一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，组件为前板/第一胶膜层/第二胶膜层/电池片/第三胶膜层/第四胶膜层/背板的叠层结构，第一、四胶膜层为低折光高熔指PVB胶膜，第二、三胶膜层为高折光低熔指PVB胶膜，第一胶膜层的平面尺寸小于前板，第二胶膜层的平面尺寸大于前板，第三胶膜层的平面尺寸大于背板，第四胶膜层的平面尺寸小于背板，电池片的平面尺寸小于第二胶膜层和第三胶膜层，叠层层压后，第二胶膜层的边缘到达前板而包覆住第一胶膜层的边缘，第三胶膜层的边缘到达背板而包覆住第四胶膜层的边缘。通过双侧双层胶膜的组件结构，实现了组件内梯度折射，降低了组件封装损失，保证了组件封装可靠性，缩短了工艺时间。

A high efficiency solar cell module based on double functional film

【技术实现步骤摘要】
一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件
本技术涉及太阳能电池组件。
技术介绍
现有的PERC(PassivatedEmitterandRearCell)电池，其组件结构均为前板/第一胶膜层/电池片/第二胶膜层/背板，前板和背板均可以为玻璃或聚合物树脂材料的其中一种，电池片可以为P型、N型，可以为单面电池、双面电池，胶膜可以为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。这种基于双侧单层胶膜结构的电池组件，因为在均相单层胶膜中进行性能调控难度非常大，因此材料的很多性能是相互制约的。例如，目前遇到的组件工作温度偏高造成性能下降的问题，主要受高分子材料的低导热性能制约，但若要提升高分子材料的导热性能，其绝缘性能就会受到影响；再例如，基于单层PVB胶膜组件的加工问题，加工时间长、生产效率低，也一直难以解决，但若要提升PVB的加工性能，则其耐候性能和绝缘性能也会受到影响；另外，玻璃的折光率在1.5左右，电池片表面的减反钝化层一般是梯度渐变的折光率，其中最表层的折射率在2.05左右，而目前单层胶膜难以实现梯度折射，应用单层胶膜其减反射效果也受到限制。考虑PVB胶膜与玻璃通过氢键实现粘接的特殊机理，PVB与玻璃的粘接更耐候、牢固和可靠，即便玻璃发生碎裂，碎渣也不会轻易的脱落伤人，保证了较好的安全可靠性。因此，在建筑光伏一体化(BIPV)的应用中，PVB双玻具有无可比拟的优势。但PVB胶膜受加工困难等原因制约，一直未在行业内大批量应用，我司通过对PVB组件各种加工缺陷进行研究分析，确定了主要的缺陷类型为未融，并对缺陷产生的机理进行研究，此种缺陷不仅影响组件外观，在后期使用过程中会发生大面积脱层鼓泡等风险。
技术实现思路
技术目的：针对上述问题，本技术的目的是提供一种高效太阳能电池组件，解决组件封装层折光率失配、均相胶膜性能无法调控，以及带来的组件加工工艺时间长、可靠性低等问题。技术方案：一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，组件为前板/第一胶膜层/第二胶膜层/电池片/第三胶膜层/第四胶膜层/背板的叠层结构，第一胶膜层、第四胶膜层分别是折光率1.45～1.6、熔指5～30g/10min的PVB胶膜，第二胶膜层、第三胶膜层分别是折光率1.6～2.05、熔指0.5～3g/10min的PVB胶膜，第一胶膜层的平面尺寸小于前板，第二胶膜层的平面尺寸大于前板，第三胶膜层的平面尺寸大于背板，第四胶膜层的平面尺寸小于背板，电池片的平面尺寸小于第二胶膜层和第三胶膜层，叠层层压后，第二胶膜层的边缘到达前板而包覆住第一胶膜层的边缘，第三胶膜层的边缘到达背板而包覆住第四胶膜层的边缘。最佳的，第一胶膜层的边缘内缩于前板边缘2～30mm，第二胶膜层的边缘伸出于前板边缘1～20mm，第三胶膜层的边缘伸出于背板边缘1～20mm，第四胶膜层的边缘内缩于背板边缘2～30mm。最佳的，叠层层压后，第二胶膜层的边缘到达前板下表面而包覆住第一胶膜层的边缘，第三胶膜层的边缘到达背板上表面而包覆住第四胶膜层的边缘。进一步的，前板、背板均为玻璃。最佳的，第一胶膜层、第四胶膜层的平面尺寸相同，第二胶膜层、第三胶膜层的平面尺寸相同，前板、背板的平面尺寸相同，得到的叠层结构的组件尺寸规整。有益效果：与现有技术相比，本技术的优点是：改变了常规太阳能电池组件结构，设计了双侧双层胶膜的组件结构，并对双层胶膜进行不同的功能化，以及设计组件各层的平面尺寸和位置关系，实现了组件内梯度折射，降低了组件封装损失，有效保证了组件封装可靠性，实现了在相同的工艺温度下，组件快速封装，工艺时间可缩短为原来的一半左右。附图说明图1为本技术的电池组件叠层结构层压前纵截面结构示意图；图2为图1层压后结构示意图；图3为胶膜未融对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术。这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，如附图1所示，组件包括前板1、第一胶膜层2、第二胶膜层3、电池片4、第三胶膜层5、第四胶膜层6、背板7，自下而上按前板/第一胶膜层/第二胶膜层/电池片/第三胶膜层/第四胶膜层/背板的叠层结构层压而成。前板1、背板7均为玻璃。第一胶膜层2、第四胶膜层6分别是折光率1.45～1.6、熔指5～30g/10min的PVB胶膜，具有低折光高熔指性能，PVB树脂分子链主要有三种链段，分别为聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚醋酸乙烯酯(PVAc)，其中PVA链段中含有羟基，容易形成分子间氢键，这是导致熔指较低的重要原因，高熔指PVB可通过合适的原料选择来降低分子链中的羟基含量实现；第二胶膜层3、第三胶膜层5分别是折光率1.6～2.05、熔指0.5～3g/10min的PVB胶膜，具有高折光低熔指性能，目前主流PVB胶膜的熔指就在这个范围，折光率可以与环硫化物等高折光率成分进行共混或者共聚得到。第一胶膜层2、第四胶膜层6的平面尺寸相同，第二胶膜层3、第三胶膜层5的平面尺寸相同，前板1、背板7的平面尺寸相同。叠层结构层压前，第一胶膜层的平面尺寸小于前板，优选第一胶膜层的边缘内缩于前板边缘2～30mm，第二胶膜层的平面尺寸大于前板，优选第二胶膜层的边缘伸出于前板边缘1～20mm，电池片的平面尺寸小于第二胶膜层，第三胶膜层的平面尺寸大于背板，优选第三胶膜层的边缘伸出于背板边缘1～20mm，第四胶膜层的平面尺寸小于背板，优选第四胶膜层的边缘内缩于背板边缘2～30mm。如附图2所示，叠层结构层压后，第二胶膜层的边缘到达前板而包覆住第一胶膜层的边缘，优选到达前板上表面，第三胶膜层的边缘到达背板而包覆住第四胶膜层的边缘，优选到达背板下表面。本申请的电池组件叠层结构，采用双侧双层胶膜，对双层胶膜进行不同的功能化，经实践：1、第一胶膜层、第四胶膜层的低折光高熔指性能，解决了胶膜未融问题，如附图3所示，3(a)为现有胶膜未融现象(圈中)，3(b)为本申请胶膜无未融现象；2、第一胶膜层、第四胶膜层的低折光高熔指性能，与玻璃的折光率和表观形貌匹配更好，实现了在相同的工艺温度下，组件快速封装，工艺时间可缩短为原来的一半左右，如表1所示。表1方案工艺温度工艺时间常规单胶膜方案150℃45min本申请双功能胶膜方案150℃20min3、第二胶膜层、第三胶膜层的高折光低熔指性能，与电池片表面的减反钝化层的折光率匹配更好，与第一胶膜层、第四胶膜层共同实现了组件内梯度折射，降低了组件封装损失，如表2所示。表2方案组件理论功率(W)组件实际功率(W)封装损失常规单胶膜方案322.8...

【技术保护点】
1.一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，其特征在于：组件为前板/第一胶膜层/第二胶膜层/电池片/第三胶膜层/第四胶膜层/背板的叠层结构，第一胶膜层、第四胶膜层分别是折光率1.45～1.6、熔指5～30g/10min的PVB胶膜，第二胶膜层、第三胶膜层分别是折光率1.6～2.05、熔指0.5～3g/10min的PVB胶膜，第一胶膜层的平面尺寸小于前板，第二胶膜层的平面尺寸大于前板，第三胶膜层的平面尺寸大于背板，第四胶膜层的平面尺寸小于背板，电池片的平面尺寸小于第二胶膜层和第三胶膜层，叠层层压后，第二胶膜层的边缘到达前板而包覆住第一胶膜层的边缘，第三胶膜层的边缘到达背板而包覆住第四胶膜层的边缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，其特征在于：组件为前板/第一胶膜层/第二胶膜层/电池片/第三胶膜层/第四胶膜层/背板的叠层结构，第一胶膜层、第四胶膜层分别是折光率1.45～1.6、熔指5～30g/10min的PVB胶膜，第二胶膜层、第三胶膜层分别是折光率1.6～2.05、熔指0.5～3g/10min的PVB胶膜，第一胶膜层的平面尺寸小于前板，第二胶膜层的平面尺寸大于前板，第三胶膜层的平面尺寸大于背板，第四胶膜层的平面尺寸小于背板，电池片的平面尺寸小于第二胶膜层和第三胶膜层，叠层层压后，第二胶膜层的边缘到达前板而包覆住第一胶膜层的边缘，第三胶膜层的边缘到达背板而包覆住第四胶膜层的边缘。


2.根据权利要求1所述的一种基于双功能胶膜的高效太阳能电池组件，其特征在于：第一胶膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄浩，严勋，姜亚帅，周肃，黄国平，李菁楠，
申请(专利权)人：中节能太阳能科技镇江有限公司，中节能太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32