一种全迷彩隐身光伏组件及其制备方法与流程

1.本发明涉及光伏组件技术领域，尤其是涉及一种全迷彩隐身光伏组件及其制备方法。


背景技术：

2.随着未来战争向智能化、无人化、网络化的发展，未来野外供电的方式、装备乃至环境都将发生根本性变化，这将对野外能源保障系统产生重大影响。与传统能源相比，太阳能有着得天独厚的优势：有太阳照射的地方就可以使用太阳能电池，摒弃了传统的补给线，最适合在野外环境为装备补充电能，而且太阳能发电过程外泄信号低，特别是无噪声，将大大提高野外生存能力。
3.但是，作为战争用野外供电设备，太阳能供电设备还需具有一定的隐蔽性能，比如视觉隐身性能和红外隐身性能。目前，为提高视觉隐身性能，已经有了铺设迷彩网的方式，但是这种方式不仅增加了设备的携带负担，而且迷彩网会降低太阳的透射率，降低太阳能供电设备的供电效率；而红外隐身性能还没有很好的提升方式，无法避免电池工作中因发热而向外散发的红外辐射。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种全迷彩隐身光伏组件及其制备方法，以解决上述背景中的问题。
5.本发明的第一目的是提供一种全迷彩隐身光伏组件，自上而下依次包括：顶部视觉隐身层、红外隐身层、光电转换层和底部视觉隐身层；所述顶部视觉隐身层与所述红外隐身层之间、所述红外隐身层与所述光电转换层之间及所述光电隐身层与所述底部视觉隐身层之间均设有粘结层；所述红外隐身层为ito薄膜；所述光电转换层为薄膜太阳能电池；所述顶部视觉隐身层与所述底部视觉隐身层具有相同的迷彩图案，所述顶部视觉隐身层的透光率为70％。
6.进一步的，所述顶部视觉隐身层为etfe薄膜，所述底部视觉隐身层为防水迷彩布。
7.进一步的，所述迷彩图案为丛林迷彩、沙漠迷彩或海洋迷彩。
8.进一步的，所述薄膜太阳能电池为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、砷化镓太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、有机太阳电池、钙钛矿太阳电池或叠层太阳电池。
9.进一步的，所述全迷彩隐身光伏组件的厚度不超过1cm。
10.进一步的，所述粘结层为poe胶膜或eva胶膜。
11.本发明的第二目的是提供一种全迷彩隐身光伏组件的制备方法，包括步骤：
12.s1、制备光电转换层：依次单焊、串焊太阳能电池片，筛选无裂痕且无暗亮的串焊成品，利用蜂窝板固定所述串焊成品，得到光电转换层；
13.s2、叠层：封装材料由上至下依次为：etfe薄膜、poe胶膜、ito薄膜、poe胶膜、光电
转换层、poe胶膜和防水迷彩布；
14.s3、一体化热层压；
15.s4、裁剪。
16.进一步的，步骤s2中，所述etfe薄膜上设有与所述防水迷彩布一致的迷彩图案，且其透光率为70％。
17.进一步的，步骤s3中，层压温度为120～150℃，进料温度为70～100℃，出料温度为100～130℃，压力为-35kpa，单次层压时间为15min。
18.本发明具有的有益效果是：采用上述技术方案，得到的所述光伏组件在保证高可见光通过率的前提下，具有良好的视觉隐身性能和红外隐身性能，在户外大面积铺设时具有很好的隐蔽型；可以根据需求设计成具有各种迷彩图案的外观，在不同的户外场景中使用，应用范围广；采用一体化热层压技术制作，工序简单耗时少，并能保证所述柔性光伏电源结构的整体性，适于工业生产。
附图说明
19.图1是本发明实施例的结构图。
20.图中：1、etfe薄膜；2、poe胶膜；3、ito薄膜；4、薄膜太阳能电池；5、防水迷彩布。
具体实施方式
21.为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.一种全迷彩隐身光伏组件，自上而下依次包括：顶部视觉隐身层、红外隐身层、光电转换层和底部视觉隐身层；顶部视觉隐身层与红外隐身层之间、红外隐身层与光电转换层之间及光电隐身层与底部视觉隐身层之间均设有粘结层，本实施例选择的粘结层是厚度为50μm的poe胶膜2；红外隐身层为ito薄膜3；光电转换层为薄膜太阳能电池4；顶部视觉隐身层与底部视觉隐身层具有相同的迷彩图案，顶部视觉隐身层的透光率为70％，本实施例中顶部视觉隐身层选择的是厚度为25μm且具有星空迷彩图案的etfe薄膜1，底部视觉隐身层选择的是防水迷彩布5，即添加了防水涂层的星空迷彩布。本实施例所述光伏组件的厚度不超过1cm。
25.参考附图1，具体结构为：自上而下依次包括：etfe薄膜1、poe胶膜2、ito薄膜3、poe胶膜2、薄膜太阳能电池4、poe胶膜2和防水迷彩布5。
26.本发明将上述结构采用一体化热层压技术封装为一个组件，工艺简单、节省时间，
并且可确保整体的密封性，防止光电转换层受到水汽、氧气或酸性气体的侵蚀，降低光电转换层的性能衰减速率，使所述光伏组件能够长时间经受单兵野外严苛条件的损害，延长使用寿命。
27.顶部视觉隐身层选用设有迷彩图案且透光率为70％的etfe薄膜1，能在保证较高的可见光透过率，提升所述光伏组件的视觉隐身性能，即同时保证光电转换层持续高效率发电与整个供电设备的视觉隐蔽性。
28.底部视觉隐身层选用防水迷彩布5，对整体起到支撑和保护作用，同时，通过控制顶部视觉隐身层和底部视觉隐身层的迷彩图案一致，可以提升所述光伏组件外观的整体一致性，从而进一步提升整个供电设备的视觉隐蔽性。可选的迷彩图案包括丛林、沙漠和海洋等，使得本光伏组件的适用范围大大提升。
29.红外隐身层选用ito薄膜3，其对红外线具有良好的反射性，反射率不小于80％，能够较好地遮蔽光电转换层在发电过程中产生的红外辐射，防止其向外散发而被红外侦查设备发现。
30.粘结层选用poe胶膜或eva胶膜，能够在热层压过程中粘接各个结构，起到良好的固定作用。
31.光电转换层为薄膜太阳能电池4，起到光电转换的作用，进行持续发电、供电。用于本方案的薄膜太阳能电池4包括但不限于单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、砷化镓太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、有机太阳电池、钙钛矿太阳电池或叠层太阳电池。
32.以薄膜单晶硅太阳电池为例，具体的制备方法为：
33.s1、制备光电转换层：
34.(1)先单焊：以260～300℃的温度，焊接各单晶硅太阳电池片；
35.(2)后串焊：以260～300℃的温度，将单焊过的单晶硅太阳电池片焊接成电池串；
36.(3)筛选：测试上述串焊的成品的el特性，筛选出无裂痕且无暗亮的电池串；
37.(4)固定：在焊带位置覆盖宽度为2mm、长度与焊带长度一致的黑色哑光胶带，将黑色蜂窝板粘接至黑色哑光胶带上，得到光电转换层。
38.s2、叠层：
39.封装材料由上至下依次为：etfe薄膜1、poe胶膜2、ito薄膜3、poe胶膜2、步骤s1得到的光电转换层、poe胶膜2和防水迷彩布5；
40.其中etfe薄膜1的厚度为25μm，其上设有星空迷彩图案且透光率为70％；
41.poe胶膜2的厚度为50μm；
42.防水迷彩布5选用2mm
×
2mm的添加防水涂层的星空迷彩布。
43.s3、一体化热层压：
44.层压参数：层压温度为120～150℃，进料温度为70～100℃，出料温度为100～130℃，压力为-35kpa，单次层压时间为15min。
45.s4、裁剪：
46.沿电池片的边缘留出2cm～5cm的余量，其余部分裁剪丢弃。
47.以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，自上而下依次包括：顶部视觉隐身层、红外隐身层、光电转换层和底部视觉隐身层；所述顶部视觉隐身层与所述红外隐身层之间、所述红外隐身层与所述光电转换层之间及所述光电隐身层与所述底部视觉隐身层之间均设有粘结层；所述红外隐身层为ito薄膜；所述光电转换层为薄膜太阳能电池；所述顶部视觉隐身层与所述底部视觉隐身层具有相同的迷彩图案，所述顶部视觉隐身层的透光率为70％。2.根据权利要求1所述的一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，所述顶部视觉隐身层为etfe薄膜，所述底部视觉隐身层为防水迷彩布。3.根据权利要求2所述的一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，所述迷彩图案为丛林迷彩、沙漠迷彩或海洋迷彩。4.根据权利要求1所述的一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，所述薄膜太阳能电池为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、砷化镓太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、有机太阳电池、钙钛矿太阳电池或叠层太阳电池。5.根据权利要求1所述的一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，所述全迷彩隐身光伏组件的厚度不超过1cm。6.根据权利要求1所述的一种全迷彩隐身光伏组件，其特征在于，所述粘结层为poe胶膜或eva胶膜。7.一种全迷彩隐身光伏组件的制备方法，其特征在于，包括步骤：s1、制备光电转换层：依次单焊、串焊太阳能电池片，筛选无裂痕且无暗亮的串焊成品，利用蜂窝板固定所述串焊成品，得到光电转换层；s2、叠层：封装材料由上至下依次为：etfe薄膜、poe胶膜、ito薄膜、poe胶膜、光电转换层、poe胶膜和防水迷彩布；s3、一体化热层压；s4、裁剪。8.根据权利要求7所述的一种全迷彩隐身光伏组件的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述etfe薄膜上设有与所述防水迷彩布一致的迷彩图案，且其透光率为70％。9.根据权利要求7所述的一种全迷彩隐身光伏组件的制备方法，其特征在于，步骤s3中，层压温度为120～150℃，进料温度为70～100℃，出料温度为100～130℃，压力为-35kpa，单次层压时间为15min。

技术总结
本发明提供一种全迷彩隐身光伏组件及其制备方法，该光伏组件自上而下依次包括：顶部视觉隐身层、红外隐身层、光电转换层和底部视觉隐身层；所述顶部视觉隐身层与所述红外隐身层之间、所述红外隐身层与所述光电转换层之间及所述光电隐身层与所述底部视觉隐身层之间均设有粘结层；所述红外隐身层为ITO薄膜；所述光电转换层为薄膜太阳能电池；所述顶部视觉隐身层与所述底部视觉隐身层具有相同的迷彩图案，所述顶部视觉隐身层的透光率为70％。本发明得到的所述光伏组件在保证高可见光通过率的前提下，具有良好的视觉隐身性能和红外隐身性能，在户外大面积铺设时具有很好的隐蔽型。在户外大面积铺设时具有很好的隐蔽型。在户外大面积铺设时具有很好的隐蔽型。


技术研发人员：刘新 李钏 钟豪 贾子熙 张洪溪 仇海波 张卫康
受保护的技术使用者：中电科蓝天科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/13