一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碲化镉玻璃光伏电池和晶硅片光伏电池复合组件，其依次包括：碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜、TPT背板、铝合金边框和接线盒，上述碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜和TPT背板按顺序依次铺设层层叠压，并通过上述铝合金边框固定，上述接线盒采用硅胶固定于TPT背板表面；所述碲化镉玻璃依次包括：钢化玻璃、辊涂于钢化玻璃表面的聚氨酯膜层和辊涂于聚氨酯膜层表面的碲化镉膜层，所述碲化镉膜层与所述晶硅片紧密贴合，形成复合光伏电池组件。本发明专利技术还提出了上述光伏电池复合组件的制备方法，步骤包括：碲化镉玻璃光伏电池制备、晶硅片光伏电池分选、焊接、层叠、层压、接线、装框、包装测试。本发明专利技术具有光电转换效率高，成本低等优点。

A composite component of cadmium telluride glass and crystalline silicon wafer photovoltaic cell and its preparation method

The invention relates to a cadmium telluride glass photovoltaic cell and a silicon wafer photovoltaic cell composite module, which in turn comprises a cadmium telluride glass, a silicon wafer, an EVA packaging film, a TPT backplane, an aluminum alloy frame and a junction box, wherein the cadmium telluride glass, a silicon wafer, an EVA packaging film and a TPT backplane are laminated in sequence, and the backplane is passed through The aluminum alloy frame is fixed, and the junction box is fixed on the surface of the TPT backplane with silica gel; the cadmium telluride glass comprises tempered glass, a polyurethane film coated on the surface of the tempered glass by rollers and a cadmium telluride film coated on the surface of the polyurethane film by rollers, and the cadmium telluride film layer is closely bonded with the crystal silicon sheet to form a composite. Integrated PV module. The invention also provides a preparation method of the photovoltaic cell composite module, including: preparation of cadmium telluride glass photovoltaic cell, separation of silicon wafer photovoltaic cell, welding, lamination, wiring, framing, packaging and testing. The invention has the advantages of high photoelectric conversion efficiency and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件及其制备方法
本专利技术涉及太阳能光伏复合组件领域，尤其涉及一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件及其制备方法。
技术介绍
受益于技术进步与相关政策法规支持，光伏产业从20世纪90年代中后期进入了高速发展时期，特别是近10年来，光伏产业链上下游配套产能爆发式增长，截止到2016年，电池片有效产能已达70～75GW，晶硅～组件已达85～90GW。即便如此，太阳能光伏发电目前仍存在着光电转换率提升缓慢、前期投资成本高等问题。因此，提高太阳能光伏组件转换效率，降低太阳能组件单位成产成本及终端电站投入成本，充分利用各项资源，是实现光伏电力“平价上网”以及光伏电站真正盈利的必要途径之一。目前来看，中国光伏企业还在经历由低成本、低效益的商业模式向高科技重创新的商业模式的快速转换阶段。但是晶硅片电池组件的转换率和输出功率方面虽有突破，可仍不尽人意，而且随着生产过程中各环节的材料单耗，辅材价格下降并逐步接近极限，未来的光伏发电成本下降越来越依赖于光伏组件转换率和功率的提升。从系统成本角度来看，全球光伏终端需求的高效化趋势已十分明确，主要因为一些终端市场，例如欧洲、美国、日本、中国等的需求重心逐步从大型地面电站向中小型屋顶及分布式项目转移，这是因为大型地面占地面积大，而且土地资源越来越少，代价也一年比一年高。而屋顶资源到时也会用完，所以各国光伏厂商都因系统成本的原因更倾向于选择高效光伏组件产品，效率的提升意味着同等安装面积下光伏组件阵列发电量将提高，并附加带动批量运输成本，安装成本，维护成本的大幅下降，从全成本运营角度看，高效组件更适用于有限安装面积环境，如商用屋顶应用项目。从技术角度来看，电池组件的效率和输出功率将会是光伏行业不断向前发展的关键所在。经过十余年的发展，国内光伏产业光电转换效率继续提高已经面临瓶颈，尽管一段时期以来，主流光伏厂商围绕着光伏组件转化率、功率的提升进行了多重技术的攻关研究，也研制出了碲化镉膜光伏电池来替代晶硅片光伏电池，可是其转化率及功率大幅提高问题仍未能解决，只是生产成本有了降低。综上可知，高转换率、高功率、高性能、高寿命与低成本的太阳能光伏电池组件是目前的行业技术难题，本领域技术人员需要思考的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对光伏电池组件光电转换效率低、成本高等缺点提出一种碲化镉玻璃光伏电池和晶硅片光伏电池复合组件及其制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其依次包括：碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜、TPT背板、铝合金边框和接线盒，其特征在于：上述碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜和TPT背板按顺序依次铺设层层叠压，并通过上述铝合金边框固定，上述接线盒采用硅胶固定于TPT背板表面；所述碲化镉玻璃依次包括：钢化玻璃、辊涂于钢化玻璃表面的聚氨酯膜层和辊涂于聚氨酯膜层表面的碲化镉膜层，所述碲化镉膜层与所述晶硅片紧密贴合，形成复合光伏电池组件。优选地，上述碲化镉玻璃光伏电池和晶硅片光伏电池复合组件共用一套汇集输导电系统和一整套封装部件材料，当光源透过上述碲化镉玻璃进行一次光电转换后，再次透过晶硅片进行二次光电转化，两次光电转化产生的电能汇集至输导电系统后通过接线盒向外输出。优选地，上述钢化玻璃既能作为碲化镉膜层的基材，又能作为晶硅片的保护件，作为碲化镉膜层的基层，上述钢化玻璃不易开裂、断裂、皱褶、起泡；作为晶硅片的保护件，上述钢化玻璃抗冲击、耐摔。优选地，上述碲化镉膜层采用涂布工艺辊涂于上述钢化玻璃表面的聚氨酯膜层表面，其膜层厚度薄至4μm，与现有碲化镉薄膜光伏电池中的碲化镉膜层相比，厚度减少2～3μm，因此碲化镉原材料使用量少，且碲化镉玻璃透光率高。具体地，上述聚氨酯膜层厚度薄至3μm，其不仅能满足碲化镉膜层的附着要求，还尽可能小的减少碲化镉玻璃的透光率。为保护碲化镉膜层不受外界环境干扰，上述聚氨酯膜层均匀完全覆盖钢化玻璃一侧表面，而上述碲化镉膜层大范围覆盖上述聚氨酯膜层，碲化镉膜层边缘与聚氨酯膜层边缘间距范围为6～8mm。为使上述聚氨酯膜层与碲化镉膜层的透光率尽可能高，形成聚氨酯膜层的聚氨酯胶液优选配方为:聚氨酯100份、丙酮35份；形成上述碲化镉膜层的碲化镉聚氨酯胶液配方为：碲化镉100份、聚氨酯51份、丙酮55份。本专利技术还提供上述碲化镉玻璃光伏电池和晶硅片光伏电池复合组件的制备方法，其包括以下步骤：S1、碲化镉玻璃光伏电池制备；S2、晶硅片光伏电池分选：分选外观合格的晶硅片光伏电池，将颜色一致、效率相同的晶硅片光伏电池分为一组；S3、焊接：分选后的晶硅片光伏电池通过焊带焊接；S4、层叠：按顺序依次铺设TPT背板、EVA封装膜、晶硅片，最后盖上碲化镉玻璃；S5、引线：晶硅片之间以及碲化镉膜之间用涂锡铜带串并联后汇集引出电能输出线；S6、层压：将层叠好的TPT背板、EVA封装膜、晶硅片及碲化镉玻璃按规定要求进行热压成复合电池组件。与普通晶硅片光伏电池组件层压相比，上述复合组件层压参数作如下调整：(1)层压速度比晶硅片光伏电池组件增加6～8秒/次；(2)层压压力比晶硅片太阳能电池组件增加0.08～0.12Kg；(3)层压温度比晶硅片太阳能电池组件提高6～8℃；S7、接线：按照工艺要求用硅胶固定接线盒并接好引出线；S8、装框：将层压好的光伏电池复合组件用铝合金边框组装起来，形成复合组件整体；S9、包装测试：与现有晶硅片光伏电池组件测试方法一样，光伏电池复合组件的性能测试指标有：电性能、安全性能和耐候性能。具体地，上述碲化镉玻璃光伏电池制备方法包括一下具体步骤：S101、钢化玻璃备料：选择外观合格，透光度≥91％的钢化玻璃；S102、清洗：去除钢化玻璃表面的油污、灰尘；S103、烘干加温：将清洗干净的玻璃烘干并加热至表面温度达72℃±2℃；S104、配制聚氨酯胶液：配方如下：聚氨酯100份、丙酮35份；S105、搅拌聚氨酯胶液：将称量好的配方料注入搅拌机进行加温搅拌，搅拌机参数如下：(1)搅拌温度：85℃±2℃；(2)搅拌速度：130转/分钟；(3)搅拌时间：12分钟/次；S106、聚氨酯涂布：采用网纹辊涂布工艺进行钢化玻璃单面涂布，涂布机参数如下：(1)胶槽温度：82℃±2℃；(2)胶槽液位：15cm±0.5cm；(3)网纹辊刮刀压力：0.7Kg；(4)涂布线速度：32米/分钟；(5)涂布量：固化后聚氨酯膜层厚度3μm；S107、一次固化：将聚氨酯涂布后的钢化玻璃冷却至常温，溶剂充分挥发，固化；S108、配制碲化镉胶液：配方如下：(1)碲化镉100份；(2)聚氨酯51份；(3)丙酮55份；S109、搅拌碲化镉胶液：将称量好的配方料注入搅拌机进行加温搅拌，搅拌机参数如下：(1)温度85℃±2℃；(2)速度130转/分钟；(3)时间15分钟/次；S110、碲化镉涂布：采用网纹辊涂布工艺在聚氨酯膜层表面上进行碲化镉涂布，涂布机参数如下：(1)胶槽温度：82℃±2℃，并保持恒温；(2)胶槽液位：15cm±0.5cm；(3)网纹辊刮刀压力:0.6Kg；(4)涂布线速度:32米/分钟；(5)涂布量：固化后碲化镉膜层厚度4μm；S111、二次固化：将碲化镉涂布后的钢化玻璃及聚氨酯膜层冷却至常温，溶剂充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：依次包括碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜、TPT背板、铝合金边框和接线盒，上述碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜和TPT背板按顺序依次铺设层层叠压，并通过上述铝合金边框固定，上述接线盒采用硅胶固定于TPT背板表面；所述碲化镉玻璃依次包括：钢化玻璃、辊涂于钢化玻璃表面的聚氨酯膜层和辊涂于聚氨酯膜层表面的碲化镉膜层，所述碲化镉膜层与所述晶硅片紧密贴合，形成复合光伏电池组件。

【技术特征摘要】
1.一种碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：依次包括碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜、TPT背板、铝合金边框和接线盒，上述碲化镉玻璃、晶硅片、EVA封装膜和TPT背板按顺序依次铺设层层叠压，并通过上述铝合金边框固定，上述接线盒采用硅胶固定于TPT背板表面；所述碲化镉玻璃依次包括：钢化玻璃、辊涂于钢化玻璃表面的聚氨酯膜层和辊涂于聚氨酯膜层表面的碲化镉膜层，所述碲化镉膜层与所述晶硅片紧密贴合，形成复合光伏电池组件。2.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：上述碲化镉玻璃光伏电池和晶硅片光伏电池复合组件共用一套汇集输导电系统和一整套封装部件材料，当光源透过上述碲化镉玻璃进行一次光电转换后，再次透过晶硅片进行二次光电转化，两次光电转化产生的电能汇集至输导电系统后通过接线盒向外输出。3.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：上述钢化玻璃既能作为碲化镉膜层的基材，又能作为晶硅片的保护件，作为碲化镉膜层的基层，上述钢化玻璃不易开裂、断裂、皱褶、起泡；作为晶硅片的保护件，上述钢化玻璃抗冲击、耐摔。4.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：上述碲化镉膜层采用涂布工艺辊涂于上述钢化玻璃表面的聚氨酯膜层表面，其膜层厚度薄至4μm，碲化镉原材料使用量少，且碲化镉玻璃透光率高。5.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：为保证碲化镉玻璃与晶硅片的贴合效果与保护碲化镉膜层不受外界环境影响，上述聚氨酯膜层均匀、完全覆盖钢化玻璃一侧表面，而上述碲化镉膜层大范围覆盖上述聚氨酯膜层，碲化镉膜层边缘与聚氨酯膜层边缘间距范围为6～8mm。6.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：形成上述聚氨酯膜层的聚氨酯胶液的配方为：聚氨酯100份、丙酮35份。7.根据权利要求1所述的一种的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件，其特征在于：形成上述碲化镉膜层的碲化镉聚氨酯胶液配方为：碲化镉100份、聚氨酯51份、丙酮55份。8.一种如权利要求1所述的碲化镉玻璃和晶硅片光伏电池复合组件的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1、碲化镉玻璃光伏电池制备；S2、晶硅片光伏电池分选：分选外观合格的晶硅片光伏电池，将颜色一致、效率相同的晶硅片光伏电池分为一组；S3、焊接：分选后的晶硅片光伏电池通过焊带焊接；S4、层叠：按顺序依次铺设TPT背板、EVA封装膜、晶硅片，最后盖上碲化镉玻璃；S5、引线：晶硅片之间以及碲化镉膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雅，朱广和，费春燕，赵卫东，王燕，李向华，赵枫，赵沁，
申请(专利权)人：江苏东鋆光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32