一种轻质晶硅组件制造技术

本发明专利技术提供一种轻质晶硅组件，包括边框结构和层间结构，所述层间结构四周通过边框结构加固，所述层间结构包括电池片、位于所述电池片上层的玻璃基板及位于所述电池片下层的背板，所述玻璃基板通过上层聚醋酸乙烯酯层与电池片粘接，所述背板通过下层聚醋酸乙烯酯层与电池片粘接，其特征在于，所述玻璃基板为树脂玻璃层，所述边框结构的材料为玻璃纤维，其形状为中间设有玻璃纤维加强筋方形框架，所述玻璃纤维加强筋位于背板下方；本发明专利技术通过采用树脂玻璃和玻璃纤维边框减少组件的重量，并在边框中心家装加强筋，这样不仅能保证组件整体机械强度在合格范围内，而且解决了硅晶组件重量太重的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质晶硅组件
本专利技术涉及一种光伏晶硅组件，尤其是一种轻质的光伏晶硅组件，属于光伏半导体

技术介绍
光伏晶硅组件是通过晶硅半导体将光能转换为电能的一个模块，类似于光电池，且光伏晶硅组件目前广泛应用与大型地面电站、屋面、船舶、航空等领域；光伏晶硅组件在实际应用中，需要安装到屋顶、山体表面、墙壁、水体表面，安装工作全部由人工完成，而且是高空高危作业。光伏晶硅组件的重量不仅对安装的难度、效率及工作强度有影响，而且对支架的强度、用材成本也有影响；目前常规组件重量在20kg左右，层间结构2包括钢化玻璃、EVA、电池片和背板，主要采用铝合金边框来加固封装，玻璃重量占组件总体重量65％左右，边框重量占12％。目前减少重量的方法主要是采用减少铝边框壁厚，以此减少重量，但最多只能降低5％，对总体的安装成本的减少及效率的提高所起到的作用不大。对现有常规晶硅组件进行机械载荷测试，机械载荷的测试条件为：正面加压5400Pa，背面加压2400Pa，静压1h，测试结果如下表：如图1和图2所示，分别为现有常规晶硅组件机械载荷前后的EL图(圆圈标注处表明电池片隐裂)，现有晶硅组件在机械载荷测试后，EL图像中有几片隐裂，功率衰减在-1.1％(标准是5％以内)，最大功率衰减近3W，其抗机械载荷性能符合要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决光伏晶硅组件重量问题，提出一种轻质晶硅组件，主要是减少玻璃和边框重量，通过采用树脂玻璃和玻璃纤维边框减少组件的重量，并改变边框的形状，本专利技术的光伏硅晶组件不仅能保证组件整体机械强度在合格范围内，而且解决了硅晶组件重量太重的问题。为实现以上技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种轻质晶硅组件，包括边框结构和层间结构，所述层间结构四周通过边框结构加固，所述层间结构包括电池片、位于所述电池片上层的玻璃基板及位于所述电池片下层的背板，所述玻璃基板通过上层聚醋酸乙烯酯层与电池片粘接，所述背板通过下层聚醋酸乙烯酯层与电池片粘接，其特征在于，所述玻璃基板为树脂玻璃层，所述边框结构的材料为玻璃纤维，其形状为中间设有玻璃纤维加强筋方形框架，所述玻璃纤维加强筋位于背板下方。进一步地，所述树脂玻璃层为树脂高分子玻璃，且厚度为4～5mm。进一步地，所述树脂高分子玻璃的密度在1.2*103kg/m3～1.8*103kg/m3。进一步地，所述玻璃纤维的密度2.2*103kg/m3～2.5*103kg/m3。进一步地，所述电池片为若干电池组串联组成的电池串。进一步地，所述上层聚醋酸乙烯酯层和下层聚醋酸乙烯酯层的厚度均为0.3～0.7mm。从以上描述可以看出，本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术通过重新设计组件的层间结构，使用4.5mm厚树脂高分子玻璃替代现有技术的3.2mm无机钢化玻璃，同时采用玻璃纤维边框替代铝合金边框，并在组件背面的玻璃纤维边框中间加装1根玻璃纤维加强筋；由于树脂高分子玻璃的密度在1.2*103kg/m3左右，相对钢化玻璃(密度2.5*103kg/m3)减少了一半，玻璃纤维密度2.2*103kg/m3左右，相对铝合金(密度2.73*103kg/m3)减少了20％，使得本专利技术的光伏硅晶组件的整体重量在11.5kg左右，相比现有的组件重量减轻了约8.5kg；2)与现有的光伏硅晶组件相比，本专利技术的组件的重量减轻了约42％，极大的减少了组件的重量，方便施工安装，节省安装成本，提高安装效率；3)本专利技术组件的机械强度满足5400pa；4)提高了产品的市场竞争力。附图说明图1为现有常规晶硅组件机械载荷前的EL图。图2为现有常规晶硅组件机械载荷后的EL图。图3为本专利技术组件层间结构的示意图。图4为本专利技术组件边框结构的示意图。图5为本专利技术轻质晶硅组件机械载荷前的EL图。图6为本专利技术轻质晶硅组件机械载荷后的EL图。附图标记说明：1-边框结构、11-玻璃纤维加强筋、2-层间结构、21-电池片、22-上层聚醋酸乙烯酯层、23-下层聚醋酸乙烯酯层、24-玻璃基板、25-背板。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一种轻质晶硅组件，包括边框结构1和层间结构2，所述层间结构2四周通过边框结构1加固，所述层间结构2包括电池片21、位于所述电池片21上层的玻璃基板24及位于所述电池片21下层的背板25，所述电池片21为若干电池组串联组成的电池串，所述玻璃基板24通过上层聚醋酸乙烯酯层22与电池片21粘接，所述背板25通过下层聚醋酸乙烯酯层23与电池片21粘接，且上层聚醋酸乙烯酯层22和下层聚醋酸乙烯酯层23的厚度均为0.5mm，其特征在于，所述玻璃基板24为树脂玻璃层，所述树脂玻璃层为树脂高分子玻璃，且厚度为4.5mm；所述边框结构1的材料为玻璃纤维，其形状为中间设有玻璃纤维加强筋11方形框架，所述玻璃纤维加强筋11设置在背板25下方。本专利技术实施例中的玻璃基板24的材料为树脂高分子玻璃，且树脂高分子玻璃的密度在1.2*103kg/m3左右，相对钢化玻璃的密度2.5*103kg/m3减少了一半多；边框结构1的材料为玻璃纤维，玻璃纤维的密度在2.2*103kg/m3左右，相对铝合金密度2.73*103kg/m3减少了约20％，因此本专利技术实施例中的轻质晶硅组件整体重量在11.5kg左右，相对于现有的晶硅组件的重量减少了约8.5kg，极大的减少了组件的重量，方便施工安装，节省了安装成本，提高了安装效率。本专利技术提供的轻质光伏晶硅组件，通过重新设计组件的层间结构2，使用4.5mm厚树脂高分子玻璃替代3.2mm无机钢化玻璃，同时采用新结构的玻璃纤维边框替代铝合金边框，并在组件背面的边框加装一根玻璃纤维加强筋11；对本专利技术提供的轻质光伏晶硅组件进行机械载荷测试，机械载荷测试条件：组件正面加压5400Pa，背面加压2400Pa，静压1h，得到光伏晶硅组件的初始状态与机械载荷测试后的对比结果如下表所示：同时还得到本专利技术机械载荷前后的EL图像，分别如图5和图6所示，圆圈标注处表明电池片隐裂。与现有的晶硅组件相比，本专利技术轻质晶硅组件在机械载荷测试后其EL相对常规组件隐裂电池片数目相当，功率衰减-2.34％(标准是-5％以内)，测试合格，表明了其机械性能与现有常规组件相当，满足设计要求。以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质晶硅组件，包括边框结构（1）和层间结构（2），所述层间结构（2）四周通过边框结构（1）加固，所述层间结构（2）包括电池片（21）、位于所述电池片（21）上层的玻璃基板（24）及位于所述电池片（21）下层的背板（25），所述玻璃基板（24）通过上层聚醋酸乙烯酯层（22）与电池片（21）粘接，所述背板（25）通过下层聚醋酸乙烯酯层（23）与电池片（21）粘接，其特征在于，所述玻璃基板（24）为树脂玻璃层，所述边框结构（1）的材料为玻璃纤维，其形状为中间设有玻璃纤维加强筋（11）的方形框架，所述玻璃纤维加强筋（11）位于背板（25）下方。

【技术特征摘要】
1.一种轻质晶硅组件，包括边框结构（1）和层间结构（2），所述层间结构（2）四周通过边框结构（1）加固，所述层间结构（2）包括电池片（21）、位于所述电池片（21）上层的玻璃基板（24）及位于所述电池片（21）下层的背板（25），所述玻璃基板（24）通过上层聚醋酸乙烯酯层（22）与电池片（21）粘接，所述背板（25）通过下层聚醋酸乙烯酯层（23）与电池片（21）粘接，其特征在于，所述玻璃基板（24）为树脂玻璃层，所述边框结构（1）的材料为玻璃纤维，其形状为中间设有玻璃纤维加强筋（11）的方形框架，所述玻璃纤维加强筋（11）位于背板（25）下方。2.根据权利要求1所述的一种轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海龙，
申请(专利权)人：江苏润达光伏无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32