15%
[0070] 助剂为聚酰胺蜡等, 聚酰胺蜡重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 10%;
[0071] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 150 g/m
[0072] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 O. lMpa, 热粘合过程的加热温度为 120°C, 加热吋间为 8秒;
[0073] 本实施例 2的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0074] 实施例 3:
[0075] 在本实施例 3中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0076] 纤维布 40份, 是由纤维材料采用缎纹织造方式制成;
[0077] 纤维布的单位面积重量为 50 g/m 2 ; [0078] 纤维材料为芳纶纤维;
[0079] 纤维材料的单丝直径为 8μηι ;
[0080] 丙烯酸粉末涂料 60份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0081] 丙烯酸树脂为双官能团丙烯酸树脂;
[0082] 固化剂为偏苯三酸酐, 偏苯三酸酐重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 18%,
[0083] 助剂为聚烯烃蜡等, 聚烯烃蜡等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 15%;
[0084] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 200 g/m 2 ;
[0085] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.15Mpa, 热粘合过程的加热温度为 100°C, 加热吋间为 10秒;
[0086] 本实施例 3的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0087] 实施例 4:
[0088] 在本实施例 4中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0089] 纤维布 45份, 是由纤维材料采用罗纹织造方式制成;
[0090] 纤维布的单位面积重量为 80 g/m 2 ;
[0091] 纤维材料的单丝直径为 ΙΟμηι;
[0092] 丙烯酸粉末涂料 55份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0093] 固化剂为癸二酸, 癸二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 22%,
[0094] 助剂为酰胺改性酚脲表面活性剂等, 酰胺改性酚脲表面活性剂等重量份占丙烯 酸粉末涂料重量份的 10% ;
[0095] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 250 g/m
[0096] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.18Mpa, 热粘合过程的加热温度为 115°C, 加热吋间为 8秒;
[0097] 本实施例 4的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0098] 实施例 5:
[0099] 在本实施例 5中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0100] 纤维布 50份, 是由纤维材料采用席纹织造方式制成;
[0101] 纤维布的单位面积重量为 120g/m 2 ;
[0102] 纤维材料的单丝直径为 13μηι ; [0103] 丙烯酸粉末涂料 50份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0104] 固化剂为十一烷二酸, 十一烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 25%,
[0105] 助剂为苯偶茵等, 苯偶茵等重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 35%;
[0106] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 300 g/m
[0107] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.2Mpa, 热粘合过程的加热温度为 118°C, 加热吋间为 6秒;
[0108] 本实施例 5的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0109] 实施例 6:
[0110] 在本实施例 6中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0111] 纤维布 38份, 是由纤维材料采用平纹和斜纹织造方式组合制 成;
[0112] 纤维布的单位面积重量为 150g/m 2 ;
[0113] 纤维材料的单丝直径为 16μηι;
[0114] 丙烯酸粉末涂料 62份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; [0115] 固化剂为十二烷二酸, 十二烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 16%,
[0116] 助剂为聚二甲基硅氧烷等, 聚二甲基硅氧烷等重量份占丙烯酸粉末涂料重 量份 的 50% ;
[0117] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 350 g/m
[0118] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.25Mpa, 热粘合过程的加热温度为 95°C, 加热吋间为 15秒;
[0119] 本实施例 6的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0120] 实施例 7:
[0121] 在本实施例 7中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0122] 纤维布 33份, 是由纤维材料采用平纹和缎纹织造方式组合制 成;
[0123] 纤维布的单位面积重量为 180g/m 2 ;
[0124] 纤维材料的单丝直径为 18μηι;
[0125] 丙烯酸粉末涂料 67份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; [0126] 丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂;
[0127] 固化剂为十三烷二酸, 十三烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 18%; [0128] 助剂为二氧化硅等, 助剂重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 45%;
[0129] 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位面积重 量为 400 g/m
[0130] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.22Mpa, 热粘合过程的加热温度为 105°C, 加热吋间为 20秒;
[0131] 本实施例 7的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0132] 实施例 8:
[0133] 在本实施例 8中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0134] 纤维布 42份, 是由纤维材料采用平纹和缎纹织造方式组合制 成;
[0135] 纤维布的单位面积重量为 200g/m 2 ;
[0136] 纤维材料的单丝直径为 18μηι;
[0137] 丙烯酸粉末涂料 58份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0138] 丙烯酸树脂为双官能团丙烯酸树脂;
[0139] 固化剂为十四烷二酸, 十四烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 20%;
[0140] 助剂为受阻酚等, 助剂重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 10%;
[0141] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.16Mpa, 热粘合过程的加热温度为 98°C, 加热吋间为 18秒;
[0142] 本实施例 8的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0143] 实施例 9:
[0144] 在本实施例 9中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0145] 纤维布 48份, 是由纤维材料采用缎纹和罗纹织造方式组合制 成;
[0146] 纤维布的单位面积重量为 250g/m 2 ;
[0147] 纤维材料为碳纤维;
[0148] 纤维材料的单丝直径为 20μηι;
[0149] 丙烯酸粉末涂料 52份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0150] 固化剂为十五烷二酸, 十五烷二酸重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 22%;
[0151] 助剂为丙烯酸脂类、 酚醛树脂和脲醛树脂的混合, 助剂重量份占丙烯酸粉末涂 料重量份的 38% ;
[0152] 在本具体实施方式的光伏组件用封装材料的制 备方法中, 热粘合过程的加压压 力为 0.18Mpa, 热粘合过程的加热温度为 100°C, 加热吋间为 16秒;
[0153] 本实施例 9的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0154] 实施例 10:
[0155] 在本实施例 10中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0156] 纤维布 46份, 是由纤维材料采用平纹、 斜纹和席纹织造方式组合制成;
[0157] 纤维布的单位面积重量为 300g/m 2 ;
[0158] 纤维材料为玻璃纤维和芳纶纤维的组合;
[0159] 纤维材料的单丝直径为 23μηι;
[0160] 丙烯酸粉末涂料 54份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0161] 丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂和 GMA丙烯酸树脂的混合;
[0162] 固化剂为十五烷二酸和十六烷二酸的混合, 固化剂重量份占丙烯酸粉末涂料 量份的 25%;
[0163] 助剂为三聚氰胺甲醛树脂和二硬脂酰乙二胺的 混合, 助剂重量份占丙烯酸粉 涂料重量份的 15%;
[0164] 本实施例 10的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0165] 实施例 11:
[0166] 在本实施例 11中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0167] 纤维布 36份, 是由纤维材料采用平纹、 斜纹和席纹织造方式组合制成;
[0168] 纤维布的单位面积重量为 350g/m 2 ;
[0169] 纤维材料为玻璃纤维和碳纤维的组合;
[0170] 纤维材料的单丝直径为 14μηι;
[0171] 丙烯酸粉末涂料 64份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂;
[0172] 丙烯酸树脂是羟基丙烯酸树脂;
[0173] 固化剂为羧基聚酯, 羧基聚酯重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 18%;
[0174] 助剂为环氧乙烷与环氧丙烷的混合物, 助剂重量份占丙烯酸粉末涂料重量份 10%;
[0175] 本实施例 11的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0176] 实施例 12: [0177] 在本实施例 12中, 封装材料包括下述重量份数的原料:
[0178] 纤维布 35份, 是由纤维材料采用平纹、 斜纹和席纹织造方式组合制成;
[0179] 纤维布的单位面积重量为 400g/m 2 ;
[0180] 纤维材料的单丝直径为 23μηι ;
[0181] 丙烯酸粉末涂料 65份, 丙烯酸粉末涂料包括丙烯酸树脂、 固化剂和助剂; [0182] 助剂为受阻酚、 硫代二丙酸双酯、 二苯酮、 水杨酸酯衍生物、 受阻胺、 氧化铝 和气相二氧化硅的混合物, 助剂重量份占丙烯酸粉末涂料重量份的 10%;
[0183] 本实施例 12的其余技术方案与上述实施例 1相同。
[0184] 实施例 13:
[0185] 本实施例 13的其余技术方案与上述实施例 1相同, 区别仅在于, 在本实施例 13 中, 纤维布的单位面积重量为 130 g/m 2, 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位 面积重量为 180 g/m 2 。
[0186] 实施例 14:
[0187] 本实施例 14的其余技术方案与上述实施例 2相同, 区别仅在于, 在本实施例 14 中, 纤维布的单位面积重量为 80 g/m 2, 丙烯酸粉末涂料涂覆在纤维布上的单位 面积重量为 280 g/m 2 。
[0188] 本实施例 14的其余技术方案与上述实施例 2相同。
[0189] 比较例 1:
[0190] 本比较例 1采用背景技术所述的现有典型的光伏组件的 装材料。
[0191] 比较例 2:
[0192] 本比较例 2采用背景技术所述的 EVA胶膜封装材料。
[0193] 比较例 3:
[0194] 本比较例 3采用背景技术所述的 POE胶膜封装材料。
[0195] 比较例 4:
[0196] 本比较例 4的其余技术方案与上述实施例 1相同, 区别仅在于, 在本比较例 4中 , 封装材料包括纤维布 30份和常规商业化的环氧粉末涂料。
工业实用性
[0197] 本发明针对上述实施例以及比较例进行了实施 效果测试, 其测试结果如下表 1 1各类封装材料应用与光伏组件封装的实施效 对比
[0199] 本发明全文所述的封装结构重量是指光伏组件 用封装材料单位平方米的重量; 所述的抗冲击性能测试是指将标准直径为 25mm、 质量为 7.53g的冰球以 23.0m/s 的速度发射出去, 撞击完成封装的光伏组件 11个位置, 通过外观、 最大功率衰 减和绝缘电阻等三个方面要求来判断光伏组件 的抗冲击性能; 所述的防火性是 通过 UL1703标准检测得到的结果; 所述的铅笔硬度是 ASTM D3363-2005(R2011) 标准检测得到的结果; 所述的拉伸强度是 GB/T 1040.3-2006标准检测得到的结果 ; 所述的断裂伸长率是通过 GB/T 1040.3-2006标准检测得到的结果。
[0200] 从表 1中数据可明显看出, 本发明实施例在满足抗紫外、 抗老化、 抗冲击、 防 火等光伏行业技术标准要求的前提下, 有效实现了解决了光伏组件封装材料的 轻量化, 且制造成本低, 替代传统封装结构式的的钢化玻璃, 给光伏组件提供 一定的刚性以保护光伏电池, 如此, 不但能够大大减轻光伏组件的重量, 由此 适应更多场合的光伏发电产品的安装, 而且还能降低产品安装吋的劳动强度以 及提高安装的便利度, 从总体上降低光伏组件的安装成本。
[0201] 需要进一步强调的是, 本发明实施例通过涂覆装置把丙烯酸粉末涂料 均匀地涂 覆在纤维布上, 再通过加压加热使丙烯酸粉末涂料与纤维布预 粘合, 最后分段 裁切制得合适尺寸的光伏组件的封装材料, 如此能实现光伏组件封装尺寸的任 意改变以适应不同建筑的安装要求, 进一步便于光伏组件的安装应用。
[0202] 虽然本实施例得到的材料应用于光伏组件的封 装能够取得优异的实施效果, 但 光伏领域并不是该材料的唯一应用领域, 本领域技术人员根据实际应用领域需 要, 同吋基于本发明所公幵的光伏组件用封装材料 所具备的特性和所实现的技 术效果, 完全可以将本发明应用在其他合适的领域中, 这种应用不需要付出任 何创造性劳动, 仍然属于本发明的精神, 因此这种应用同样被认为本发明的权 利保护范围。
[0203] 对于本领域技术人员而言, 显然本发明不限于上述示范性实施例的细节, 而且 在不背离本发明的精神或基本特征的情况下, 能够以其他的具体形式实现本发 明。 因此, 无论从哪一点来看, 均应将实施例看作是示范性的, 而且是非限制 性的, 本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明 限定, 因此旨在将落在权 利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化 囊括在本发明内。 不应将权利要 求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要 求。
[0204] 此外, 应当理解, 虽然本说明书按照实施方式加以描述, 但并非每个实施方式 仅包含一个独立的技术方案, 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见, 本领 域技术人员应当将说明书作为一个整体, 各实施例中的技术方案也可以经适当 组合, 形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式 。
Next Patent: PACKAGING MATERIAL FOR PHOTOVOLTAIC MODULE AND METHOD FOR PREPARING PACKAGING MATERIAL