專利名稱：一種柔性可折疊太陽能移動電源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電源及其制造方法，具體說是一種可以折疊、方便攜帶的柔 性太陽能移動電源及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔、可再生的能源，太陽能發(fā)電正在逐步應(yīng)用于家庭等各個領(lǐng)域。 隨著科技的不斷進步，移動的用電裝置如手機、數(shù)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(jīng)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(xiàn)有技術(shù)中已利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能對電器進行充電，但是現(xiàn)有的太陽能電池組件 一般是將太陽能電池單片經(jīng)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(zhì)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(xiàn)的一 個新產(chǎn)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(shù)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(lián)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(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柔性可折疊太陽能移 動電源，其重量輕、可折疊，方便攜帶。
本發(fā)明的另一個目的提供上述柔性可折疊太陽能移動電源的制造方法。 技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案 一種柔性可折疊太陽 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(jié)材料層和柔性基底，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(jié)材料密封熔接為一體；所述的柔性電纜引出的正負極上連
接有輸出接口。
4本發(fā)明中，所述的柔性粘結(jié)材料層和柔性粘結(jié)材料為聚乙烯醇縮丁醛或透明的乙烯 -醋酸乙烯酯材料；所述的柔性基底為皮革；所述的柔性電纜為柔性扁平電纜。
本發(fā)明中，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(jié)材 料層、太陽能電池單元串、上柔性粘結(jié)材料層和透明的蓋板；所述的下柔性粘結(jié)材料層 和上柔性粘結(jié)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(huán)氧樹脂板；所述的蓋板為聚對苯二甲酸乙二醇酯或透明的聚氟乙烯復(fù)合膜。
所述的柔性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(jù)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(lián)焊接；
(3) 將步驟(2)形成的串并聯(lián)組件與柔性粘結(jié)材料層、柔性基底疊加后，放入真空層 壓機內(nèi)抽真空；加壓加熱，將串并聯(lián)組件與柔性粘結(jié)材料層、柔性基底熱壓到一起，成 型后取出；
(4)修邊待疊合層壓后，再裁減掉間隙四周多余的柔性基底，并安裝上輸出接 口即得柔性可折疊太陽能移動電源。
步驟(2)中，所述的太陽能電池組件之間的間隔為10 20mm，可以根據(jù)太陽能電池 組件的尺寸選擇合適的尺寸。
有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點，
(1) 、本發(fā)明的可折疊太陽能移動電源重量輕，方便攜帶。本發(fā)明的可折疊太陽能 電池?zé)o需框架，大大減輕了整體的重量，便于攜帶；相比傳統(tǒng)的太陽能電池組件，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(fù)合膜(TPT)自下到上依次疊加的太陽能電池，本發(fā)明的可折疊太陽能移動 電源由于采用密度更小、厚度更薄的環(huán)氧板，相同大小情況下，質(zhì)量約為傳統(tǒng)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(fā)明 的可折疊太陽能移動電源的抗破壞性能更優(yōu)經(jīng)試驗，該折疊電源從1.2m處跌落，其 外觀和電性能參數(shù)無明顯差異。
(2) 本發(fā)明的可折疊太陽能移動電源可以很好的折疊，與現(xiàn)有技術(shù)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(jié)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(jīng)試驗，折疊部分經(jīng)折疊一萬次，組件折疊部分的外觀和電性能參數(shù)無明顯差異， 可折疊性能遠遠好于現(xiàn)有技術(shù)。
(3) 本發(fā)明的制造方法使用皮革作為背板，具有制造方法簡單、外型美觀的優(yōu)點，且皮革價格較低、易得，從而使得本發(fā)明的產(chǎn)品的成本降低。制造時，使用一整塊皮革， 疊合層壓后，裁減掉四周多余的皮革，此時在折疊部分的是易折疊的EVA或PVB、柔性 、扁平電纜和皮革。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的可折疊單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中太陽能電池組件的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為串并聯(lián)形成的組件與EVA、皮革熱壓后，未修剪時的示意圖。
圖5為圖4修剪后的示意圖。
圖6為圖5的另一面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。
如圖l、 2所示，本發(fā)明的一種柔性可折疊太陽能移動電源，包括若干可折疊單元， 根據(jù)所需電壓、功率大小，每個柔性可折疊太陽能移動電源可以選取若干可折疊單元， 而不局限于視圖中所示的數(shù)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(jié)材料層2和柔性基底3。其中，柔性基底3為皮革材料，柔性粘結(jié)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)。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(jié)材料內(nèi)，保護電纜不易損壞；所述的柔性電纜4為柔性扁平電纜
(FFC)，采用柔性扁平電纜(FFC)代替鍍錫銅帶，提高了組件之間的可折疊性。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(jié)材料層12、太陽能電池單元串13、上柔性粘結(jié)材料層14和透明的蓋板15。所述 的下柔性粘結(jié)材料層12和上柔性粘結(jié)材料層14為聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或透明的乙烯 -醋酸乙烯酯材料(EVA);所述的絕緣板ll為環(huán)氧樹脂板；所述的蓋板15為聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)或透明的聚氟乙烯復(fù)合膜(TPT)。與傳統(tǒng)的玻璃組件比較，環(huán) 氧樹脂板的密度更小、厚度更薄，大大減輕了組件的質(zhì)量，進而減輕了整體的質(zhì)量， 提高了組件的安全性和便攜性。其中，所述的太陽能電池單元串13為單片晶體硅太 陽能電池單元經(jīng)過串并聯(lián)形成的太陽能電池單元串。
下面以給手機充電所用的柔性可折疊太陽能移動電源為例，進一步詳細說明本發(fā)明的制造方法，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(huán)氧樹脂板、乙烯-醋酸乙烯酯層(EVA)、經(jīng)串聯(lián)形 成的太陽能電池單元串、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，將太陽能電池單元串兩端焊線折疊至環(huán)氧樹脂板背面。 將層疊好的組件放入真空層壓機內(nèi)，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片在上面，環(huán)氧樹脂板位于最下層，不然可能會壓碎電池片。將環(huán) 氧樹脂板、EVA、太陽電池單元串、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(huán)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個晶體硅太陽能電池單元串聯(lián)而成，每個晶體 硅太陽能電池單元的尺寸為9mmX62.5mm，轉(zhuǎn)換效率16%;環(huán)氧樹脂板的尺寸為113ram X65mmX1.5mm;本實施例共需4串太陽能電池單元串和4塊環(huán)氧樹脂板，每串太陽能 電池單元串放置在 一塊環(huán)氧樹脂板上。
真空層壓參數(shù)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(lián)焊接，即四個太陽能電池組件形成一個橫截面近似長方形的串 并聯(lián)組件，長方形更容易折疊。本實施例中的太陽能電池組件之間的間隔為15mm，實際 制造時可以根據(jù)實際的太陽能電池組件的形狀、大小在10 20mm之間進行調(diào)節(jié)。
(3)自下而上將步驟(2)形成的串并聯(lián)組件依次與乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和皮革 疊加后，引出由柔性扁平電纜制成的正負極(左正右負)至皮革外側(cè)，放入真空層壓機 內(nèi)層壓(層壓參數(shù)同步驟l)，將串并聯(lián)組件與乙烯-醋酸乙烯酯材料(EVA)、皮革熱壓到 一起，成型后取出，如圖4所示。
其中，所述的皮革材料易折疊，工藝簡單，只需一整塊皮革材料作為背板，在制作 完成后，切割掉多余的皮革即可。
(4)修邊裁減掉間隙四周多余的皮革，并安裝上輸出接口即得柔性可折疊太陽 能移動電源，如圖5、 6所示。由于皮革材料背板為一整體，因此層壓時，不會產(chǎn)生皮 革材料背板與組件產(chǎn)生相對位移的問題。
本發(fā)明的具體工藝中也可以選用抗老化性能更優(yōu)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(lián)性更好；聚對苯二甲酸乙二醇酯層(PET)也可以 用透明的聚氟乙烯復(fù)合膜(TPT)，其它同上述實施例。
權(quán)利要求
1、一種柔性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(jié)材料層(2)和柔性基底(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(jié)材料密封熔接為一體；所述的柔性電纜(4)引出的正負極上連接有輸出接口(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的 柔性粘結(jié)材料層(2)和柔性粘結(jié)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性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(jié)材料層(12)、 太陽能電池單元串(13)、上柔性粘結(jié)材料層(14)和透明的蓋板(15)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的 下柔性粘結(jié)材料層(12)和上柔性粘結(jié)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(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的 絕緣板(11)為環(huán)氧樹脂板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性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的聚氟乙烯復(fù)合膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的 柔性基底(3)為皮革。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源，其特征在于所述的 柔性電纜(4)為柔性扁平電纜。
9、 上述權(quán)利要求l所述的一種柔性可折疊太陽能移動電源的制造方法，其特征在 于包括如下步驟(1) 制備太陽能電池組件，并修邊；(2) 根據(jù)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(lián)焊接；(3) 將步驟(2)形成的串并聯(lián)組件與柔性粘結(jié)材料層、柔性基底疊加后，放入真空層 壓機內(nèi)抽真空；加壓加熱，將串并聯(lián)組件與柔性粘結(jié)材料層、柔性基底熱壓到一起，成 型后取出；(4)修邊待疊合層壓后，再裁減掉間隙四周多余的柔性基底，并安裝上輸出接 口即得柔性可折疊太陽能移動電源。
10、 根據(jù)權(quán)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(2)中，所述的太陽能電池組件之間的間隔為10 20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性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(jié)材料層和柔性基底，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(jié)材料密封熔接為一體；所述的柔性電纜引出的正負極上連接有輸出接口；本發(fā)明還公開了其制造方法。本發(fā)明的可折疊太陽能移動電源重量輕，方便攜帶；本發(fā)明的可折疊太陽能移動電源可以很好的折疊，與現(xiàn)有技術(shù)相比折疊性能大大提高；本發(fā)明的制造方法使用皮革作為背板，具有制造方法簡單、外型美觀的優(yōu)點，且皮革價格較低、易得，從而使得本發(fā)明的產(chǎn)品的成本降低。
文檔編號C09J123/08GK101588149SQ20091003364
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)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