專利名稱：一種可折疊太陽能移動電源及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能電池組件及其制造方法，具體說是一種可以折疊、方便攜帶 的太陽能移動電源及其制造方法。
背景技術：
太陽能是一種清潔、可再生的能源，太陽能發電正在逐步應用于家庭等各個領域。 隨著科技的不斷進步，移動的用電裝置如手機、數碼相機、移動電腦等急劇增加，隨之 而來的是充電需求的滿足，即方便使用者隨時隨地可以為電器充電，而不僅僅局限于固 定的市電電源。但是在室外使用中，經常碰到電能耗盡的情況，就需要有隨身攜帶的電 源進行充電。
現有技術中已利用太陽能轉化為電能對電器進行充電，但是現有的太陽能電池組件 一般是將太陽能電池單片經過串并接后封入與太陽能電池陣列適配的框架中，然后在接 收太陽光的一面覆蓋玻璃，另一面覆蓋硬襯底或軟襯底。硬襯底的太陽能電池組件不能 折彎，且質量和面積較大，不便于隨身攜帶。軟襯底的太陽能電池組件是近來出現的一 個新產品，所謂軟襯底的太陽能電池組件是指在柔性材料上制作的太陽能電池組件，最 大的特點是可以彎曲，但是這些柔性太陽能電池組件只能彎曲到一定程度，不能折疊在 一起，且彎曲一定的次數之后，柔性基底容易斷裂。專利號為ZL200720111494.6的中 國實用新型專利公開了一種可折疊的太陽能電池板組件，其是將太陽能電池板粘接在柔 性基材上，在柔性基材的背面固定有固定支架和連接固定支架的固定支撐桿；專利號為 ZL200620010189. 1的中國實用新型專利也公開了一種可折疊的太陽能電池板，其是將太 陽能電池板固定在外框中，各外框之間通過鉸鏈聯接。上述的可折疊太陽能電池組件， 由于帶有支架和支撐桿，或框架和鉸鏈，因此比較重，不方便攜帶，且使用麻煩。
發明內容
發明目的本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可折疊太陽能移動電 源，其重量輕、可折疊，方便攜帶。
本發明的另一個目的提供上述可折疊太陽能移動電源的制造方法。
技術方案為了實現上述目的，本發明釆用了如下技術方案 一種可折疊太陽能移
動電源，包括可折疊單元和輸出接口，所述的可折疊單元包括自上而下依次疊加的太陽 能電池組件、柔性粘結材料層和背板，太陽能電池組件之間通過柔性電纜連接，可折疊 單元之間通過柔性粘結材料密封熔接為一體；輸出接口與從柔性電纜引出的正負極連 接。其中，所述的柔性粘結材料層和柔性粘結材料為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯-醋 酸乙烯酯材料，所述的背板為聚氟乙烯復合膜，所述的柔性電纜為柔性扁平電纜。
所述的太陽能電池組件包括自下而上依次疊加的絕緣板、下柔性粘結材料層、太陽 能電池單元串、上柔性粘結材料層和透明的蓋板；所述的下柔性粘結材料層和上柔性粘 結材料層為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯-醋酸乙烯酯材料，所述的絕緣板為環氧樹脂 板，所述的蓋板為聚對苯二甲酸乙二醇酯或透明聚氟乙烯復合膜。
所述的一種可折疊太陽能移動電源的制造方法，包括如下步驟
(1) 制備太陽能電池組件，并修邊；
(2) 根據所需的輸出電壓和輸出功率，取步驟(1)制備的太陽能電池組件若干， 固定太陽能電池組件之間的間隔，并用柔性電纜將太陽能電池組件進行串并聯焊接；
(3) 將步驟(2)形成的串并聯組件與柔性粘結材料層、背板疊加后，放入真空層壓機 內抽真空；加壓加熱，將串并聯組件與柔性粘結材料層、背板熱壓到一起，成型后取出；
其中在所述的背板上與太陽能電池組件之間的間隔對應的位置處，設有與太陽能 電池組件的間隔相適配的長方形鏤空結構，鏤空的寬度即為間隔的寬度，鏤空的長度大 于等于太陽能電池組件的長度；
(4) 修邊待疊合層壓后，再裁減掉間隙四周多余的背板，并安裝上輸出接口即得 可折疊太陽能移動電源。
步驟(3)中，所述的太陽能電池組件之間的間隔為10 20mm。 有益效果本發明與現有技術相比具有如下優點，
(1) 、本發明的可折疊太陽能移動電源重量輕，方便攜帶。本發明的可折疊太陽能 移動電源無需框架，大大減輕了整體的重量，便于攜帶；相比傳統的太陽能電池，尤其 是由光伏玻璃、乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)、電池陣列、乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)、 聚氟乙烯復合膜(TPT)自下到上依次疊加的太陽能電池，本發明的太陽能電池組件由 于采用密度更小、厚度更薄的環氧板，相同大小情況下，質量約為傳統玻璃組件的三分 之一；由于可折疊，折疊后的面積與原來相比減小很多，方便攜帶；并且本發明的可折 疊太陽能移動電源的抗破壞性能更優經試驗，該折疊組件從1.2m處跌落，組件的外 觀和電性能參數無明顯差異。
(2) 本發明的可折疊太陽能移動電源可以很好的折疊，與現有技術相比折疊性能 大大提高。太陽能電池組件之間通過柔性粘結材料EVA或PVB作為連接部，且太陽能電 池組件的正負電極之間利用柔性扁平電纜(FFC)連接，均大大提高了太陽能電池的可折 疊性。經試驗，折疊部分經折疊一萬次，組件折疊部分的外觀和電性能參數無明顯差異， 可折疊性能遠遠好于現有技術。(3)本發明的制造方法改進了背板的下料方法，具體是在背板上與太陽能電池組 件之間的間隔對應的位置處設有鏤空結構，鏤空的寬度即為太陽能電池組件之間的間 隔，鏤空的長度大于等于太陽能電池組件的長度；疊合層壓后，裁減掉四周多余的背板， 使折疊部分只有易折疊的EVA或PVB、柔性扁平電纜。在本發明中，由于背板優選使用 聚氟乙烯復合膜(TPT)，而聚氟乙烯復合膜(TPT)的彈性較大，不易對折，去掉折疊部分 的聚氟乙烯復合膜(TPT)后，太陽能電池的可折疊性進一步提高。并且這種鏤空下料的 方法，解決了層壓小組件時，由于EVA或PVB膠膜流動，聚氟乙烯復合膜(TPT)與組件 產生相對位移的問題。
圖l為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明的可折疊單元的結構示意圖。
圖3為本發明中太陽能電池組件的放大結構示意圖。
圖4為串并聯形成的組件與EVA、背板熱壓后，未修剪時的示意圖。
圖5為本發明背板的示意圖。
圖6為圖4中修剪后的示意圖。
具體實施例方式
根據下述實施例，可以更好地理解本發明。
如圖l、 2所示，本發明的一種可折疊太陽能移動電源，包括若干可折疊單元，而 不局限于示圖中所示的數量。所述的可折疊單元包括自上而下依次疊加的太陽能電池組 件l、柔性粘結材料層2和背板3，背板3可選用聚氟乙烯復合膜(TPT)等材料制成， 柔性粘結材料層2為聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或透明的乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)。根 據所需電壓、功率大小，每個可折疊太陽能電池選取若干可折疊單元，若干可折疊單元 的太陽能電池組件l的正負極之間通過柔性電纜4連接，可折疊單元之間通過聚乙烯醇 縮丁醛(PVB)或透明的乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)熔接密封為一體，柔性電纜4被 密封于柔性粘結材料內，保護電纜不易損壞；所述的柔性電纜4為柔性扁平電纜，采 用柔性扁平電纜(FFC)代替鍍錫銅帶，提高了組件的可折疊性。由柔性扁平電纜引 出的正負極與輸出接口 5連接，使用時，輸出接口 5通過控制器與需要充電的電器 連接即可。
如圖3所示，所述的太陽能電池組件1包括自下而上依次疊加的絕緣板11、下柔性 粘結材料層12、太陽能電池單元串13、上柔性粘結材料層14和透明的蓋板15。所述 的下柔性粘結材料層12和上柔性粘結材料層14為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯-醋酸 乙烯酯材料；所述的絕緣板ll為環氧樹脂板；所述的蓋板15為聚對苯二甲酸乙二醇酯或透明聚氟乙烯復合膜。與傳統的玻璃組件比較，環氧樹脂板的密度更小、厚度更 薄，大大減輕了組件的質量，提高了組件的安全性和便攜性；進而減輕了整體的質 量和可攜帶性。其中，所述的太陽能電池單元串13為單片晶體硅太陽能電池單元串并 聯形成的太陽能電池單元串。
下面以給手機充電所用的可折疊太陽能移動電源為例，進一步詳細說明本發明的可 折疊太陽能移動電源的制造方法，其所需的最大輸出電壓為5.5V，最大輸出功率為4W。
(1)制備太陽能電池組件。將環氧樹脂板、下乙烯-醋酸乙烯酯層(EVA)、經串聯 形成的太陽能電池單元串、上乙烯-醋酸乙烯酯層(EVA)和透明的聚對苯二甲酸乙二 醇酯層(PET)自下而上依次疊加后，將電池單元串兩端焊線折疊至環氧樹脂板的背面。 將層疊好的組件放入真空層壓機內，采用真空層壓法將層壓機下腔室抽真空，加壓加熱， 層壓時始終保持電池單元串在上面，環氧板位于最下層，不然可能會壓碎電池片。將環 氧樹脂板、EVA、太陽電池陣列、EVA和PET熱壓到一起，成型后取出；并將制得的太陽 能電池組件修邊，即將環氧板周邊多余的EVA膠膜和PET背板切割掉。
其中每個太陽能電池單元串由11個單片晶體硅太陽能電池單元串聯而成，每個 晶體硅太陽能電池單元的尺寸為9mmX62.5mm，轉換效率16%;環氧板的尺寸為113mm X65mmX1. 5mra;本實施例共需4串太陽能電池單元串和4塊環氧板，每個太陽能電池 單元串放置在一塊環氧板上。
真空層壓參數溫度135° C，抽空時間350s，加壓時間20s，層壓時間500s。
(2)取步驟(1)制備的太陽能電池組件四個，將四個太陽能電池組件互相固定， 每兩個太陽能電池組件之間的間隔為15mm，每兩個太陽能電池組件的正負極之間用柔 性扁平電纜進行串并聯焊接，即四個太陽能電池組件形成一個近似長方形的串并聯組 件，長方形更容易折疊。
(3)自下而上將步驟(2)形成的串并聯組件依次與乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和聚氟 乙烯復合膜(TPT)疊加后，引出柔性扁平電纜作為正負極(左正右負)至TPT外側，放 入真空層壓機內層壓(層壓參數同步驟1)，將串并聯組件與乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)、 聚氟乙烯復合膜(TPT)熱壓到一起，成型后取出。如圖4所示，圖中的陰影部分是要修 剪掉的部分。
其中，所述的聚氟乙烯復合膜(TPT)與太陽能電池組件之間的間隔對應的位置處設 有鏤空結構，鏤空為長方形，鏤空的寬度即為太陽能電池組件之間的間隔15皿，鏤空的 長度略大于太陽能電池組件的長度；如圖5所示為TPT背板的結構示意圖，圖中陰影部 分為鏤空。鏤空的寬度，即太陽能電池組件之間的間隔的尺寸在10 20mm之間，可以 根據實際的太陽能電池的形狀大小進行調節。(4)修邊裁減掉間隙四周多余的TPT，并安裝上輸出接口即得可折疊太陽能移動 電源，如圖6所示。由于聚氟乙烯復合膜(TPT)彈性較大，不易對折，本發明去掉了組 件折疊部的聚氟乙烯復合膜(TPT)，折疊部分由易折疊的EVA膠膜和柔性扁平電纜(FFC) 組成；這種鏤空下料的方法，解決了層壓小組件時，由于EVA膠膜流動，聚氟乙烯復合 膜(TPT)與組件產生相對位移的問題，制得可折疊太陽能電池。
本發明的具體工藝中，也可以選用抗老化性能更優的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)代替EVA 膠膜，并且PVB膠的抗張強度及膠聯性更好；聚對苯二甲酸乙二醇酯層(PET)也可以 用聚氟乙烯復合膜(TPT)，其它同上述實施例。
權利要求
1、一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于包括可折疊單元和輸出接口(5)，所述的可折疊單元包括自上而下依次疊加的太陽能電池組件(1)、柔性粘結材料層(2)和背板(3)，太陽能電池組件(1)之間通過柔性電纜(4)連接，可折疊單元之間通過柔性粘結材料密封熔接為一體；輸出接口(5)與從柔性電纜(4)引出的正負極連接。
2、 根據權利要求1所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的柔性 粘結材料層(2)和柔性粘結材料為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯-醋酸乙烯酯材料。
3、 根據權利要求1所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的太陽 能電池組件(1)包括自下而上依次疊加的絕緣板(11)、下柔性粘結材料層(12)、太 陽能電池單元串(13)、上柔性粘結材料層(14)和透明的蓋板(15)。
4、 根據權利要求3所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的下柔 性粘結材料層(12)和上柔性粘結材料層(14)為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯-醋酸 乙烯酯材料。
5、 根據權利要求3所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的絕緣 板(11)為環氧樹脂板。
6、 根據權利要求3所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的蓋板 (15)為聚對苯二甲酸乙二醇酯或透明聚氟乙烯復合膜。
7、 根據權利要求1所述的一種可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的背板 (3)為聚氟乙烯復合膜。
8、 根據權利耍求l所述的一種可折疊人陽能移動電源，其特征在于所述的柔性電纜(4)為柔性扁平電纜。
9、 t:述權利要求l所述的一種可折疊太陽能移動電源的制造方法，其特征在于包括如下歩驟a)制備太陽能電池組件，并修邊；(2) 根據所需的輸出電壓和輸出功率，取歩驟(1)制備的太陽能電池組件若干， 固定太陽能電池組件之問的問隔，并用柔性fti纜將太陽能「ti池組件進行串并聯^接；(3) 將歩驟(2)形成的串并聯組件與柔性粘結材料層、背板疊加后，放入真空層壓機 內抽真空；加壓加熱，將串并聯組件與柔性粘結材料層、背板熱壓到--起，成型后取出；其中在所述的背板上與太陽能電池組件之間的間隔對應的位置處，設有S'太陽能 電池組件的間隔相適配的K方形鏤空結構，鏤空的寬度即為問隔的寬度，鏤空的長度大 于等于太陽能電池組件的長度；(4) 修邊待疊合層壓后，再裁減掉間隙四周多余的背板，并安裝上輸出接口即得 可折疊太陽能移動(fa源。
10、根據權利要求9所述的一種可折疊太陽能移動電源的制造方法，其特征在于: 步驟(3)中，所述的太陽能電池組件之間的間隔為10 20mra。
全文摘要
本發明公開了一種可折疊太陽能移動電源，包括可折疊單元和輸出接口，所述的可折疊單元包括自上而下依次疊加的太陽能電池組件、柔性粘結材料層和背板，太陽能電池組件之間通過柔性電纜連接，可折疊單元之間通過柔性粘結材料密封熔接為一體；輸出接口與從柔性電纜引出的正負極連接，本發明還公開了其制造方法。本發明的可折疊太陽能移動電源重量輕，方便攜帶；本發明的可折疊太陽能移動電源可以很好的折疊，與現有技術相比折疊性能大大提高；本發明的制造方法改進了背板的下料方法，這種鏤空下料的方法，解決了層壓小組件時，由于EVA或PVB膠膜流動，聚氟乙烯復合膜(TPT)與組件產生相對位移的問題。
文檔編號H02N6/00GK101635536SQ20091003364
公開日2010年1月27日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者峰 劉, 王寶華, 賈艷剛, 新 鄒 申請人:中電電氣集團有限公司