便攜式充電用光伏組件及其制作方法與流程

本發明屬于太陽能光伏組件制作技術領域，尤其涉及一種便攜式充電用光伏組件及其制作方法。

背景技術：

太陽能發電是全球最具發展前景的可再生能源利用方式之一，光伏組件因其能將太陽能直接轉化為電能而得到的了廣泛的應用。隨著光伏發電成本的不斷下降，光伏產品逐漸市場化、民用化。便攜、實用性和穩定性強的光伏產品將越來越多的得到應用。

傳統的光伏組件大多應用于大型電站及中小型分布式電站，單塊組件重量30kg，面積可達1.95㎡，可攜帶性差，即使有部分便攜式可移動光伏組件，但同面積情況下因其發電量低、背面不耐磨損而無法滿足實際需求。

傳統光伏組件生產工藝流程通常包括：整片人工焊接-排版-el1測試-層壓-el2測試-削邊-組框-固化-測試幾大工序，光伏組件以整塊、固定式安裝在特定位置，配合匯流箱、逆變器以及智能控制系統對電能集中分配利用，無法滿足目前對光伏產品、便攜化、輕質化、耐磨損、可移動、即插即用等實際需求。

因此，如何提供一種便攜、實用性和穩定性較強的光伏組件成為目前亟待解決的問題之一。

技術實現要素：

為實現上述目的，本發明技術方案提供一種便攜式充電用光伏組件的制作方法，包括：

對電池片進行焊接以獲得電池片陣列；

對依次鋪設的第一玻璃、第一薄膜、電池片陣列、第二薄膜、第二玻璃進行高溫真空層壓以獲得組件；

對所述組件進行冷卻，在所述組件的周邊固定防碰撞護角；

將所述組件的正負極與電壓調節模塊相連。

可選的，所述電池片為將p型單晶雙面電池，經激光劃片為n等分的電池片。

可選的，所述電池片的正面焊接溫度為210℃±3℃，背面焊接溫度為175℃±5℃，焊接時間為1.2s-1.7s。

可選的，所述第一玻璃、第二玻璃為高透光率壓花鍍膜光伏玻璃。

可選的，對依次鋪設的第一玻璃、第一薄膜、電池片陣列、第二薄膜、第二玻璃進行高溫真空層壓包括：將其放入溫度為145℃-155℃，兩次抽真空時間為3分鐘-5分鐘，加壓時間為60s-90s，保壓時間為10分鐘-12分鐘的層壓設備中進行高溫真空層壓。

可選的，所述便攜式充電用光伏組件的制作方法，還包括在所述組件的周邊固定防碰撞護角后在溫度為25±5℃，濕度為60％-80％rh的環境中固化12小時-24小時。

可選的，所述便攜式充電用光伏組件的制作方法，還包括：將所述電壓調節模塊的輸出端與usb接口的輸入端相連。

可選的，所述便攜式充電用光伏組件的制作方法，還包括對所述便攜式充電用光伏組件進行初始光衰。

為實現上述目的，本發明提技術方案還提供一種便攜式充電用光伏組件，包括：依次層疊的：第一玻璃、第一薄膜、電池片陣列、第二薄膜、第二玻璃組成的組件，與所述組件的正負極相連的電壓調節模塊、以及固定在所述組件周邊的防碰撞護角。

可選的，所述便攜式充電用光伏組件還包括與所述電壓調節模塊相連的usb接口。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有如下有益效果：

對電池片進行相應的焊接以獲得電池片陣列，對依次鋪設的第一玻璃、第一薄膜、電池片陣列、第二薄膜、第二玻璃進行高溫真空層壓以獲得組件，并在所述組件的周邊固定防碰撞護角，將所述組件的正負極與穩壓模塊相連。在所述組件的周邊固定防碰撞護角，可對所述組件的邊角起到緩沖、防護作用，提高了所述便攜式充電用光伏組件的實用性和可靠性。而將所述組件與所述電壓調節模塊相連，由于電壓調節模塊可以根據實時光照輻照強度進行自動調節，因此可以使得便攜式充電用光伏組件輸出的電壓和電流始終保持在最佳工作狀態，提高了便攜式充電用光伏組件的可靠性。

進一步地，所述電池片為利用激光將p型單晶雙面電池劃分n等分以獲得的電池片，將該電池片經過焊接獲得的電池片陣列，在電池片陣列的數量相同的情況下可以減少工作過程中的電阻損耗，進一步提高了便攜式充電用光伏組件的實用性，同時也提供了一種高效且便攜的便攜式充電用光伏組件。

進一步地，將所述電壓調節模塊與usb接口相連，便于使用者插接不同接口進行充電，提高了便攜式充電用光伏組件的實用性和普適性。

附圖說明

圖1為本發明實施例的電池片的示意圖；

圖2為本發明實施例的組件的示意圖；

圖3為本發明實施例的組件的結構示意圖；

圖4為本發明實施例的防碰撞護角示意圖；

圖5為本發明實施例電壓調節模塊及usb接口連接示意圖；

圖6為本發明實施例的便攜式充電用光伏組件的整體示意圖。

附圖標記：1-第一玻璃、2-第一薄膜、3-電池片、3-電池片陣列、4-第二薄膜、5-第二玻璃、6-電壓調節模塊、7-usb接口、8-防碰撞護角、9-溢膠孔、10-焊帶、11-匯流帶、12-殼體。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。

本實施例的便攜式充電用光伏組件的制作方法包括：獲取電池片；對所述電池片進行焊接以獲得電池片陣列；對依次鋪設的第一玻璃、第一薄膜、電池片陣列、第二薄膜、第二玻璃進行高溫真空層壓以獲得組件；對所述組件進行冷卻，在所述組件的周邊固定防碰撞護角；將所述組件的正負極與電壓調節模塊相連。

本實施例中，所述電池片通過將m2規格p型單晶雙面電池等分切割獲得，也即經激光劃片為n等份獲得，n的取值可以根據實際需求而定，本實施例中n可以為6。具體地，選擇效率20.2％以上m2規格(156.75*156.75mm)，外觀正常無瑕疵雙面電池片放置于激光劃片機平臺。將激光劃片機的激光功率p值設置為21w，頻率f設置為23khz，運行速度v設為100mm/s，將m2規格的電池片劃成規格為78*46mm的電池片3′，且每塊電池片3′需保留兩條主柵以用于焊接。參見圖1，圖1為本發明實施例的電池片的示意圖，根據圖1中所示的激光切割線，m2規格的電池片被切分成了6塊電池片3′。將切割完成后的m2規格的電池片手動沿著垂直于表面方向適當用力，使之沿著切割路徑完全分離。切割過程中，各電池片3′的切割邊緣漏電流irev需控制在1.5a內。

對切割獲得的電池片3′利用焊帶10和匯流帶11焊接。通過焊帶10將電池片3′串聯連接可以使得便攜式充電用光伏組件的輸出電壓、電流達到實際要求。本實施例中采用規格為1.2*0.27mm銅基鍍錫焊帶焊接，焊接前使用固態物含量為2％的低殘留助焊劑浸泡10-15min，在溫度為80±5℃條件下充分吹干表面助焊劑殘留液。然后將切割獲得的電池片3以7片為一組進行同向排列，電池片3′與電池片3′之間距離控制為3mm，按照正負極順序使用銅基鍍錫焊帶在正面溫度為210℃±3℃，背面溫度為175℃±5℃，焊接時間為1.2s-1.7s，如1.5s的環境中對所述電池片3′進行串聯焊接。焊接過程中，電池片3′與銅基鍍錫焊帶的正面電極的焊接力需達到2n，背面電極的焊接力需達到3n，以確保焊接質量要求，避免虛焊、脫焊的發生。

圖2為本發明實施例的組件的示意圖、圖3為本發明實施例的組件的結構示意圖，結合圖2和圖3，在第一玻璃1(也稱為前層玻璃)上鋪設第一薄膜2(也稱為前層薄膜)，所述第一薄膜2可以為高透光率的poe熱熔膠封裝膜。將上述的串聯焊接完成的電池串按照電極要求并列排成4列，每列間距控制在3mm，且居中放置于鋪設有第一薄膜2的第一玻璃1上，如圖2所示，使用規格型號為6*0.35mm的匯流帶11將電池串按照規定方法進行焊接，焊接溫度控制在370±5℃，并從第一玻璃1的邊緣引出電極端口。本實施例中，電池陣列3中的外側電池片3′的左邊緣或右邊緣距離第一玻璃1的左邊緣或右邊緣的距離可以為38.5mm，電極引出端的電池片3′的邊緣距離與其較近的第一玻璃1的邊緣的距離可以為30mm。

參見圖3，如上所述，依次在第一玻璃1上鋪設了第一薄膜2、并將電池陣列3居中鋪設后，再在所述電池陣列3上鋪設第二薄膜4(也稱為后層薄膜)，然后在第二薄膜4上鋪設第二玻璃5(也稱為后層玻璃)。第二薄膜4以及第二玻璃5與第一玻璃1的邊緣對齊。本實施例中，所述第二薄膜4可以為高透光率的poe熱熔膠封裝膜，第一玻璃1和第二玻璃5可以均采用高透光率壓花鍍膜光伏玻璃，采用高透光率壓花鍍膜光伏玻璃，可以有效增加太陽光的入射量，減少光在玻璃表面的反射。具體地，第一玻璃1和第二玻璃5可以采用規格為400×400mm，厚度為2.5mm的高透光率壓花鍍膜光伏玻璃。另外，本實施例中，便攜式充電用光伏組件的背板為玻璃，可以防止水汽進入到組件內部，避免了組件內部發生電化學腐蝕，進而也降低了便攜式充電用光伏組件出現pid衰減和蝸牛紋的概率。此外，由于玻璃的耐磨性非常好，因此便攜式充電用光伏組件可以在風沙較大的地方正常使用。

對按照上述順序依次鋪設好的第一玻璃1、第一薄膜2、電池片陣列3、第二薄膜4、第二玻璃5利用層壓機進行高溫真空層壓，具體地，就是將疊層鋪設好的組件經過加熱、抽真空、層壓來進行層壓交聯反應，本實施例中，層壓溫度可以為145℃-155℃，如：150℃，兩次抽真空時間可以為3min-5min，如：第一次抽真空的時間可以為3min，第二次抽真空的時間也可以為3min，加壓時間可以為60s-90s，如：1min，保壓時間可以為10min-12min，如10min。通過抽真空可以將疊層鋪設的組件內的空氣排出，加熱使得第一薄膜2和第二薄膜4達到交聯固化，將電池片陣列3、第一玻璃1和第二玻璃5粘接成一個整體。

對經過高溫真空層壓后獲得的組件進行冷卻，具體地，可以將所述組件放置在15℃±5℃的封閉環境中進行自然冷卻，冷卻時間可以為10min，然后削除組件的第一玻璃1和第二玻璃5的邊緣溢出的膠體(第一薄膜2和/或第二薄膜4在高溫真空層壓過程中溢出)，接下來將防碰撞護角8固定在組件的四個邊角上，參見圖4，圖4為本發明實施例的防碰撞護角示意圖；本實施例中防碰撞護角8通過粘貼的方式套接在組件的四個邊角上，具體地，可以將白色單組份硅酮膠涂覆在組件的四個邊角上，然后將防碰撞護角8套接在組件的邊角上，使得防碰撞護角8與組件粘合在一起，本實施例中，防碰撞護角8上還設有溢出孔9，用于溢出多余的膠。在組件的四個邊角上粘貼好防碰撞護角8后，在溫度為25℃±5℃，濕度為60-80％rh的環境中靜止固化12小時-24小時，如12h使得防碰撞護角8與第一玻璃1及第二玻璃5完全粘接牢固。在組件的四個邊角安裝防碰撞護角8，對組件的邊角起到了緩沖和防護的作用，有利于提高便攜式充電用光伏組件的實用性和可靠性。

將所述組件的正負極與電壓調節模塊相連，具體地，依次將電壓調節模塊6輸入端的正極和負極與組件的正極和負極進行連接，電壓調節模塊6可以根據

實時光照輻照強度進行自動調節，使的組件最終輸出的電壓和電流始終保持在最佳的工作狀態。本實施例中電壓調節模塊6可以為dc-dc4-30轉1.25-35v以對組件的電壓進行自動調節。本實施例中，為了進一步的提高便攜式充電用光伏組件的實用性和普適性，在安裝完電壓調節模塊6后，將usb接口7的輸入端與電壓調節模塊6的輸出端連接，參見圖5，圖5為本發明實施例電壓調節模塊及usb接口連接示意圖，在將所述電壓調節模塊6和usb接口7連接在一起后，將二者集成到殼體12內，以便于后續與組件進行固定。本實施例中，usb接口可以為microusb轉dip5v電源接口座。采用usb接口的設計可以便于用戶通過不同類型的連接傳輸線和usb接口7連接，以適用于對不同類型的用電器進進行充電。

圖6為本發明實施例的便攜式充電用光伏組件的整體示意圖，在將電壓調節模塊6和usb接口7連接在一起并集成到殼體12內后，將殼體12固定在便攜式充電用光伏組件邊緣的接線盒(圖中未示出)內，本實施例中通過粘貼的方式將所述殼體12固定在接線盒中。

對上述方式獲得的便攜式充電用光伏組件進行初始光衰，具體地，將處于開路狀態的便攜式充電用光伏組件進行陽光照射，使累計輻射量達到5kwh·m(-2)到5.5kwh·m(-2)之間。

至此通過上述過程完成了對便攜式充電用光伏組件的制作。對應于上述的便攜式充電用光伏組件的制作方法，本實施例還提供一種便攜式充電用光伏組件，包括：依次層疊的第一玻璃1、第一薄膜2、電池片陣列3、第二薄膜4、第二玻璃5組成的組件，與所述組件的正負極相連的電壓調節模塊6、以及固定在所述組件周邊的防碰撞護角8。本實施例中，所述便攜式充電用光伏組件還包括與所述電壓調節模塊6相連的usb接口7。

本發明實施例的技術方案，采用激光劃片等分方法，將傳統電池片平均分為六等份，將21片電池以串聯型式進行接觸連接，工作電流ia減少為相同電池片數量組件工作電流ib的1/4，從而工作過程中因電阻損耗的功率p將減少至(1/4)²r(r為電池自身串聯電阻)，另外，采用雙面電池和雙層玻璃的結構設計在提高便攜式充電用光伏組件的發電量的同時也增加了便攜式充電用光伏組件的耐磨性，此外，電壓調節模塊可根據實時光照輻照強度進行自動調節，使便攜式充電用光伏組件的電壓電流輸出始終保持在最佳工作狀態，而統一usb接口的設計則提高了便攜式充電用光伏組件的實用性和普適性。本實施例技術方案提供的便攜式充電用光伏組件發電量可以提高20％，自身功率衰減則可以低于0.5％/年。