光伏電池柔性層壓板和相關聯的方法技術

本發明專利技術涉及一種光伏電池(3)的柔性層壓板(1)，包括：?相互連接的光伏電池(3)的層；用于封裝該光伏電池層(3)的前部層(5)和后部層(7)，其中，所述柔性層壓板(1)具有沉積在該封裝前部層(5)上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜(9)，所述外部膜(9)的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之間。本發明專利技術的主題還在于一種用于減少或限制這樣的柔性層壓板(1)表面處的污垢的方法。

Flexible laminates and associated methods for photovoltaic cells

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】光伏電池柔性層壓板和相關聯的方法
本專利技術涉及光伏面板的領域，更具體地說，本專利技術涉及層壓光伏面板。
技術介紹
隨著可再生能源尤其是太陽能的興起，由一個或多個光伏電池構成的光伏面板的領域中的研究正在蓬勃發展，尤其為了提高這樣的光伏面板的轉換效率和由此提高所產生的能量，以及降低這些光伏面板的運行和維護成本。目前，期望更好地利用現有工業或商業建筑的表面，尤其是通過在它們的屋頂上安裝光伏面板。實際上，對于建筑的經營者而言，生產電能可產生額外收入或節省，并有助于促成對建筑的經濟開發。然而，這些商業或工業建筑經常是用例如金屬或木制骨架來建造的，該骨架的尺寸被設置為正好滿足負荷方面的技術限制以支撐具有隔離以及例如根據建造區域的雪負荷的屋頂。但是，由于它們的重量的原因，為了不違背現行的技術規范，目前不能夠在某些建筑的屋頂上安裝某些光伏面板。實際上，大多數已知的光伏面板一般具有由玻璃制成的前部面和金屬支撐框架，使得對于某些型號，單個光伏面板的重量經常大于20kg、甚至30kg。如果還在其中增加安裝光伏面板所必需的支撐結構，則對屋頂而言將達到15kg/m2或更高的額外負荷。由此，尤其對于老建筑，由于它們在負荷方面的有限尺寸設置，無法配備目前可用的大面積的光伏面板。對于新型建筑，設置這樣的負荷在某些情況下可能還表示建造中的額外超支，這在期望給其屋頂配備光伏面板時會減慢投資回報。另一方面，這些商業或工業建筑的屋頂一般具有足夠小的坡度。可能有意義的是平行于該斜坡地安裝面板，以最大化尤其是有限表面上的絕對光伏產量。然而，平行于斜坡安裝、甚至膠合在該斜坡上的光伏面板由于它們的小坡度可能會相當快地結垢。實際上，例如雨水會相當慢地流動，并可能會在暴露于光線的表面上留下痕跡。另一方面，該表面還大量地承受灰塵或固體顆粒(例如：沙子、樹木碎屑、灰燼顆粒、細顆粒)。但是，由于這些屋頂的小坡度和光伏面板因此的小傾斜度，這些灰塵可能更容易和可能持久地沉積。這樣的光伏面板因此更容易結垢。最后，濕度、小坡度、有機灰塵可能有利于微觀真菌、苔蘚、地衣在尤其是表面粗糙處中的生長。由此，該結垢可能不利于這樣的光伏面板的生產率，并可能導致與它們的清潔和維護有關的相當高的成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于尤其通過提出一種光伏電池層壓板來彌補以上所述的現有技術的不同缺陷，該光伏電池層壓板的維護操作有限，并且允許至少部分地防止由結垢導致的電產量隨時間的降低。為了至少部分地達到至少一個上述目的，本專利技術的主題在于一種光伏電池柔性層壓板，其包括：-相互連接的光伏電池的層；-用于封裝該光伏電池層的前部層和后部層，其中，柔性層壓板具有沉積在該封裝前部層上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜，所述外部膜的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之間。在封裝前部層上具有外部膜允許保護該封裝前部層，以及限制該層由于光伏電池層壓板暴露于惡劣天氣和灰塵而導致的結垢。該外部膜因此允許限制對這樣的層壓板的維護操作或將該操作的時間間隔延長。此外，通過防止光伏電池柔性層壓板結垢，由此能夠在光伏電池暴露于太陽時維持對它們的良好照射。而且，該外部膜在沉積在封裝前部層上的狀態下的平均粗糙度由于其小粗糙度而允許限制比如灰塵等污垢在其上的可能粘附。所述層壓板可還包括單獨或組合地采用的一個或多個以下特征。根據一個方面，由柔性材料制成的外部膜的最大粗糙度例如小于3μm、尤其介于0.1至2.6μm之間。根據一個具體實施方式，光伏電池是基于硅、尤其是單晶硅或多晶硅的電池。用于外部膜的柔性材料例如是聚合物。根據一個具體實施方式，形成由柔性材料制成的外部膜的聚合物選自：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)的族；或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯、丙烯酸或硅酮。由柔性材料制成的外部膜的厚度介于10μm至500μm之間。根據一個具體實施方式，由柔性材料制成的外部膜可尤其由于像薄層一樣的材料性質或由于表面紋理而具有防反射特性。根據一個方面，封裝前部層和封裝后部層中的每個的厚度介于0.05mm至3mm之間。另外，前部層中的每個都包括例如玻璃纖維織物和封裝樹脂。本專利技術的主題還在于一種用于減少或限制光伏電池飛柔性層壓板表面處的污垢的方法，該柔性層壓板包括相互連接的光伏電池的層、用于封裝該光伏電池層的前部層和后部層，所述方法包括在該前部層上施加具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜，該外部膜的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之間。根據一個方面，外部膜與光伏電池層、封裝前部層和封裝后部層同時被層壓。根據一個變型，外部膜在層壓光伏電池層、封裝前部層和封裝后部層的步驟之后布置在柔性層壓板上。根據該變型，外部膜可通過膠合與封裝前部層協作。根據該變型的一個替代方案，外部膜可以以液態形式施加在封裝前部層上，然后固化。根據該替代方案，外部膜可以通過熱方式固化。附圖說明通過閱讀以下示意性而非限制性地給出的說明和附圖，本專利技術的其它特征和優點將顯得更為清楚，在附圖中：-圖1是一個柔性層壓板的俯視示意圖；-圖2是根據一個實施方式的柔性層壓板的橫截面示意圖。具體實施方式在這些圖中，相同的元件具有相同的附圖標記。以下實施方式是示例。盡管本說明書參照了一個或多個實施方式，這不一定意味著每次參照都涉及同一實施方式，也不一定意味著特征適用于單個實施方式。不同實施放方式的簡單特征還可組合或互換以提供其它實施方式。在以下說明中，“前部層”指的是在柔性層壓板的安裝狀態下，柔性層壓板首先暴露于太陽光線的表面。類似地，在以下說明中，“后部層”指的是與前部層相對而置的層，即在層壓板的安裝狀態下，當太陽光線穿過層壓板時最后被太陽光線影響的表面。接下來，在以下說明中，“透明”指的是波長尤其介于280nm至1300nm之間的光能夠以10％的最大吸收率穿過的優選地無色的材料。而且，在以下說明中，“由柔性材料制成的膜”指的是當施加一定曲率半徑時該膜不開裂。在本專利技術中，該材料應當承受80cm的曲率半徑而不損壞。此外，在以下說明中，“柔性”指的是具有上述柔性特征的元件。另一方面，參照圖2，構成柔性層壓板1的各個層彼此有間隔。該圖示僅是為了更好地辨別各個層而繪制的。在柔性層壓板1的交付狀態下，圖示的各個層彼此相接觸。參照圖1和2，示出了用于形成例如光伏面板或模塊的光伏電池3的柔性層壓板1。柔性層壓板1包括光伏電池層3、用于封裝該光伏電池層3的前部層5和后部層7，該光伏電池層3根據該具體圖示由相互連接的光伏電池3的四條光伏電池帶構成。該柔性層壓板1可例如通過傳統層壓工藝獲得，即通過使形成層壓板1的各個層的疊置升溫、然后例如在真空下或在惰性氣氛下在確定的時長內在該疊置上施壓。借助于如在下文中將更詳細地解釋的構成該層本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種光伏電池(3)的柔性層壓板(1)，包括：/n-相互連接的光伏電池(3)的層；/n-用于封裝該光伏電池層(3)的前部層(5)和后部層(7)，其中，所述柔性層壓板(1)具有沉積在該封裝前部層(5)上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜(9)，所述外部膜(9)的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之間。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20170920 FR 17586901.一種光伏電池(3)的柔性層壓板(1)，包括：
-相互連接的光伏電池(3)的層；
-用于封裝該光伏電池層(3)的前部層(5)和后部層(7)，其中，所述柔性層壓板(1)具有沉積在該封裝前部層(5)上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜(9)，所述外部膜(9)的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之間。


2.如權利要求1所述的柔性層壓板(1)，其中，所述外部膜(9)的最大粗糙度小于3μm、尤其介于0.1μm至2.6μm之間。


3.如權利要求1或2中任一項所述的柔性層壓板(1)，其中，所述光伏電池(3)是基于硅的電池。


4.如上述權利要求中任一項所述的柔性層壓板(1)，其特征在于，用于所述外部膜(9)的材料是聚合物。


5.如權利要求4所述的柔性層壓板(1)，其特征在于，形成由柔性材料制成的所述外部膜(9)的聚合物選自：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)的族；或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯，丙烯酸或硅酮。


6.如上述權利要求中任一項所述的柔性層壓板(1)，其特征在于，所述外部膜(9)的厚度介于10μm至500μm之間。


7.如上述權利要求中任一項所述的柔性層壓板(1)，其特征在于，所述封裝前部層(5)和所述封裝后部層(7)中的每個的厚度(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：瓦雷里克·卡薩涅，弗雷德里克·勒魯瓦，
申請(專利權)人：道達爾公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR