一种封装胶膜及制备装置和制备方法以及光伏组件与流程

专利检索2026-01-02  6


本发明涉及封装胶膜,尤其涉及一种封装胶膜及制备装置和制备方法以及光伏组件。


背景技术:

1、光伏组件封装胶随着焊带的减细,特别是无主栅技术演进,对胶膜的要求越来越薄,传统工艺通过拉伸降低厚度会使胶膜收缩率变大,无法达到要求,特别是对于epe(eva/poe/eva)这种多层结构的产品,其总厚度和各层厚度有一个极限值,产品不能过薄,否则出现各层厚度不均匀,从而发挥不出poe的高抗pid优势(potential induced degradation),总厚度也不能过厚,否则克重不能有效降低。

2、目前传统工艺采取钢辊与胶辊压合的方式进行流延压花,控制收缩率的方法主要通过红外、陶瓷或者退火装置(烘箱)等控制。随着胶膜的克重要求越来越低,传统工艺只能通过拉伸速比来减薄厚度,该方法会直接影响产品的收缩率,并对多层结构的产品厚度影响最明显。

3、传统工艺若生产较低克重产品时需提升辊组速比增加胶膜的拉伸从而导致产品的收缩率无法有效控制,另传统工艺对厚度的均匀性影响较大,尤其低克重、多层结构产品,厚度的均匀性更是难以控制。


技术实现思路

1、目前传统的流延工艺多低克重胶膜收缩无法有效控制,虽然有使用编织的网带减少收缩,但厚度均匀性、整体更加薄以及克重更小的要求难以满足,鉴于上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种封装胶膜及制备装置和制备方法以及光伏组件,通过采用金属带作为流延承接面,减少出膜拉伸,而且因为是金属带平面度更好,厚薄更均匀,散热更好,冷却更快,更容易剥离,从而得到更薄、总厚度和各层层间厚度更均匀、收缩率更小的光伏封装胶膜。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种封装胶膜的制备装置,所述制备装置包括依次设置的胶膜挤出部、金属带、压合部和胶膜剥离部;所述胶膜挤出部设置于金属带的一端,并且所述胶膜挤出部的出口对接所述金属带的一端;所述金属带的另一端依次与压合部和胶膜剥离部连接;所述制备装置还包括热红外定型部和冷却保温部;其中,所述冷却保温部沿所述金属带设置,所述热红外定型部设置于所述金属带靠近胶膜挤出部的一端。

4、传统工艺采取钢辊与胶辊压合的方式进行流延压花,控制收缩率的方法主要通过红外、陶瓷或者退火装置(烘箱)等控制。随着胶膜的克重要求越来越低,传统工艺只能通过拉伸速比来减薄厚度,该方法会直接影响产品的收缩率,并对多层结构的产品厚度影响最明显。本发明第一方面提供的封装胶膜的制备装置采用金属带承接胶膜挤出部挤出的胶膜,相较于传统工艺采用钢辊与胶辊压合的方式而言,金属带平面度更好,厚薄更均匀,散热更好,冷却更快,更容易剥离,从而得到更薄、总厚度和各层层间厚度更均匀、收缩率更小的光伏封装胶膜,不仅可以生产单层eva、poe、eba、tpu、tpo或pvb,也可以生产epe或ep等多层共挤结构的胶膜,应用前景广阔。

5、本发明还通过设置热红外定型部和冷却保温部,能够有利于更薄封装胶膜的制备。

6、优选地,所述制备装置还包括传送组件,所述传送组件包括设置于所述金属带下方的传送轮、与所述传送轮相连接并用于驱动所述传送轮传动的电机。

7、优选地,所述传动轮的宽度大于所述金属带的宽度。

8、本发明优选采用传动轮的宽度大于金属带的宽度,从而能够更好地保障传输过程中金属带的稳定性,以保证金属带不跑偏。

9、优选地,所述传动轮上设置有导向齿。

10、优选地,所述胶膜挤出部的出口设置有模头。

11、优选地,所述模头挤出胶膜的直线与所述金属带所在平面的夹角为0~90°,例如可以是0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°或90°等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

12、优选地,所述模头挤出胶膜的直线与所述热红外定型部射出的红外线的交点落在所述金属带上。

13、优选地,所述制备装置还包括冷却装置、定型装置和收卷装置。所述冷却装置用于接收所述胶膜剥离部剥离的胶膜。

14、优选地,所述金属带为无缝环接带。

15、优选地,所述金属带的材质包括铁、铜、铝、钛或镍中的任意一种或至少两种组合的复合材料,其中典型但非限制性的组合为铁和铜的组合,铝和铜的组合,铁和铝的组合,钛和铜的组合,钛和镍的组合。

16、优选地,所述金属带的两侧设置有与导向齿相匹配的通孔。

17、优选地,所述通孔的直径或边长为0.1~50mm,例如可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等,优选为5~20mm。

18、优选地,所述通孔的形状包括圆形孔、椭圆形孔或多边形孔中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为圆形孔和椭圆形孔的组合,方形孔和椭圆形孔的组合,圆形孔和方形孔的组合,多边形孔和椭圆形孔的组合,圆形孔和多边形孔的组合。

19、本发明所述多边形孔是指三边形以上的形状,例如可以是四边形或正方形等,但并不限定为正多边形。优选地,从金属带宽度方向上,所述纹理的粗糙度ra为0.01~1000μm,例如可以是0.01μm、1μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm或1000μm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1~50μm,且所述纹理的最大高度为0.01~1.5mm,例如可以是0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm或1.5mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

20、优选地,从垂直于金属带宽度方向上,所述纹理的粗糙度ra为0.01~1000μm,例如可以是0.01μm、1μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm或1000μm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1~50μm,且所述纹理的最大高度为0.01~1.5mm,例如可以是0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm或1.5mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

21、优选地,所述纹理包括四棱柱型、菱型、回型、编织型、木纹型、柳条型或珠光型中的任意一种或至少两种的组合,其中,典型但非限制性的组合为四棱柱型和菱型的组合,回型和菱型的组合,四棱柱型和回型的组合,编织型和菱型的组合,木纹型和菱型的组合,珠光型和柳条型的组合。

22、值得说明的是,传统采用钢辊与胶辊压合的方式进行流延压花的工艺,很难实现无规则磨砂雾面且具有纹理的封装胶膜产品,本发明通过采用金属带进行流延压花工艺,能够实现多种纹理的封装胶膜的制备。

23、第二方面,本发明提供一种封装胶膜的制备方法,所述制备方法采用第一方面所述的封装胶膜的制备装置进行。

24、本发明第二方面提供的封装胶膜的制备方法由于采用第一方面提供的封装胶膜的装置进行,因此能够制得克重低且性能优良的封装胶膜。

25、优选地,所述制备方法包括:胶膜原料经胶膜挤出部挤出至金属带上方,并随金属带的运动进行运输和冷却,运输至压合辊进行压合形成纹理,再经胶膜剥离部进行胶膜与金属带的剥离,得到封装胶膜。

26、优选地,所述制备方法中为达到更薄的更均匀的厚度,通过控制模具出膜与金属带的接触距离,以及模具的角度控制0°~90°。均匀性通过高精度分配器以及模具组合以达到更优厚度。

27、优选地,所述胶膜原料包括eva、poe、eba、tpu、tpo或pvb中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为eva和poe的组合,eba和poe的组合,eva和eba的组合,pvb和poe的组合,eva和pvb的组合。

28、第三方面,本发明提供一种封装胶膜,所述封装胶膜采用第一方面所述的封装胶膜的制备装置制得,或者所述封装胶膜采用第二方面所述的封装胶膜的制备方法制得。

29、本发明第三方面提供的封装胶膜不仅具有纹理而且克重低,其可以通过第一方面的制备装置制得,也可以通过第二方面提供的封装胶膜的制备方法制得,性能优异,应用前景广阔。

30、优选地,所述封装胶膜包括相向的第一面和第二面,所述第一面和第二面中至少一面设置有凸起的纹理,所述封装胶膜的克重≤700g/m2,例如可以是700g/m2、600g/m2、500g/m2、400g/m2、300g/m2、200g/m2、100g/m2、95g/m2、90g/m2、85g/m2、80g/m2、70g/m2或60g/m2等。优选地,所述封装胶膜的克重范围<100g/m2。

31、优选地,所述封装胶膜的厚度为30μm~1000μm,例如可以是30μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm或1000μm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

32、优选地,所述封装胶膜的收缩率范围为≤3%,例如可以是3%、2.8%、2.7%、2.6%、2.5%、2.4%、2.2%、2.0%、1.8%、1.5%或1.0%等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

33、优选地,所述第一面和第二面中至少一面为无规则磨砂雾面且具有纹理。

34、优选地,从封装胶膜宽度方向上,所述纹理的粗糙度ra为0.01~1000μm,例如可以是0.01μm、1μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm或1000μm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1~50μm,且所述纹理的最大高度为0.01~1.5mm,例如可以是0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm或1.5mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

35、优选地,从垂直于封装胶膜宽度方向上,所述纹理的粗糙度ra为0.01~1000μm,例如可以是0.01μm、1μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm或1000μm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1~50μm,且所述纹理的最大高度为0.01~1.5mm,例如可以是0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm或1.5mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适。

36、优选地,所述纹理包括无规则磨砂雾面、四棱柱型、菱型、回型、编织型、木纹型、柳条型或珠光型中的任意一种或至少两种的组合,其中,典型但非限制性的组合为四棱柱型和菱型的组合,回型和菱型的组合,四棱柱型和回型的组合,编织型和菱型的组合,木纹型和菱型的组合,珠光型和柳条型的组合,无规则磨砂雾面和四棱柱型的组合。

37、优选地,所述胶膜原料包括eva、poe、eba、tpu、tpo或pvb中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为eva和poe的组合,eba和poe的组合,eva和eba的组合,pvb和poe的组合,eva和pvb的组合,tpo和pvb的组合,tpu和pvb的组合。

38、当所述封装胶膜为复合胶膜时,所述胶膜包括依次设置的第一层、第二层和第三层,所述第一层、第二层和第三层的厚度各自独立,可以相同,也可以不同。其中,各层厚度数据依据挤出机挤出量决定,每层层厚可通过计量泵挤出参数或高精度分配器特殊结构决定。所述第一层、第二层和第三层的材质各自独立地包括eva、poe、eba或pvb中的任意一种或至少两种的组合。

39、第四方面,本发明提供一种光伏组件,所述光伏组件包括第三方面所述的封装胶膜。

40、本发明第四方面提供的光伏组件由于采用第三方面所述的封装胶膜,克重低,因此光伏组件的总重量下降,且应用前景广阔。

41、本发明对所述光伏组件中的其他设置没有特殊限制,可采用本领域技术人员熟知的任何可用于光伏领域的光伏组件的设置,也可根据实际情况进行调整。

42、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:

43、(1)本发明提供的封装胶膜的制备装置通过采用金属带作为流延压花工艺的传输带,不仅能够制得更薄、克重更低的封装胶膜,而且能避免现有钢辊工艺中克重与收缩率相矛盾的情况,同时具有较高的收缩率,应用前景广阔;

44、(2)本发明提供的封装胶膜的制备方法无需像钢辊工艺一般通过辊组速比增加胶膜的拉伸从而导致产品的收缩率无法有效控制,即可制得厚度更薄、更均匀且具有多样化纹理的封装胶膜。其中,封装胶膜的克重能够达到100g/m2以内,且同时收缩率在3.0%以内,总厚度最低可以控制在190μm以内;

45、(3)本发明提供的封装胶膜的制备方法不仅能够适用于单组分单层封装胶膜的制备,还能够制得多层多组分的封装胶膜且各层的厚度均匀性高。


技术特征:

1.一种封装胶膜的制备装置,其特征在于,所述制备装置包括依次设置的胶膜挤出部、金属带、压合部和胶膜剥离部;

2.根据权利要求1所述的制备装置,其特征在于,所述制备装置还包括传送组件,所述传送组件包括设置于所述金属带下方的传送轮、与所述传送轮相连接并用于驱动所述传送轮传动的电机;

3.根据权利要求1或2所述的制备装置,其特征在于,所述制备装置还包括冷却装置、定型装置和收卷装置;所述冷却装置用于接收所述胶膜剥离部剥离的胶膜。

4.根据权利要求1~3任一项所述的制备装置,其特征在于,所述金属带为无缝环接带;

5.根据权利要求1~4任一项所述的制备装置,其特征在于,所述金属带的表面具有纹理;

6.一种封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法采用权利要求1~5任一项所述的封装胶膜的制备装置进行。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

8.一种封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜采用权利要求1~5任一项所述的封装胶膜的制备装置制得,或者所述封装胶膜采用权利要求6或7所述的封装胶膜的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜包括相向的第一面和第二面,所述第一面和第二面中至少一面设置有凸起的纹理,所述封装胶膜的克重范围<700g/m2;

10.根据权利要求8或9所述的封装胶膜,其特征在于,所述光伏组件包括权利要求8或9所述的封装胶膜。


技术总结
本发明提供一种封装胶膜及制备装置和制备方法和光伏组件,所述制备装置包括依次设置的胶膜挤出部、金属带、压合部和胶膜剥离部;所述胶膜挤出部设置于金属带的一端,并且所述胶膜挤出部的出口对接所述金属带的一端;所述金属带的另一端依次与压合部和胶膜剥离部连接;所述制备装置还包括热红外定型部和冷却保温部;其中,所述冷却保温部沿所述金属带设置,所述热红外定型部设置于所述金属带靠近胶膜挤出部的一端。本发明所述封装胶膜的克重范围<700g/m<supgt;2</supgt;,尤其对<100g/m<supgt;2</supgt;的封装胶膜制备更具有优势。

技术研发人员:华东良,张敏,陈明,万亮,杨同禄,吴小平
受保护的技术使用者:浙江赛伍应用技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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