一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法，包括：薄膜太阳能电池芯片；胶膜层，所述胶膜层包覆于所述薄膜太阳能电池芯片的外周，并与所述薄膜太阳能电池芯片层压以形成预压层；阻隔膜层，所述阻隔膜层喷涂于所述预压层的外周；保护层，所述保护层涂布于所述阻隔膜层的外周。其在保证电池组件寿命的前提下，能够显著降低电池组件的厚度，以便更加充分地体现薄膜太阳能组件的轻薄柔的特点，从而提高了太阳能电池组件的柔软度，降低了电池组件的自重。

A thin film solar cell module and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法
本专利技术涉及新能源
，尤其涉及一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法。
技术介绍
目前在太阳能薄膜领域，薄膜太阳能电池组件常用的封装结构为多层层压结构，分层结构由受光面到背光面依次为前板、POE、铜铟镓硒芯片、铝膜和背板，其中，前板与铝膜之间的铜铟镓硒芯片以及POE四周均加丁基胶带。由于内层的太阳能芯片容易受到水汽侵入而受损，为了避免水汽侵入，现有的分层结构中，需要设置多层防水层；同时，传统的薄膜太阳能组件采用的封装结构中的前板、铝膜、背板均为多层复合材料，每层材料厚度都在0.2-0.6mm之间，组件整体厚度在1.5-3.5mm，导致现有薄膜太阳能组件的厚度较大，从而使得太阳能电池组件的柔软度不佳，自重较重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种薄膜太阳能电池组件及其制备方法，以解决或至少部分解决上述至少一个问题。为实现上述目的，本专利技术提出的技术方案如下：一种薄膜太阳能电池组件，包括：薄膜太阳能电池芯片；胶膜层，所述胶膜层包覆于所述薄膜太阳能电池芯片的外周，并与所述薄膜太阳能电池芯片层压以形成预压层；阻隔膜层，所述阻隔膜层喷涂于所述预压层的外周；和保护层，所述保护层涂布于所述阻隔膜层的外周。所述保护层包括第一保护层，所述第一保护层设置于所述阻隔膜层的受光面一侧，所述第一保护层为透光层；和第二保护层，所述第二保护层设置于所述阻隔膜层的背光面一侧。可选地，所述阻隔膜层的膜层厚度为10nm-100nm。可选地，所述薄膜太阳能电池组件的厚度为0.6mm。可选地，所述阻隔膜层包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层位于所述预压层与所述第一保护层之间，且所述第一膜层为透明层。可选地，所述第二膜层为非透明层。可选地，所述第一保护层和所述第二保护层的厚度范围均为25μm-100μm。可选地，所述胶膜层为EVA胶膜、TPO胶膜、POE胶膜和PVB胶膜中的一种。可选地，所述阻隔膜层的厚度为2-50nm。可选地，所述第一保护层的材料为厚度在25-100μm之间的含氟有机硅材料；且/或，所述第二保护层的材料为厚度在25-100μm之间的含氟有机硅材料。本专利技术还提供一种用于制备如上所述的薄膜太阳能电池组件的方法，该方法包括以下步骤：S1：在薄膜太阳能电池芯片的外周敷设胶膜后层压，以形成预层压；S2：在所述预压层的外表面以喷涂阻隔膜层；S3：在所述阻隔膜层的受光面一侧喷涂第一保护层；S4：在所述阻隔膜层的背光面一侧喷涂第二保护层。可选地，在步骤S1中，层压工艺温度为140-160℃，抽真空时间为1-10min，层压过程持续时间为5-30min。可选地，在步骤S2中，所述喷涂采用磁控溅射镀膜工艺或等离子体化学气相沉积镀膜工艺。可选地，所述磁控溅射镀膜工艺中，使用二氧化硅或氧化铝靶材作为原材料。可选地，所述等离子体化学气相沉积镀膜工艺中，在所述预压层的外表面，使用以液态的六甲基二硅烷、四甲基二硅烷有机物或气态的硅氧烷为原材料，经等离子处理生成阻隔膜层。本专利技术所提供的薄膜太阳能电池组件及其制备方法，对薄膜太阳能电池组件结构进行了改进，完全摒弃了传统的薄膜太阳能组件结构多层阻水膜、背板、前板等复合材料封装的结构，而是将薄膜太阳能电池芯片的外周敷设胶膜后层压，以形成预层压，并通过喷涂的形式镀上阻隔膜层，以直接在预封装产品四周上镀上透明的有机或无机的水汽高阻隔膜层的结构形式，替代传统的多层层压结构，使得在保证电池组件寿命的前提下，能够显著降低电池组件的厚度，以便更加充分地体现薄膜太阳能组件的轻薄柔的特点，从而提高太阳能电池组件的柔软度，降低电池组件的自重。附图说明图1为本专利技术所提供的薄膜太阳能电池组件一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示电池组件中预压层的结构示意图；图3为图1所示电池组件中喷涂有阻隔膜层后的组件图；图4为本专利技术所提供的制备方法一种具体实施方式的流程图。附图标记说明：1-薄膜太阳能电池芯片2-胶膜层3-阻隔膜层4-第一保护层5-第二保护层具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1-图3所示，图1为本专利技术所提供的薄膜太阳能电池组件一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示电池组件中预压层的结构示意图；图3为图1所示电池组件中喷涂有阻隔膜层后的组件图。在一种具体实施方式中，本专利技术提供的薄膜太阳能电池组件，尤其是一种铜铟镓硒柔性电池，即铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池。CIGS薄膜属于黄铜矿结构晶体，其带隙可以调节。由于太阳能电池对带隙的要求是1～1.7eV，通过改变III族阳离子In、Ga、Al和VI族阴离子Se、S的含量，可以按照需要调节CIGS的带隙。与非晶硅相比，CIGS晶体内部缺陷少，性能更稳定，同时CIGS是为了实现太阳能电池的薄膜化而研制的，其对电池组件的厚度要求也更高。该薄膜太阳能电池组件包括位于厚度方向中部的薄膜太阳能电池芯片1、向远离薄膜太阳能电池芯片1的外侧方向依次敷设的胶膜层2、阻隔膜层3、第一保护层4和第二保护层5。其中，在一个薄膜太阳能电池芯片1中具有多个芯片单元，将各芯片单元串联或并联后，焊接汇流条连接电路并引出正负极以组合成薄膜太阳能电池芯片1。上述胶膜层2包覆于所述薄膜太阳能电池芯片1的外周，并与所述薄膜太阳能电池芯片1层压以形成预压层；即在薄膜太阳能电池芯片1的上表面、下表面以及各个侧表面各敷设一层高分子胶膜层2并形成预压层，具体地，在将胶膜层2层压至薄膜太阳能电池芯片1的外周时，为了保证压紧力，进而保证防水汽能力，其层压的工艺参数为：工艺温度为140-160℃，抽真空时间为1-10min，层压过程持续时间为5-30min，在层压过程中，可根据预压层形成状态随时调整上述工艺参数，使之始终处于适当的范围内。可选的是，上述胶膜层2可采用的高分子胶膜可以为EVA胶膜、TPO胶膜、POE胶膜或PVB胶膜中的一种。其中，EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)胶膜是一种热固性有粘性的胶膜，EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它被广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。TPO(热塑性聚烯烃弹性体)防水卷材是一种以乙烯树脂为基料，采用先进聚合技术和特定配方制成的片状热塑性橡胶弹性防水材料，其配料中不含增塑剂，不存在增塑剂迁移而变脆，具有拉伸强度大、耐穿性好，抗紫外线强，表面光滑、高反射率且耐污染等综合特点。所述阻隔膜层3喷涂于所述预压层的外周，该阻隔膜层3的作用为防止水汽进入内部的薄膜太阳能电池芯片1，因此，该胶膜层2应保证完全包覆薄膜太阳能电池芯片1的外周。具体地，对预层压后形成的半成品(即上预压层)上的外表面使用磁控溅射(PVD)或等离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜太阳能电池组件，其特征在于，包括：/n薄膜太阳能电池芯片；/n胶膜层，所述胶膜层包覆于所述薄膜太阳能电池芯片的外周，并与所述薄膜太阳能电池芯片层压以形成预压层；/n阻隔膜层，所述阻隔膜层喷涂于所述预压层的外周；/n保护层，所述保护层涂布于所述阻隔膜层的外周。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池组件，其特征在于，包括：
薄膜太阳能电池芯片；
胶膜层，所述胶膜层包覆于所述薄膜太阳能电池芯片的外周，并与所述薄膜太阳能电池芯片层压以形成预压层；
阻隔膜层，所述阻隔膜层喷涂于所述预压层的外周；
保护层，所述保护层涂布于所述阻隔膜层的外周。


2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述保护层包括：
第一保护层，所述第一保护层设置于所述薄膜太阳能电池组件受光面一侧，所述第一保护层为透光层；和
第二保护层，所述第二保护层设置于所述薄膜太阳能电池组件的背光面一侧。


3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述阻隔膜层的膜层厚度为10nm-100nm。


4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述薄膜太阳能电池组件的厚度为0.6mm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述第一保护层和所述第二保护层的厚度范围均为25μm-100μm。


6.根据权利要求1-4任一项所述的薄膜太阳能电池组件，其特征在于，所述胶膜层为EVA胶膜、TPO胶膜、POE胶膜和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锋文，周仕其，
申请(专利权)人：广东汉能薄膜太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44