CN114823958B - 一种太阳能电池封装方法及封装组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池封装方法及封装组件；一种太阳能电池封装组件，包括底座，底座顶部开设有通槽，底座顶部和底部均设有支撑板，顶部所述支撑板的底部设有多个伸缩气缸，所述伸缩气缸底部固定有第一固定板，所述第一固定板底部和底座顶部均设有回形框，每个所述回形框的中心通口均设有第二固定板，本发明通过耐高温弹性层、第一回形板和第二回形板等之间的相互配合，在液压伸缩杆和伸缩气缸同步伸长过程中，当液体压力传感器检测到压力值大于预设值时，通过控制电动伸缩杆伸长至液体压力传感器检测到压力值等于预设值停止，能够使溢流出的熔融的EVA胶膜的高度随层压间隙改变而改变。

Description

一种太阳能电池封装方法及封装组件

技术领域

本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池封装方法及封装组件。

背景技术

光伏组件由透明盖板、背板、夹于背板和透明盖板之间的封装胶膜和光伏电池片构成，上述部件通过层压工艺形成完整的光伏组件或光伏面板，层压过程中，盖板与背板两者中间的封装胶膜容易从四周溢出，需要在层压后进行削边处理，割去残留在光伏组件四周边缘上的多余胶膜，增加了层压后的工作量，而且削边质量将直接影响双玻光伏组件的美观程度，同时现有的制造出的太阳能电池板均是直接与外框架直接对接安装，由于太阳能电池板的外边框温度会高于太阳能电池板温度，若二者直接接触装配，容易因外边框的高温影响太阳能电池板四周边缘与外边框接触的电池串的发电效率。

发明内容

本发明提供一种不需要削边去除溢出的EVA溶胶，且能够使封装出的太阳能电池板不直接与外边框对接，从而避免因外边框的高温影响太阳能电池板四周边缘与外边框接触的电池串的发电效率低的一种太阳能电池封装组件。

本发明提供一种太阳能电池封装组件，包括底座，所述底座顶部开设有通槽，所述底座顶部和底部均设有支撑板，顶部所述支撑板的底部设有多个伸缩气缸，所述伸缩气缸底部固定有第一固定板，所述第一固定板底部和底座顶部均设有回形框，每个所述回形框的中心通口均设有第二固定板，所述第二固定板上设有用于检测溢流出的胶体液压的液体压力传感器，所述第二固定板均通过液压伸缩杆与支撑板连接，所述液压伸缩杆与第二固定板之间设有压力传感器，两个所述回形框相对的一侧均设有挡块，所述第二固定板与第一固定板之间通过固定件固定连接，两个所述第二固定板相对的一端均位于两个回形框之间的空间内，且对称设置，同时与两个回形框相对的一端面不在同一高度，两个所述回形框相背一侧开设有用于将第一固定板和回形框固定连接的固定孔，所述回形框相对一侧均开设有多个回形槽，所述回形槽内壁靠近第一固定板的一侧设有固定块，所述固定块远离第一固定板的一端固定设有弹簧，所述弹簧另一端固定有第一回形板，所述第一回形板远离第一固定板的一侧设有第二回形板，所述第一回形板和第二回形板上均开设有螺纹槽，所述固定块通过螺钉与第一回形板和第二回形板螺纹连接，所述第一固定板上设有与螺钉相对应的电动伸缩杆，且所述电动伸缩杆底部设有电磁铁；上下回形槽之间设有耐高温弹性层，顶部第一回形板和第二回形板之间夹紧耐高温弹性层一端，底部第一回形板和第二回形板之间夹紧耐高温弹性层另一端。

本发明至少具有以下有益效果：

1、本发明通过耐高温弹性层、第一回形板和第二回形板等之间的相互配合，第一方面本发明通过在液压伸缩杆和伸缩气缸同步伸长过程中，当液体压力传感器检测到压力值大于预设值时，通过控制电动伸缩杆伸长至液体压力传感器检测到压力值等于预设值停止，能够使溢流出的熔融的EVA胶膜的高度随层压间隙改变而改变；第二方面能够在保证溢流出的熔融的EVA胶始终能够完全填充耐高温弹性层与太阳能电池、玻璃板、以及第二固定板之间围成的腔室，保证不会出现断胶的情况下，能够根据溢流出的胶液量进行自动调节溢流出EVA胶的厚度，从而能够适应性增加凝固在太阳能电池板边缘的EVA胶的凝固厚度，进而能够增强太阳能电池板与太阳能电池板外框架之间的缓冲能力。

2、本发明通过将两个第二固定板相对的一端均位于两个回形框之间的空间内，且对称设置，同时与两个回形框相对的一端面不在同一高度，能够在回形框与玻璃板或回形框与背板之间充入EVA胶，从而避免太阳能电池板直接接触，导致外边框的高温引起太阳能电池板四周边缘与外边框接触的电池串的发电效率低的情况发生。

3、本发明通过回形框、第二固定板之间的相互配合，通过将封装过程中起到密封和压紧作用的回形框作为太阳能电池板的外边框，从而减少装配外边框的步骤，从而提高封装效率。

4、本发明通过回形框、耐高温弹性层等之间的相互配合，可通过向耐高温弹性层与回形框、固定边框、挡块围成的密封腔室内充入密封液，从而使密封液对太阳能发电板在运输过程中起到缓冲作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构另一角度示意图；

图3为本发明电动伸缩杆、液压伸缩杆的连接示意图；

图4为本发明两个第二固定板之间结构爆炸图；

图5为本发明两个第二固定板之间连接结构的剖视图；

图6为本发明封装后的太阳能电池结构示意图；

图7为本发明图5中A部分结构放大示意图；

图8为本发明第一耐高温弹性膜、第二耐高温弹性膜和固定边框之间的密封腔室内各物质位置。

图中：1、底座；2、支撑板；3、伸缩气缸；4、第一固定板；5、回形框；6、第二固定板；7、挡块；8、回形槽；9、固定块；10、第一回形板；11、第二回形板；12、电动伸缩杆；13、电磁铁；14、液压伸缩杆；15、耐高温弹性层；151、第一耐高温弹性膜；152、第二耐高温弹性膜；16、固定边框；17、玻璃板；18、电池片；19、背板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图8所示，一种太阳能电池封装组件，包括底座1，底座1顶部开设有通槽，通过开设通槽，能够使底部电动伸缩杆12和液压伸缩杆14贯穿底座1从而能够使电动伸缩杆12和液压伸缩杆14便于与顶部底座1部件接触，底座1顶部和底部均设有支撑板2，顶部支撑板2的底部设有多个伸缩气缸3，伸缩气缸3底部固定有第一固定板4，第一固定板4底部和底座1顶部均设有回形框5，每个回形框5的中心通口均设有第二固定板6，第二固定板6上设有用于检测溢流出的胶体液压的液体压力传感器，第二固定板6均通过液压伸缩杆14与支撑板2连接，液压伸缩杆14与第二固定板6之间设有压力传感器，两个回形框5相对的一侧均设有挡块7，第二固定板6与第一固定板4之间通过固定件固定连接，两个第二固定板6相对的一端均位于两个回形框5之间的空间内，且对称设置，同时与两个回形框5相对的一端面不在同一高度，两个回形框5相背一侧开设有用于将第一固定板4和回形框5固定连接的固定孔，回形框5相对一侧均开设有多个回形槽8，回形槽8内壁靠近第一固定板4的一侧设有固定块9，固定块9远离第一固定板4的一端固定设有弹簧，弹簧另一端固定有第一回形板10，第一回形板10远离第一固定板4的一侧设有第二回形板11，第一回形板10和第二回形板11上均开设有螺纹槽，固定块9通过螺钉与第一回形板10和第二回形板11螺纹连接，第一固定板4上设有与螺钉相对应的电动伸缩杆12，且电动伸缩杆12底部设有电磁铁13；上下回形槽8之间设有耐高温弹性层15，顶部第一回形板10和第二回形板11之间夹紧耐高温弹性层15一端，底部第一回形板10和第二回形板11之间夹紧耐高温弹性层15另一端。

还包括设置于底座1顶部的多个伸缩部，伸缩部端部设有用于吸附固定边框16的吸盘；本发明通过设置伸缩部，在完成玻璃板17、电池板、背板19之间的胶粘接后，即EVA溶胶凝固后，通过吸盘吸附固定边框16，然后通过控制伸缩部伸长，伸缩部伸长并推动吸盘和固定边框16移动，并使固定边框16插入至两个回形框5之间的间隙内，然后通过螺钉依次贯穿回形框5、挡块7、固定边框16、挡块7、回形框5，最终与最底部的回形框5通过螺纹固定连接；从而完成对太阳能电池的封装。

第二固定板6周侧壁呈均匀阵列设有多个流道，流道内均设有补胶阀和排胶阀；本发明通过在第二固定板6周侧壁开设流道，在封装过程中，当玻璃板17、电池板、背板19缝隙之间设置的EVA溶胶溢流过少时，可通过开启补胶阀，通过流道向耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成的腔室进行补胶；当玻璃板17、电池板、背板19缝隙之间设置的EVA溶胶溢流过多时，通过开启排胶阀，通过流道将耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成的腔室内的多余的胶进行排出。

还包括用于将太阳能电池边框和回形框5通过螺栓固定连接的螺栓紧固机械臂；通过设置螺栓紧固机械臂，在固定边框16插入至回形框5之间的空隙内时，并通过控制伸缩部将固定边框16边缘与回形框5边缘对齐后，通过控制螺栓紧固机械臂，将螺钉依次贯穿回形框5、挡块7、固定边框16、挡块7、回形框5，并将回形框5、挡块7和固定边框16通过螺栓紧密固定在一起。

还包括密封液加注泵，回形框5上还设有密封液加注口，密封液加注泵通过密封液加注管与密封液加注口连接；本发明通过增设密封液加注泵和密封液加注口，在固定边框16与回形框5完成紧固连接后，通过将密封液加注管与密封液加注口对接，然后通过控制密封液加注泵启动。从而使密封液加注泵将密封液体泵入耐高温弹性层15与回形框5、固定边框16、挡块7围成的密封腔室内形成缓冲层，从而一方面使密封液对太阳能发电板在运输过程中起到缓冲。

还包括颜料加注泵，密封液加注管上还设有用于混合颜料和密封液的搅拌组件，颜料加注泵通过颜料加注管与搅拌组件连接；通过设置搅拌组件，在加注密封液过程中，同时启动颜料加注泵，使颜料与密封液进入搅拌组件，经搅拌组件搅拌均匀后，使颜料与密封液均匀混合；使加注入回形框5内的密封液带有颜色，从而可通过观察回形框5外表有无颜料，进而可判断确定有无密封液泄露；最终起到警示作用，在人员观察到回形框5带有颜色，能及时通知维修人员进行维修。

还包括气动设备，耐高温弹性层15包括第一耐高温弹性膜151和第二耐高温弹性膜152，第一耐高温弹性膜151和第二耐高温弹性膜152两端相互连接，第一耐高温弹性膜151和第二耐高温弹性膜152之间形成密封腔室；第二耐高温弹性膜152上设有密封液加注口，回形框5上设有充气阀和排气阀；本发明还可通过增设双层的弹性膜，即，第一耐高温弹性膜151和第二耐高温弹性膜152，如图8所示，从而在密封液外另一个腔室内（即密封液与外边框之间）充入气体，从而实现隔热，避免因太阳能外边框温度过高，将热量直接传导给密封液，导致密封液膨胀过快的情况发生。

还包括用于对EVA胶膜加热的加热系统和凝固的制冷系统；在叠片过程中，通过加热系统将EVA胶膜加热至熔融状态，从而实现太阳能板的封装粘接，在加热以及层压完成后，通过制冷系统对熔融的EVA胶膜进行降温，使熔融状态的EVA胶膜快速凝固。

在使用时，将背板19、EVA胶膜、电池片18、EVA胶膜、钢化玻璃依次叠设，通过控制伸缩气缸3伸长，使伸缩气缸 3伸长至第一固定板4与第二固定板6之间通过固定件固定连接的位置，然后通过固定件将第一固定板4与第二固定板6之间固定连接，然后在底座1的通槽中心处放置回形框5，同时在第一固定板4下方固定回形框5，然后通过下部回形框5内多个回形槽8内的第一回形板10和第二回形板11将耐高温弹性层15一端密封固定于回形槽8内，即通过螺钉穿过固定块9、弹簧后，依次与第一固定板4与第二固定板6螺纹连接，并将耐高温弹性层15压紧固定于第一固定板4与第二固定板6之间，然后将叠设好的太阳能电池放置于底座1的通槽中心位置，再通过顶部回形框5内多个回形槽8内的第一回形板10和第二回形板11将耐高温弹性层15另一端密封固定于顶部回形框5上的多个回形槽8内，即通过螺钉依次穿过顶部回形框5内的固定块9、弹簧后，依次与顶部回形框5内的第一固定板4与第二固定板6螺纹连接，并将耐高温弹性层15压紧固定于第一固定板4与第二固定板6之间；然后控制电动伸缩杆12伸长，电动伸缩杆12伸长并推动电磁铁与螺钉连接，然后控制电磁铁与通电使电磁铁与螺钉磁性吸合；由于耐高温弹性层15具备弹性，从而使耐高温弹性层15始终与太阳能电池叠合组件边缘始终接触，然后通过控制加热系统进行加热，将背板19、EVA胶膜、电池片18、EVA胶膜、钢化玻璃中的EVA胶膜加热至熔融状态，然后通过控制顶部液压伸缩杆14和伸缩气缸3同步伸长，液压伸缩杆14和伸缩气缸3伸长，将挤压即将进入层压过程的太阳能电池板，由于叠设的太阳能电池板受到挤压力，使得叠设的太阳能电池板之间的EVA胶膜从背板19与电池片18、电池片18与玻璃板17之间的间隙内挤出，从而流入至耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成的腔室内，在液压伸缩杆14和伸缩气缸3伸长挤压过程中，同时根据液体压力传感器检测到耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成腔室内的液体压力，进行调整，例如，由于液压伸缩杆14和伸缩气缸3同步伸长，将导致回形框5下移，而第一回形板10和第二回形板11位置并未发生变化，但由于回形框5下移，导致叠设的太阳能电池板之间的熔融的EVA胶膜从背板19与电池片18，以及电池片18与玻璃板17之间的间隙内挤出的越来越多，从而导致耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成腔室内的液体压力增大，当液体压力传感器检测到压力值大于预设值时，通过控制电动伸缩杆12伸长至液体压力传感器检测到压力值等于预设值，由于电动伸缩杆12伸长，使上下第一回形板10和第二回形板11之间的间隔距离减小，从而使耐高温弹性层15从张紧状态变得较为松弛，进而使液体压力传感器检测到压力值减小，并恢复至预设压力值，从而一方面能够使溢流出的熔融的EVA胶膜的高度随层压间隙改变而改变，第二方面能够在保证溢流出的熔融的EVA胶始终能够完全填充耐高温弹性层15与太阳能电池、玻璃板17、以及第二固定板6之间围成的腔室，保证不会出现断胶的情况下，能够根据溢流出的胶液量进行自动调节溢流出EVA胶的厚度，从而能够适应性增加凝固在太阳能电池板边缘的EVA胶的凝固厚度，由于EVA胶厚度的增加，从而能够增强太阳能电池板与太阳能电池板外框架之间的缓冲能力；第三方面，由于两个第二固定板6相对的一端均位于两个回形框5之间的空间内，且对称设置，同时与两个回形框5相对的一端面不在同一高度，即如图7所示B点，能够在回形框5与玻璃板17或回形框5与背板19之间充入EVA胶，从而避免太阳能电池板直接与回形框5接触（回形框5在后面封装中将作为太阳能电池板的外边框的一部分），在外边框受长时间的光照影响后，由于太阳能电池板的外边框温度会高于太阳能电池板温度，若二者直接接触装配，容易因外边框的高温影响太阳能电池板四周边缘与外边框接触的电池串的发电效率，进而本发明通过将封装过程中的溢流出的EVA胶在回形框5与玻璃板17之间形成凝固的EVA胶隔离层，从而避免因外边框的高温影响太阳能电池板四周边缘与外边框接触的电池串的发电效率的情况发生；第四方面，本发明通过将封装过程中起到密封和压紧作用的回形框5作为太阳能电池板的外边框，从而减少装配外边框的步骤，从而提高封装效率；当液压伸缩杆14和伸缩气缸3伸长至压力传感器检测到的压力值等于预设值时，通过启动冷却系统，使熔融的EVA胶快速进行冷却；在冷却后，通过吸盘吸附固定边框16，然后通过控制伸缩部伸长，伸缩部伸长并推动吸盘和固定边框16移动，并使固定边框16插入至两个回形框5之间的间隙内，然后通过螺钉依次贯穿回形框5、挡块7、固定边框16、挡块7、回形框5，最终与最底部的回形框5通过螺纹固定连接；从而便可完成对太阳能电池的外框的安装，通过移动设备将安装好的太阳能电池板移出叠压工作区。

在太阳能电池的外框的安装完成后，通过将密封液加注管与密封液加注口对接，然后通过控制密封液加注泵启动。从而使密封液加注泵将密封液体泵入耐高温弹性层15与回形框5、固定边框16、挡块7围成的密封腔室内形成缓冲层，从而使密封液对太阳能发电板在运输过程中起到缓冲；从而便可完成太阳能电池板的整个封装。

本发明需着重说明的是，本发明制造出的太阳能电池板，在遇到高温天气时，由于螺钉一端与第一回形板10和第二回形板11固定连接，且螺钉另一端与固定块9滑动连接，当遇到高温天气，密封液将发生膨胀，由于密封液膨胀将推动第一回形板10和第二回形板11共同向外移动，从而使密封液储存腔室内部体积增大，从而避免因温度过高，导致密封液膨胀引起固定边框16与回形框5之间的连接被撑开的情况发生。

本发明还提供一种太阳能电池封装方法，其封装方法详细步骤如下：

S1、在封装组件的顶部和底部安装回形框5；

S2、通过螺钉、第一固定板4与第二固定板6将耐高温弹性层15一端固定于下部的回形框5上，然后将叠设的太阳能电池板放置于底部回形框5的中心位置，将耐高温弹性层15另一端固定于上部的回形框5内；

S3、通过控制加热系统对EVA胶膜加热至熔融状态，然后通过控制顶部液压伸缩杆14和伸缩气缸3同步伸长至压力传感器检测到的压力值等于预设值的位置，在液压伸缩杆14和伸缩气缸3同步伸长过程中，当液体压力传感器检测到压力值大于预设值时，通过控制电动伸缩杆12伸长至液体压力传感器检测到压力值等于预设值停止；

S4、然后在两个回形框5之间的间隙内插入固定边框16，并将固定边框16通过螺栓与两个回形框5固定连接；

S5、通过在耐高温弹性层15与回形框5、固定边框16、挡块7围成的密封腔室内重入密封液或气体。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种太阳能电池封装组件，包括底座，其特征在于：所述底座顶部开设有通槽，所述底座顶部和底部均设有支撑板，顶部所述支撑板的底部设有多个伸缩气缸，所述伸缩气缸底部固定有第一固定板，所述第一固定板底部和底座顶部均设有回形框，每个所述回形框的中心通口均设有第二固定板，所述第二固定板上设有用于检测溢流出的胶体液压的液体压力传感器，所述第二固定板均通过液压伸缩杆与支撑板连接，所述液压伸缩杆与第二固定板之间设有压力传感器，两个所述回形框相对的一侧均设有挡块，顶部所述第二固定板与第一固定板之间通过固定件固定连接，两个所述第二固定板相对的一端均位于两个回形框之间的空间内，且对称设置，同时与两个回形框相对的一端面不在同一高度，两个所述回形框相背一侧开设有用于将第一固定板和回形框固定连接的固定孔，两个所述回形框相对一侧均开设有多个回形槽，所述回形槽内壁靠近第一固定板的一侧设有固定块，所述固定块远离第一固定板的一端固定设有弹簧，所述弹簧另一端固定有第一回形板，所述第一回形板远离第一固定板的一侧设有第二回形板，所述第一回形板和第二回形板上均开设有螺纹槽，所述固定块通过螺钉与第一回形板和第二回形板螺纹连接，所述第一固定板上设有与螺钉相对应的电动伸缩杆，且所述电动伸缩杆底部设有电磁铁；上下回形槽之间设有耐高温弹性层，顶部所述回形框内多个回形槽内的第一回形板和第二回形板之间夹紧耐高温弹性层一端，底部所述回形框内多个回形槽内的第一回形板和第二回形板之间夹紧耐高温弹性层另一端。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括设置于底座顶部的多个伸缩部，所述伸缩部端部设有用于吸附固定边框的吸盘。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：所述第二固定板周侧壁呈均匀阵列设有多个流道，所述流道内均设有补胶阀和排胶阀。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括用于将太阳能电池边框和回形框通过螺栓固定连接的螺栓紧固机械臂。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括密封液加注泵，所述回形框上还设有密封液加注口，所述密封液加注泵通过密封液加注管与密封液加注口连接。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括颜料加注泵，所述密封液加注管上还设有用于混合颜料和密封液的搅拌组件，所述颜料加注泵通过颜料加注管与搅拌组件连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括气动设备，所述耐高温弹性层包括第一耐高温弹性膜和第二耐高温弹性膜，所述第一耐高温弹性膜和第二耐高温弹性膜两端相互连接，所述第一耐高温弹性膜和第二耐高温弹性膜之间形成密封腔室；所述第二耐高温弹性膜上设有密封液加注口，所述回形框上设有充气阀和排气阀。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池封装组件，其特征在于：还包括用于对EVA胶膜加热的加热系统和凝固的制冷系统。

9.一种太阳能电池封装方法，所述方法利用如权利要求1-8任一项所述太阳能电池封装组件，其操作步骤如下：

S1、在封装组件的顶部和底部安装所述回形框；

S2、通过所述螺钉、第一固定板与第二固定板将耐高温弹性层一端固定于下部的回形框上，然后将叠设的太阳能电池板放置于底部所述回形框的中心位置，将所述耐高温弹性层另一端固定于上部的回形框内；

S3、通过控制加热系统对EVA胶膜加热至熔融状态，然后通过控制顶部所述液压伸缩杆和伸缩气缸同步伸长至压力传感器检测到的压力值等于预设值的位置，在所述液压伸缩杆和伸缩气缸同步伸长过程中，当所述液体压力传感器检测到压力值大于预设值时，通过控制所述电动伸缩杆伸长至液体压力传感器检测到压力值等于预设值停止；

S4、然后在两个所述回形框之间的间隙内插入固定边框，并将固定边框通过螺栓与两个回形框固定连接；

S5、通过在所述耐高温弹性层与回形框、固定边框、挡块围成的密封腔室内充 入密封液或气体。

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