專利名稱：太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集玻璃、太陽能電池一體化的能夠發(fā)電的夾層幕 墻玻璃的制作工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代建筑中大量使用幕墻玻璃，玻璃自身的保溫、隔熱、透光性 能對建筑物能耗的影響很大。因此開發(fā)新型節(jié)能玻璃是建筑節(jié)能的要 求，也是建筑幕墻玻璃的一個發(fā)展趨勢。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對能 源的需求越來越大，開發(fā)新能源和可再生能源成為各國能源發(fā)展的重 點。太陽能光伏發(fā)電就是一種可再生能源的應(yīng)用，將太陽能光伏發(fā)電 與建筑幕墻玻璃用有效的方式結(jié)合起來，就會產(chǎn)生一種既可利用再生 能源，也能使建筑物節(jié)能的新型幕墻玻璃，目前還沒有發(fā)現(xiàn)成熟的生 產(chǎn)太陽能光伏夾層幕墻玻璃工藝。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，是提供一種內(nèi)含太陽能電池片的可以發(fā)電的夾 層幕墻玻璃制作工藝，該玻璃可以單獨作為幕墻玻璃使用，也可以與 其他玻璃合成中空玻璃作為幕墻使用。該太陽能光伏夾層幕墻玻璃的膜層結(jié)構(gòu)依次為玻璃板、粘接層、 太陽能電池、粘結(jié)層、玻璃板所述粘接層是一種太陽能光伏電池專用膠片，其材料是PVB，或 EVA，或SGP;是透明的或半透明的；是無色的或有色的，厚度不小 于0.76mm。所述太陽能電池包含正極、負極導(dǎo)線，是一塊晶體硅太陽能電池片， 或者由多塊晶體硅太陽能電池片串接組合而成。所述串接組合的太陽能電池，是在晶體硅片的正、負極焊接出線條 和匯流條，將每個晶體硅片的出線條和匯流條依次連接起來焊接在一 起。本發(fā)明的太陽能光伏夾層幕墻玻璃的制作工藝步驟是 (1)粘結(jié)層材料檢測含水率；(2) 鋪展；(3) 上片，除膜；(4) 清洗干燥；(5) 合片；(6) 輥壓/層壓，或抽真空預(yù)壓；(7) 固定在高壓釜小車上；(8) 高壓釜高溫高壓處理；(9) 卸片；(10) 檢驗、包裝。玻璃的清洗干燥，清洗機應(yīng)確保不會損傷膜層，并保證玻璃的表面 清洗干凈。最后道清洗水必須使用去離子水清洗玻璃，去離子水的電
導(dǎo)率必須小于20us;水溫35。0"45。C，最佳水溫40'C。經(jīng)洗滌后的 玻璃表面不允許產(chǎn)生劃傷、破角、水漬或殘留水珠等缺陷。合片過程中，層疊合片室應(yīng)具備IO萬等級以上的潔凈度，環(huán)境相 對濕度應(yīng)低于30%、環(huán)境溫度應(yīng)低于30°C 。合片時，需首先將玻璃水平放置在專用工作臺上，平鋪專用光伏膠 片，將焊接成串的晶體硅太陽能電池片串，以一定的圖案平鋪在粘結(jié) 層材料上，在出線條相交的位置鋪設(shè)隔熱墊片，并將出線條相交點焊 接在一起。合片過程中，在晶體硅太陽能電池串上平鋪一層專用光伏膠片，該 膠片根據(jù)晶體硅太陽能電池串的排布情況，事先開孔，開孔位置和大 小以能夠完全暴露晶體硅太陽能電池片，并略微大于晶體硅太陽能電 池片，不得與晶體硅太陽能電池片相重疊，在每一片晶體硅太陽能電 池片上，鋪設(shè)厚度略薄、大小與晶體硅太陽能電池片一致的膠片。所述抽真空預(yù)壓，采用硅橡膠真空環(huán)法，或采用真空袋法，密封好 的復(fù)合體需平緩移送到高溫烘箱內(nèi)，在室溫情況下冷抽氣30分鐘以 上，緩慢升高烘箱內(nèi)溫度，在4(K6(TC范圍保溫30分鐘左右，烘箱 內(nèi)溫差不得大于1(TC，然后在30分鐘時間內(nèi)，將烘箱溫度升高到150 'C，保溫30~60分鐘，自然冷卻，整個過程，晶體硅太陽能電池片和 玻璃的復(fù)合體必須處于高真空狀態(tài)。高壓釜高溫高壓處理，溫度為140±10°C、空氣壓力為10~12±lbar 恒溫恒壓至少45分鐘。本發(fā)明的優(yōu)點是，該玻璃可以單獨作為幕墻玻璃使用，也可以與其 他玻璃合成中空玻璃作為幕墻使用，因為夾層玻璃內(nèi)的太陽電池片， 是鋪成各種圖案的，所以這種玻璃，既節(jié)約能源，又美觀。
具體實施方式
太陽能光伏夾層幕墻玻璃的生產(chǎn)工藝包括兩個部分 一是太陽能電 池片的篩選和串聯(lián)連接，二是太陽能光伏夾層玻璃的制作。所述太陽能電池的篩選，是指通過目測晶體硅太陽能電池片的完整 性和表面是否存在明顯缺陷，例如明顯的顏色不均勻、脫膜、劃傷等 缺陷，剔除破裂和明顯缺陷的電池片。對于晶體硅太陽能電池片，目 測并測量電池片的彎曲情況，將彎曲度超過對應(yīng)邊3%的電池片剔除； 在進行下一步操作時，每取用一片晶體硅太陽能電池片，用兩個手指 拿捏離電池片邊部三分之一以上部位，緩慢扇動，剔除可能存在隱裂 的太陽能電池片。所述太陽能電池片的串聯(lián)連接，是指在上述檢測合格的晶體硅太陽 能電池片的正負極上焊接出線條和匯流條，并將每個電池片的出線條 和匯流條依次連接起來，形成串聯(lián)的電池片串。出線條和匯流條事先 在丙酮和松香等其他物質(zhì)混合的助焊液中浸泡，然后在焊接載體上用 電烙鐵焊接在晶體硅太陽能電池片的正極和負極上；焊接載體需要加熱到40 80°C，以避免由于焊接引起的晶體硅太陽能電池片變形； 電烙鐵溫度控制在300 400'C之間；焊接完成的太陽能電池片組， 檢查每片太陽能電池片表面匯流條是否平整，對于匯流條表面不平整 的部分予以返修或剔除。 所述太陽能光伏夾層玻璃的制作工藝是一種是輥壓/層壓加工工藝， 一種是真空法加工工藝。 所述輥壓/層壓加工工藝流程如下 中間層材料檢測含水率—鋪展上片~> (除膜)-+清洗干燥t合片—輥壓/層壓~-固 定在高壓釜小車上~ 高壓釜高溫高壓處理—卸片—檢驗包裝。所述真空法加工工藝流程如下 中間層材料檢測含水率"—鋪展l上片"K除膜)—清洗干燥—合片—抽真空預(yù)壓—固定 在高壓釜小車上—高壓釜高溫高壓處理~>卸片"^檢^""^ 包裝。所述太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的清洗千燥，是指制作太 陽能電池幕墻玻璃用各種玻璃首先需要清洗，清洗后須將玻璃干燥。 清洗機應(yīng)確保不會損傷膜層，并保證玻璃的表面清洗干凈。最后道清 洗水必須使用去離子水清洗玻璃，去離子水的電導(dǎo)率必須小于20H S;水溫35'C 45'C。經(jīng)洗滌后的玻璃表面不允許產(chǎn)生劃傷、破角、水漬 或殘留水珠等缺陷。所述太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的合片，是指將玻璃、粘 結(jié)層、太陽能電池組依次層疊合片。層疊合片室應(yīng)具備io萬等級以 上的潔凈度，環(huán)境相對濕度應(yīng)低于30%、環(huán)境溫度應(yīng)低于3(TC，并 設(shè)置PVB中間層材料的含水率檢測儀，準(zhǔn)確測定PVB材料的含水率。
所述太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中層疊合片的具體過程如下 首先將玻璃材料水平放置在專用工作臺上，平鋪專用光伏膠片，將 焊接成串的晶體硅太陽能電池片串，根據(jù)需要以一定的圖案方式平鋪 在中間膜材料上，然后將出線條仍然按照正負極相連的原則，在出線 條相交的位置用相同的電烙鐵,在事先鋪墊了隔熱墊片的出線條交點 位置將出線條焊接在一起，取出隔熱墊片，對于存在轉(zhuǎn)向的部位用專 用膠帶固定。根據(jù)整片玻璃的出線位置要求，焊接前需要計算匯流條 出線的距離，在出線條與匯流條相交的位置鋪設(shè)隔熱墊片，將出線條 與匯流條焊接在一起，取出隔熱墊片，并采用專用膠帶固定焊接點， 確保焊接質(zhì)量，避免假焊和虛焊現(xiàn)象。焊接工作結(jié)束后，在晶體硅太陽能電池串上平鋪一層專用光伏膠 片，該膠片根據(jù)晶體硅太陽能電池串的排布情況，事先開孔，開孔位 置和大小以能夠完全暴露晶體硅太陽能電池片，略微大于晶體硅太陽 能電池片為原則，不得與晶體硅太陽能電池片相重疊。在每一片晶體 硅太陽能電池片上，鋪設(shè)厚度略薄、大小與晶體硅太陽能電池片一致 的膠片；如果出線位置在電池片面上，需要事先在出線點的晶體硅太陽能電池片上鋪設(shè)絕緣材料，在絕緣材料上鋪設(shè)與晶體硅太陽能電池 片同樣大小的夾層玻璃中間膜膠片。上述工作結(jié)束后，再平鋪一層特 制太陽能光伏膠片，匯流條出線部位開孔，確保出線并位置正確。在 完成晶體硅太陽能電池片層疊工作后，取另一片玻璃，緩慢層疊在晶 體硅太陽能電池串面上，鋪設(shè)過程避免抖動和振動，防止晶體硅太陽 能電池片破裂。
完成上述工序后，與玻璃邊平齊裁切玻璃邊部多于中間膜膠片，預(yù)留5mm左右的膠片，隨后用專用膠帶固定，避免二片玻璃相對位移。 所述太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的層壓/輥壓過程，是太陽 能光伏夾層玻璃預(yù)壓成型的方法之一。具體方法是將上述層疊好玻 璃，小心搬到夾層層壓機或輥壓機的預(yù)熱下片段，根據(jù)玻璃厚度和膠 片厚度，設(shè)置工藝參數(shù)進行預(yù)壓。所述太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的抽真空預(yù)壓，是太陽能 光伏夾層玻璃預(yù)壓成型的方法之二?？梢圆捎霉柘鹉z真空環(huán)法，也可 以采用真空袋法。如果采用硅橡膠真空環(huán)方法制作，則直接在玻璃四 周套硅橡膠真空環(huán)，注意檢査漏氣情況。如果采用真空袋方法則，事 先需要在玻璃四周固定脫膠膜、氣路氈，然后制作真空袋，真空袋根 據(jù)玻璃版面大小，在完全封口前，均布抽氣口，然后完全密封真空袋， 抽氣檢查是否有漏氣現(xiàn)象。將密封好的復(fù)合體平緩移送到高溫烘箱 內(nèi)，在室溫情況下冷抽氣30分鐘以上，緩慢升高烘箱內(nèi)溫度，烘箱 內(nèi)溫差不得大于10°C，在40 6(TC時保溫30分鐘左右，之后在30~80 分鐘時間內(nèi)，將烘箱溫度升高到130 15(TC。保溫30—0分鐘，自然 冷卻，整個過程，晶體硅太陽能電池片和玻璃的復(fù)合體必須處于高真 空狀態(tài)。太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的固定在高壓釜小車上，是指 預(yù)壓成型之后取出預(yù)壓成型的復(fù)合體，檢查晶體硅太陽能電池片、中 間膜膠片間氣體排放情況和晶體硅太陽能電池片是否有破裂現(xiàn)象，一 切達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求后，將該復(fù)合體垂直擺放在高壓釜小車上，準(zhǔn)備
進行高壓固化處理。太陽能光伏夾層玻璃制作工藝流程中的高壓釜高溫高壓處理，是指將預(yù)壓成型后的太陽能光伏夾層玻璃的復(fù)合體在高壓釜內(nèi)經(jīng)過140 土10'C、空氣壓力10~12±lbar的恒溫恒壓至少45分鐘，使太陽能 光伏夾層幕墻玻璃成型，從而制作完成太陽能光伏夾層幕墻玻璃。
權(quán)利要求
1、一種太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，該玻璃的膜層結(jié)構(gòu)依次為，玻璃板、粘接層、太陽能電池、粘結(jié)層、玻璃板，其特征在于，該玻璃的制作工藝是(1)粘結(jié)層材料檢測含水率；(2)鋪展；(3)上片，除膜；(4)清洗干燥；(5)合片；(6)輥壓/層壓，或抽真空預(yù)壓；(7)固定在高壓釜小車上；(8)高壓釜高溫高壓處理；(9)卸片；(10)檢驗、包裝。
2、 按權(quán)利要求1所述的太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征 在于合片過程中，層疊合片室應(yīng)具備IO萬等級以上的潔凈度，環(huán) 境相對濕度應(yīng)低于30%、環(huán)境溫度應(yīng)低于30'C。
3、 按權(quán)利要求1所述的太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征 在于合片時，需首先將玻璃水平放置在專用工作臺上，平鋪專用光 伏膠片，將焊接成串的晶體硅太陽能電池片串，以一定的圖案平鋪在 粘結(jié)房材料上，在出線條相交的位置鋪設(shè)隔熱墊片，并將出線條相交 點焊接在一起。
4、 按權(quán)利要求1所述的太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征在于合片過程中，在晶體硅太陽能電池串上平鋪一層專用光伏膠片， 該膠片根據(jù)晶體硅太陽能電池串的排布情況，事先開孔，開孔位置和 大小以能夠完全暴露晶體硅太陽能電池片，并略微大于晶體硅太陽能 電池片，不得與晶體硅太陽能電池片相重疊，在每一片晶體硅太陽能 電池片上，鋪設(shè)厚度略薄、大小與晶體硅太陽能電池片一致的膠片。
5、 按權(quán)利要求1所述的太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征 在于所述抽真空預(yù)壓，采用硅橡膠真空環(huán)法，或采用真空袋法，密 封好的復(fù)合體需平緩移送到高溫烘箱內(nèi)，在室溫情況下冷抽氣30分鐘以上，緩慢升高烘箱內(nèi)溫度，在40 60'C范圍保溫30分鐘左右， 烘箱內(nèi)溫差不得大于10'C,然后在30分鐘時間內(nèi)，將烘箱溫度升高 到15(TC，保溫30~60分鐘，自然冷卻，整個過程，晶體硅太陽能電 池片和玻璃的復(fù)合體必須處于高真空狀態(tài)。
6、 按權(quán)利要求1所述的太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征 在于高壓釜高溫高壓處理，溫度為140士1(TC、空氣壓力為10~12 ± lbar恒溫恒壓至少45分鐘。
7、 按權(quán)利要求3所述太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征在 于所述太陽能電池片串，是由多塊晶體硅太陽能電池片串接組合而 成。
8、 按權(quán)利要求7所述太陽能光伏夾層幕墻玻璃制作工藝，其特征在 于所述串接組合的太陽能電池片，是在晶體硅片的正、負極焊接出 線條和匯流條，將每個晶體硅片的出線條和匯流條依次連接起來焊接 在一
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)含太陽能電池片的可以發(fā)電的夾層幕墻玻璃的制作工藝。該太陽能光伏夾層幕墻玻璃的膜層結(jié)構(gòu)依次為玻璃板、粘接層、太陽能電池、粘結(jié)層、玻璃板，其制作工藝是清洗干燥玻璃板；合片；輥壓/層壓，或抽真空預(yù)壓；固定在高壓釜小車上；高壓釜高溫高壓處理等；太陽能電池可以是一塊晶體硅太陽能電池片，也可以是多塊晶體硅太陽能電池的組合；該玻璃集玻璃、太陽能電池于一體，能夠發(fā)電，可以單獨作為幕墻玻璃使用，也可以與其他玻璃合成中空玻璃作為幕墻使用。
文檔編號H01L31/18GK101162742SQ20071017108
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者孫大海, 張立云, 楊國浩, 沈國全, 偉 潘, 潘翔云, 王茂良, 王龍梅, 黃從越 申請人:上海耀華皮爾金頓玻璃股份有限公司