一種額定功率不超過5w的防爆太陽能組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，包括一鋼化玻璃，EVA膠膜，一太陽能電池片，一絕緣背板，一接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板以及密封膠；其中太陽能電池片的兩側分別設置預定層數的EVA膠膜，并將上述結構置于鋼化玻璃和絕緣背板之間，在絕緣背板的與設置EVA膠膜的一側相對的另一側設置接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板設置于接線盒內并用密封膠將接線盒密封，使所述密封膠與EVA膠膜相粘貼。本發(fā)明所涉及的防爆太陽能組件滿足GB-3836.4-2000防爆標準，具有良好的防爆功能。
【專利說明】—種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能組件，尤其涉及一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在國家大力提倡和鼓勵使用新能源，做到節(jié)能，降耗，減排，因此風能和太陽能逐漸成為替代能源的主流。目前常規(guī)的太陽能組件由高透光率鋼化玻璃，太陽能電池片，以及連接于太陽能電池片兩側的單層EVA膠膜，絕緣背板以及接線盒等組成，無防爆及相關保護措施。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，避免了因太陽能電池片產生的電壓，電流過大，造成的負載損壞而引起的火花。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提出了一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，包括一鋼化玻璃，EVA膠膜，一太陽能電池片，一絕緣背板，一接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板以及密封膠；其中太陽能電池片的兩側分別設置預定層數的EVA膠膜，并將上述結構置于鋼化玻璃和絕緣背板之間，在絕緣背板的與設置EVA膠膜的一側相對的另一側設置接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板設置于接線盒內并用密封膠將接線盒密封，使所述密封膠與EVA膠膜相粘貼。
[0005]本發(fā)明的該方案的有益效果在于能夠實現(xiàn)防爆功能。
[0006]優(yōu)選的是，所述太陽能電池片及其兩側設置的預定層數的EVA膠膜經層壓處理后的總厚度大于2mm，優(yōu)選的是，所述EVA膠膜采用四至六層，滿足了 GB-3836.4-2000防爆標準。
[0007]優(yōu)選的是，所述密封膠是太陽能環(huán)氧樹脂膠，該膠流動性好，耐溫系數高。
[0008]優(yōu)選的是，所述絕緣背板采用PET材料。
[0009]優(yōu)選的是，所述穩(wěn)壓限流控制電路的具體結構是太陽能電池片的輸出端是電池的正負極，從太陽能電池片的正極引出導線通過保險絲以及第一電阻連接至第一 MOS管的源極；
[0010]從保險絲以及第一電阻之間引出三組并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管連接至太陽能電池片的負極，每一組穩(wěn)壓二極管由四個穩(wěn)壓二極管串聯(lián)而成；
[0011]第二三極管的基極連接至第一電阻和第一 MOS管的源極之間，第二三極管的發(fā)射極連接至保險絲以及第一電阻之間；
[0012]從第一電阻和第一 MOS管的源極之間引出串聯(lián)的第二電阻和第三電阻連接至太陽能電池片的負極，從第二電阻和第三電阻之間分別引出導線連接至第二三極管的集電極以及第一 MOS管的柵極；
[0013]第一 MOS管的漏極經第四電阻連接至第三MOS管的源極；
[0014]第四三極管的發(fā)射極連接至第一 MOS管的漏極，第四三極管的基極連接至第四電阻和第三MOS管的源極之間；
[0015]從第四電阻和第三MOS管的源極之間引出串聯(lián)的第五電阻和第六電阻連接至太陽能電池片的負極，從第五電阻和第六電阻之間分別引出導線連接至第四三極管的集電極以及第三MOS管的柵極；
[0016]第三MOS管的漏極與太陽能電池片的負極形成輸出端。
[0017]本發(fā)明的另一方面提出了一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件的制作方法，包括以下步驟:
[0018]依次將鋼化玻璃，預定層數的EVA膠膜，太陽能電池片，預定層數的EVA膠膜以及絕緣背板逐層排列；
[0019]將所述排列后的結構在預定溫度下進行第一預定時間的層壓；
[0020]將上述層壓后的結構在預定溫度下再次進行第二預定時間的層壓；
[0021]將具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板安裝在接線盒內；
[0022]將所述接線盒用密封膠密封；
[0023]將所述接線盒固定在所述二次層壓后的結構上；
[0024]將所述固定后的整體結構進行真空處理；以及
[0025]將所述真空處理后的整體結構進行恒溫固化。
[0026]優(yōu)選的是，所述預定溫度是135_140°C。
[0027]優(yōu)選的是，所述第一預定時間是5-15分鐘。
[0028]優(yōu)選的是，所述第二預定時間是2-3分鐘。
[0029]優(yōu)選的是，所述太陽能電池片及其兩側設置的預定層數的EVA膠膜經兩次層壓處理后的總厚度大于2mm ;優(yōu)選的是，所述EVA膠膜采用四至六層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了本發(fā)明所涉及的防爆太陽能組件的結構示意圖。
[0031]圖2示出了本發(fā)明的具體實施例中的太陽能電池片的電路圖。
[0032]圖3示出了本發(fā)明的具體實施例中的穩(wěn)壓限流控制電路圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0034]如圖1所示，依照本發(fā)明的【具體實施方式】所涉及的防爆太陽能組件包括鋼化玻璃10，優(yōu)選為高透光率鋼化玻璃，第一部分EVA膠膜20，太陽能電池片30，第二部分EVA膠膜40，絕緣背板50，接線盒60，PCB電路板70，太陽能環(huán)氧樹脂膠(AB膠)80以及太陽能硅膠90。
[0035]在具體的設計過程中，將厚度為3.2mm的鋼化玻璃10光滑的一面朝向外側，將其有紋理的一面朝向第一部分EVA膠膜20，第一部分EVA膠膜20和第二部分EVA膠膜40各包括兩至三層EVA膠膜，其中每層EVA膠膜的厚度為0.5mm，上述兩部分膠膜之間是太陽能電池片30，絕緣背板50采用PET材料，將絕緣背板50光滑的一面朝向第二部分EVA膠膜40，將上述結構在140°C的溫度下進行10分鐘的層壓，之后再次在140°C的溫度下進行2分鐘的層壓。將PCB電路板70置于接線盒60內，并在整個接線盒60內灌入太陽能環(huán)氧樹脂膠80，通過太陽能硅膠90將接線盒60固定到絕緣背板50上，所述絕緣背板50對應于接線盒60的部位是空的，以便使太陽能環(huán)氧樹脂膠80與第二部分EVA膠膜40粘貼在一起。將上述整體結構進行真空處理，進而再進行兩個小時左右的恒溫固化處理，便形成了額定功率不超過5W的防爆太陽能組件。
[0036]其中所述兩次層壓處理后的第一部分EVA膠膜20，太陽能電池片30和第二部分EVA膠膜40的總厚度大于2mm。
[0037]具體的太陽能電池片30是由34片小電池D1-D34串聯(lián)而成，并且呈2排，每排17片小電池的形式排列，如圖2所示。
[0038]所述PCB電路板70上設計了穩(wěn)壓限流控制電路，如圖3所示，為滿足GB-3836.4-2000的要求，所述穩(wěn)壓限流控制電路不能采用集成芯片的形式。本發(fā)明所采用的穩(wěn)壓限流控制電路的具體結構為:太陽能電池片30的輸出端是電池的正負極，從太陽能電池片30的正極引出導線通過保險絲Fl以及第一電阻Rl連接至第一 MOS管Ql的源極，從保險絲Fl以及第一電阻Rl之間引出三組并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管連接至太陽能電池片30的負極，每一組穩(wěn)壓二極管由四個穩(wěn)壓二極管ZD1-ZD4/ZD5-ZD8/ZD9-ZD12串聯(lián)而成，第二三極管Q2的基極連接至B點，第二三極管Q2的發(fā)射極連接至A點，從第一電阻Rl和第一 MOS管Ql的源極之間引出串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3連接至太陽能電池片30的負極，從第二電阻R2和第三電阻R3之間分別引出導線連接至第二三極管Q2的集電極以及第一 MOS管Ql的柵極，第一 MOS管Ql的漏極經第四電阻R4連接至第三MOS管Q3的源極，第四三極管Q4的發(fā)射極連接至C點，第四三極管Q4的基極連接至D點，從第四電阻R4和第三MOS管Q3的源極之間引出串聯(lián)的第五電阻R5和第六電阻R6連接至太陽能電池片30的負極，從第五電阻R5和第六電阻R6之間分別引出導線連接至第四三極管Q4的集電極以及第三MOS管Q3的柵極，第三MOS管Q3的漏極與太陽能電池片30的負極形成輸出端。其中所述第一 MOS管Ql和第三MOS管Q3采用的是P溝道MOS管，所述第二三極管Q2和第四三極管Q4采用的是PNP型三極管。
[0039]上述穩(wěn)壓限流控制電路的具體工作原理是:當太陽光照射太陽能電池片30表面時，太陽能電池片30會發(fā)生光生伏打效應，產生電壓，電流。
[0040]當產生的電流小于預設的限流閾值時，第一電阻Rl上的壓降，即A點與B點之間的電位差小于第二三極管Q2的開啟電壓，因此第二三極管Q2截止，太陽能電池片30產生的電壓通過第二電阻R2和第三電阻R3的分壓，使第一 MOS管Ql的柵極和源極之間產生足夠的電壓差，從而使第一 MOS管Ql導通，進而使得太陽能電池片30產生的電流正常工作，第三MOS管Q3與第四三極管Q4組成的第二級保護電路與第一 MOS管Ql和第二三極管Q2組成的第一級保護電路的功能相同，用于進一步保護電壓，電流。
[0041]當產生的電流大于預設的限流閾值時，第一電阻Rl上的壓降，即A點與B點之間的電位差大于第二三極管Q2的開啟電壓，因此第二三極管Q2導通，太陽能電池片30產生的電壓直接加在第一 MOS管Ql的柵極，使得第一 MOS管Ql的柵極和源極的電壓近似相等，從而使第一 MOS管Ql截止，使電路處于保護狀態(tài)，避免了因為太陽能電池片30產生的電壓，電流過大而造成的負載損壞以及進而引起的火花。
[0042]本發(fā)明所涉及的防爆太陽能組件的額定功率小于等于5W，通過增加EVA膠膜的層數，使兩次層壓處理后的第一部分EVA膠膜20，太陽能電池片30和第二部分EVA膠膜40的總厚度大于2mm ;通過在接線盒60內灌入太陽能環(huán)氧樹脂膠80,使太陽能環(huán)氧樹脂膠80與第二部分EVA膠膜40粘貼在一起；并且通過在接線盒60內設計穩(wěn)壓限流控制電路，最終實現(xiàn)了太陽能組件的防爆功能。
【權利要求】
1.一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:包括一鋼化玻璃，EVA膠膜，一太陽能電池片，一絕緣背板，一接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板以及密封膠；其中太陽能電池片的兩側分別設置預定層數的EVA膠膜，并將上述結構置于鋼化玻璃和絕緣背板之間，在絕緣背板的與設置EVA膠膜的一側相對的另一側設置接線盒，具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板設置于接線盒內并用密封膠將接線盒密封，使所述密封膠與EVA膠膜相粘貼。
2.根據權利要求1所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:所述太陽能電池片及其兩側設置的預定層數的EVA膠膜經層壓處理后的總厚度大于2_ ;優(yōu)選的是，所述EVA膠膜采用四至六層。
3.根據權利要求1所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:所述密封膠是太陽能環(huán)氧樹脂膠。
4.根據權利要求1所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:所述絕緣背板采用PET材料。
5.根據權利要求1所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:所述穩(wěn)壓限流控制電路的具體結構是太陽能電池片的輸出端是電池的正負極，從太陽能電池片的正極引出導線通過保險絲以及第一電阻連接至第一 MOS管的源極； 從保險絲以及第一電阻之間引出三組并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管連接至太陽能電池片的負極，每一組穩(wěn)壓二極管由四個穩(wěn)壓二極管串聯(lián)而成； 第二三極管的基極連接至第一電阻和第一 MOS管的源極之間，第二三極管的發(fā)射極連接至保險絲以及第一電阻之間； 從第一電阻和第一 MOS管的源極之間引出串聯(lián)的第二電阻和第三電阻連接至太陽能電池片的負極，從第二電阻和第三電阻之間分別引出導線連接至第二三極管的集電極以及第一 MOS管的柵極； 第一 MOS管的漏極經第四電阻連接至第三MOS管的源極； 第四三極管的發(fā)射極連接至第一 MOS管的漏極，第四三極管的基極連接至第四電阻和第三MOS管的源極之間； 從第四電阻和第三MOS管的源極之間引出串聯(lián)的第五電阻和第六電阻連接至太陽能電池片的負極，從第五電阻和第六電阻之間分別引出導線連接至第四三極管的集電極以及第三MOS管的柵極； 第三MOS管的漏極與太陽能電池片的負極形成輸出端。
6.一種額定功率不超過5W的防爆太陽能組件的制作方法，其特征在于: 依次將鋼化玻璃，預定層數的EVA膠膜，太陽能電池片，預定層數的EVA膠膜以及絕緣背板逐層排列； 將所述排列后的結構在預定溫度下進行第一預定時間的層壓； 將上述層壓后的結構在預定溫度下再次進行第二預定時間的層壓； 將具有穩(wěn)壓限流控制電路的PCB電路板安裝在接線盒內； 將所述接線盒用密封膠密封； 將所述接線盒固定在所述二次層壓后的結構上； 將所述固定后的整體結構進行真空處理；以及將所述真空處理后的整體結構進行恒溫固化。
7.根據權利要求6所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件的制作方法，其特征在于:所述預定溫度是135-140°C。
8.根據權利要求6或7所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件的制作方法，其特征在于:所述第一預定時間是5-15分鐘。
9.根據權利要求6或7所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件的制作方法，其特征在于:所述第二預定時間是2-3分鐘。
10.根據權利要求6所述的額定功率不超過5W的防爆太陽能組件，其特征在于:所述太陽能電池片及其兩側設置的預定層數的EVA膠膜經兩次層壓處理后的總厚度大于2_ ；優(yōu)選的是，所述EVA膠膜采用四至六層。
【文檔編號】H01L31/048GK103618014SQ201310652888
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】惠紅林, 劉衛(wèi)華 申請人:深圳英利新能源有限公司