[发明专利]一种双面玻璃光伏建材构件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种晶硅太阳能电池柔性芯板、双面玻璃光伏建材构件及其制备方法。柔性芯板由树脂基复合薄膜材料、EVA、太阳能电池串加热层压封装而成，光伏建材构件由上保护层玻璃、聚乙烯醇缩丁醛、上述柔性芯板、聚乙烯醇缩丁醛、下保护层玻璃通过高压釜热压而成。本发明的晶硅太阳能电池柔性芯板能与上下玻璃构成一个整体，具备发电效率高、长期可靠性高、寿命长、安全性能高的特点，既有玻璃幕墙隔热、保温、隔音、防紫外线、防碎落的优势，又可以发挥晶硅太阳能高转换效率，高稳定性的采光发电性能，同时制造过程可以实现美观的弧度与单块大尺寸构件化，特别适合复杂曲面的幕墙、采光顶、农业大棚、阳光房、停车棚、候车厅等建筑使用。

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池，特别涉及一种晶硅太阳能电池柔性芯板、双面玻璃光伏建材构件及其制备，属于光伏技术领域。

背景技术

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，建筑光伏则是世界光伏发电应用领域最重要的市场之一。

普通晶硅太阳能组件或者薄膜太阳能组件因其存在多采用不透光背板材料、结构安全性不高，不能直接作为建筑构件，仅能通过支撑结构与组件结合，从美观与安装难度上讲，可实现与建筑结合的应用场合较少。

随着建筑光伏的技术发展，出现了双面玻璃晶硅组件，现有大规模制造的双玻晶硅组件多采用钢化玻璃夹层结构，就是由两片玻璃中间复合太阳能电池片组成复合层。如图1所示，双玻晶硅组件由钢化玻璃8、胶膜9和太阳能电池10组成。

目前主要双玻晶硅组件主要有两种封装方式，第一种方式采用钢化玻璃+POE/EVA胶膜+太阳能电池+POE/EVA胶膜+钢化玻璃结构，多通过层压机实现，材料价格便宜，封装速率高，但EVA/POE抗老化性能不强，使用寿命达不到50年，不能与建筑同寿命，同时EVA/POE与玻璃的粘结性能、吸收冲击性能比PVB弱，建筑上运用的安全性不足。

另外一种为钢化玻璃+PVB胶膜+太阳能电池+PVB胶膜+钢化玻璃结构，采用层压机进行预成型，再使用高压釜固化工艺目前较为常见，但实际工艺过程脱层、气泡、碎片、移位等造成成品率低。而直接进入高压釜一次成型的工艺技术尚未成熟。

受限于材料选择与工艺实现过程，常规双玻晶硅组件存在以下缺陷：(1)层压组件均为平板型，款式单一，很难生产出有弧度(或弧度稍大)的双玻晶硅组件；(2)不适合曲面安装，遇到曲面安装时需要弧度设计尽量小，多采用多块组件小角度拼接的方式实现，安装难度大，整体美观度受很大影响；(3)安装需要额外的支撑结构，系统成本增加；(4)受限于层压尺寸，单块大尺寸构件化实现困难。

目前也有一些技术方案提出通过使用柔性薄膜太阳能电池芯板、PVB、双面玻璃经过高压釜封装，实现玻璃光伏建筑构件的曲面外观、强度要求，但薄膜太阳能电池的光电转换效率低，且生产工艺过程复杂。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有技术中双玻晶硅组件无法既解决结构强度、美观的弧度与单块大尺寸构件化等建筑要求，又实现晶硅太阳能组件高转换效率，高稳定性的采光发电性能。

为解决上述问题，本发明的第一方面，提供了一种晶硅太阳能电池柔性芯板，由树脂基复合薄膜、胶膜、晶硅太阳能电池串加热层压封装而成；晶硅太阳能电池柔性芯板包括依次叠合的第一树脂基复合薄膜、第一胶膜、晶硅太阳电池串、第二树脂基复合薄膜。

进一步地，晶硅太阳能电池柔性芯板还可以包括位于所述晶硅太阳电池串和第二树脂基复合薄膜之间的第二胶膜。

进一步地，树脂基复合薄膜由纤维布和粉末涂料组成。

更进一步地，纤维布由纤维材料织造制成，纤维材料选自玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维之中的任意一种或几种的组合，纤维材料的单丝直径范围为3～23μm，纤维布单位面积重量在30克/平方米～400克/平方米之间。