一种光伏组件层压机及层压工艺.pdf

本发明公布了一种光伏组件层压机及层压工艺，属于光伏组件封装设备技术领域。该层压机，包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面。层压工艺包括： A：光伏组件进入层压机；B：预抽真空预热阶段上腔室进行一次或多次充气抽气，使上腔室上的硅胶板施加给光伏组件瞬时压力；C：层压阶段；真空和温度达到设定值时，合上上盖对上腔室充气保压，硅胶板持续一定时间对组件施加压力完成组件层压。本发明容易实现，应用在太阳能组件封装中能够有效的提高组件封装质量，提高良品率。

权利要求书1.  一种光伏组件层压机，包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，其特征在于：层压时置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置。2.  根据权利要求1所述的一种光伏组件层压机，其特征在于：所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1o-3o。3.  根据权利要求1所述的一种光伏组件层压机，其特征在于：所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1 .5o-2.5o。4.   一种光伏组件层压工艺，采用层压机进行层压，所述的层压机包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的段处于该平面上的较高位置，其特征在于：包括以下步骤： A：光伏组件进入层压机，传输系统将光伏组件传输到层压机的下腔室内，置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置；B：预抽真空预热阶段，合上层压机上盖，真空系统对下腔室进行抽真空，同时加热系统对组件进行加热，在这一过程中，上腔室进行一次或多次充气抽气，使上腔室上的硅胶板施加给光伏组件短时压力，该压力由于倾斜面的存在，组件离引线口较近的端部先接受到短时压力，组件离引线口较远的端部后接受到短时压力；C：层压阶段；真空和温度达到设定值时，合上上盖对上腔室充气保压，硅胶板持续一定时间对组件施加压力完成组件层压。5.  根据权利要求4所述的一种光伏组件层压工艺，其特征在于：所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于90℃时进行。6.  根据权利要求4所述的一种光伏组件层压工艺，其特征在于：所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于75℃时进行。7.  根据权利要求4所述的一种光伏组件层压工艺，其特征在于：所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气时上腔室与下腔室的压力差控制在4000Pa以内。8.  根据权利要求4所述的一种光伏组件层压工艺，其特征在于：所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气状态时的时长不超过40秒。

说明书一种光伏组件层压机及层压工艺
技术领域
本发明涉及一种光伏组件封装装置及封装工艺，特别涉及一种光伏组件层压机及层压工艺，属于光伏组件封装设备技术领域。
背景技术
光伏组件的封装是光伏组件制造工艺的重要组成部分，光伏组件封装通过将发电模块封装在玻璃、封装膜和背板之间使发电模块与外界的空气隔离，保证其耐候性标准的实现，以占光伏组件最大比例的晶硅组件为例，封装采用的主流设备为层压机，在层压机内通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA 熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起，层压机的主要结构是由上下真空腔、硅胶板、加热系统、真空系统、加热控制系统、控制系统等构成，封装时，首先将盖板玻璃、连接好的晶硅电池片、EVA膜、背板膜（通常采用TPT 或PET 等材料）叠放好送入层压机的下腔室，下腔室置放光伏组件的面为一水平面，水平面下方设置有加热装置，一般采用设置油管通过油路加热。层压时一般分为以下阶段：组件进入层压机时，下腔室充气，上腔室真空；上盖合上后，下腔室抽真空，同时对组件加热，基本加热到EVA融化温度，上腔室充气，此过程一般5min；保压层压：上腔室的真空为零，保压层压一段时间，使EVA交联固化，目前主流的太阳能组件封装均采用这种工艺，这种工艺在生产过程中主要的产品缺陷是气泡，由于气泡在组件使用过程中，由于受到光照和组件使用过程中温度升高等因素的影响，气泡会呈现扩大化的趋势，长期情况下，气泡部位的EVA会与背板和玻璃脱层，导致水汽等侵蚀组件内部，影响组件正常的使用，导致组件在使用过程中功率下降甚至报废，在大规模光伏发电阵列中，一个组件的故障会在发电系统中形成很大的电阻，影响整个发电系统的正常运行，所以组件封装过程中对气泡的要求非常严格，目前的太阳能电池封装工艺主要靠抽真空排气，对真空、温度、时间等工艺参数的配合要求很高，一旦出现工艺或设备上小的偏差，就会造成气泡缺陷的发生。
发明内容
本发明的目的为克服现有技术中的上述缺陷，提供一种光伏组件层压机及层压工艺。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种光伏组件层压机，包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置，进一步的，所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1o-3o，进一步的，所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1 .5o-2.5o。
一种光伏组件层压工艺，采用层压机进行层压，所述的层压机包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的段处于该平面上的较高位置，包括以下步骤：
 A：光伏组件进入层压机，传输系统将光伏组件传输到层压机的下腔室内，置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置；
B：预抽真空预热阶段，合上层压机上盖，真空系统对下腔室进行抽真空，同时加热系统对组件进行加热，在这一过程中，上腔室进行一次或多次充气抽气，使上腔室上的硅胶板施加给光伏组件瞬时压力，该压力由于倾斜面的存在，组件离引线口较近的端部先接受到短时压力，组件离引线口较远的端部后接受到短时压力，；
C：层压阶段；真空和温度达到设定值时，合上上盖对上腔室充气保压，硅胶板持续一定时间对组件施加压力完成组件层压。进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于90℃时进行，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于75℃时进行，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气时上腔室与下腔室的压力差控制在4000Pa以内，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气状态时的时长不超过40秒。
 本发明所具有的积极技术效果为：本发明在置放光伏组件的下腔室平面有一个小的倾斜度，在硅胶板充气对光伏组件产生压力时，由于有这一小倾斜度的存在，组件沿层压机长度方向上受力是不同时的，接近引线口的端部首先受力，这种方式可以在组件内部受到的压力在时间轴上从前到后逐渐产生，能够在组件内部为气体逃逸形成有效的通道，特别是由于组件内部凸凹部位密封的气体，在升温阶段的一定压力下会被挤压出来，由于施加的压力较小，时间较短，充气施加压力后还要马上抽取真空，到一定时间后才对上室充气，所以本工艺不会对EVA的固化产生影响，短时施加压力还对组件内部起到一定的均化作用，有利于消除组件内部温度、几何位置等方面的差异，由于本发明中的置放组件的面的倾斜度非常小，不会在保压过程中导致组件前后方向受力明显差异而产生其它封装质量问题。本发明所提供的层压机及层压工艺，能够大幅的降低在太阳能电池组件封装过程中气泡缺陷的发生，特别是汇流带及引线口附近的气泡缺陷采用本发明后大幅降低，本发明容易实现，应用在太阳能组件封装中能够有效的提高组件封装质量，提高良品率。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
一种光伏组件层压机，包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置，进一步的，所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1o-3o，进一步的，所述的倾斜平面与水平方向的夹角为1 .5o-2.5o。
一种光伏组件层压工艺，采用层压机进行层压，所述的层压机包括上腔室、下腔室、真空系统、控制系统，层压时置放光伏组件的下腔室面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的段处于该平面上的较高位置，包括以下步骤：
 A：光伏组件进入层压机，传输系统将光伏组件传输到层压机的下腔室内，置放光伏组件的下腔室内的面为一倾斜平面，该倾斜平面与水平方向有一夹角，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置；
B：预抽真空机余热阶段，合上层压机上盖，真空系统对下腔室进行抽真空，同时加热系统对组件进行加热，在这一过程中，上腔室进行一次或多次充气抽气，使上腔室上的硅胶板施加给光伏组件瞬时压力，该压力由于倾斜面的存在，组件离引线口较近的端部先接受到短时压力，组件离引线口较远的端部后接受到短时压力，；
C：层压阶段；真空和温度达到设定值时，合上上盖对上腔室充气保压，硅胶板持续一定时间对组件施加压力完成组件层压。进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于90℃时进行，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气在温度不高于75℃时进行，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气时上腔室与下腔室的压力差控制在4000Pa以内，进一步的，所述的步骤B中对上腔室进行一次或多次充气抽气，充气状态时的时长不超过40秒。
结合附图对本发明做进一步的解释，附图中各标记为：1：层压机体；2：下腔室；3：上腔室；4：光伏组件；5：引线口；6：光伏组件置放面；7：硅胶板；8：真空系统；如附图所示，一种光伏组件层压机，1为层压机体，与层压机配套设置有加热系统、控制系统、上盖升降系统、传输系统，这些系统在目前的层压机上均有配置，这里不再赘述，8所示为与层压机配套的真空系统，真空系统包括有连通至上腔室3和下腔室2的充气和抽气管路，真空系统中按照需要配置各种功能阀门，上下腔室之间隔离有硅胶板7，本发明中置放光伏组件4的面即光伏组件置放面6为一倾斜平面，在制造中，本倾斜平面无特殊材料、平整度等要求，与传统的层压机相比，将原来置放光伏组件的水平面改为有一微小倾斜角度的倾斜平面即可，相应的加热油管和回路同样设置，该倾斜平面与水平方向的夹角最好在1 .5o-2.5o之间，层压时光伏组件4的放置方向为离引线口5较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置，本发明的图中倾斜平面从层压机尾部向前部自下向上倾斜，图1中示出了两个光伏组件，本发明的层压机可为一次层压四片的层压机，排列方式为两行两列。本发明层压工艺为：首先将敷设好的将要封装的光伏组件依靠传输系统送入层压机，光伏组件4置于光伏组件置放面6上，由于光伏组件置放面6有一小的倾斜角度，所以光伏组件4放平稳后从前到后各部位的绝对高度是不同的，放置后光伏组件4的放置方向为离引线口5较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置，即离引线口5较近的端部位于绝对高度较高的位置，光伏组件进入层压机后，合上上盖，这时上腔室为真空状态，下腔室开始抽气，同时加热系统开始加热，层压工艺中这一过程在5分钟左右，传统的层压工艺中在这一阶段对上腔室进行充气加压，这种工艺的缺陷之一在于如果组件内还内部有气体，对上腔室充气加压容易将气体封闭到组件中，气体不能被抽出，最后在组件上形成气泡缺陷。本发明中，在这一过程中对上腔室进行一次短暂的充气过程，充气状态不超过40秒，充气造成的上腔室与下腔室的压力差在4000Pa以内，然后快速抽气，这一充气过程在合上上盖下腔室开始抽气的3min之内进行，最好保证温度不高于75℃，进行这一工艺过程时，上腔室充气时由于光伏组件置放面6为一倾斜平面，充气式光伏组件4从离引线口较近的端部开始从前到后在时间上先后受到一短暂的压力，有利于挤压处光伏组件内部的气体，而且这时光伏组件4本身的温度不高，不会在内部形成气体封闭现象，这个短暂的压力对光伏组件4内部的温度、介质、几何形状还有一定程度的均化和修补优化作用，有利于增强组件内部的均匀性，消除局部应力，还可以促进EVA的初步交联，如果真空系统性能足够优良，这种短暂的压力可以施加多次，即可以进行多个快速充气抽气的过程，这一工艺在目前的层压机真空系统上可以较为容易的实现，只需配置相应的阀门，靠人工完成即可实现，也可将控制程序置入层压机的控制系统自动完成，这一过程完成后下一步与传统的层压工艺相同，对上腔室进行充气加压，达到设定的时间和温度后，上腔室真空到零，进行保压层压，在充气加压开始和保压层压的初始组件4的前后部受力在时间轴上也是有时间差的，这种时间差的存在有利于排除在层压过程中EVA加热交联过程中释放出的气体，各这些气体的排出和逃逸提供时间，保压层压温度一般设定在在120℃-150℃，本发明中在步骤B中对EVA的交联有一定的促进作用，在保压层压阶段可以适当的降低3℃左右的层压温度。
在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。