一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法，相嵌式光伏封装玻璃包括位于封装玻璃基体（1）下部的纵向排列的长条小孔（2）和纵向排列的长条大孔（3），以及横向排列的长条中孔（4）。长条小孔（2）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的银栅格线相匹配；长条大孔（3）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的最宽的用于收集铝栅电流的镂空铝栅电极相匹配；横向排列的长条中孔（4）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上收集银栅电极电流的铝栅电极相匹配。这种封装玻璃可直接嵌合在电池N区电极。接嵌合在电池N区电极。接嵌合在电池N区电极。

【技术实现步骤摘要】
一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法


[0001]本专利技术专利涉及一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法。

技术介绍

[0002]光伏发电作为一种绿色能源，近年来得到快速发展。其大规模应用能提供可观的绿色能源，同时还能够改善应用区域的生态环境。据预测，按照目前太阳能电池发电效率，中国荒漠地区1
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2%的面积覆盖太阳能电池，就能够满足中国全国使用的电量。我们的专利技术专利“调节空气中二氧化碳浓度抑制温室效应的方法及其装置（CN101116410 B）”，提供了一种在荒漠地区大规模应用光伏发电和风力发电，并且在荒漠地区种植绿色植物，吸收空气中CO2，改善环境抑制全球变暖的方法和装置。目前在中国内蒙古和青海等地区的荒漠上建立了一些一定规模的光伏发电站，起得了良好效益。常用的光伏电池表面是平面结构，电池板表面N区前电极及其焊接区间隔分布。前电极栅线面积提高对光电子流入前电极形成有效光电流有利，并且能降低前电极的电阻，同时主栅线面积增大也有利于栅极内阻降低，有利于光电流的流通，降低功耗。因此，从产生光电流并将电流导出的角度来看，大的栅极线是有利的。但是栅极面积增加会遮挡太阳光，使这部分太阳光不能进入N区，入射到前电极栅线和主栅线上的太阳光对形成光电流没有贡献，导致太阳光有效利用率降低，降低了光伏发电效率。这两种需要是相互矛盾的，设计太阳能电池栅极结构需要综合考虑。如果能将栅极上的太阳光转移到N区表面，在设计栅结构时，就不需要考虑栅极面积导致的光损失，适当增加栅极面积，获得更合理的栅极布局，提高发电效率。同时合理的光照强度分布，有利于提高光伏发电效率。利用封装玻璃对入射太阳光光照强度在空间栅重新分配，在电池N区形成光照强度合理的光场，能够提高太阳光利用效率。目前常用的太阳能电池表面的光照强度几乎是相同的，不能满足电池各部分对光照强度要求的差异性，需要进一步优化。大部分商用光伏电池的发电功率不高，一平方米约100
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120W，主要原因是大部分光在进入电池有效发电区之前被损耗掉，真正进入电池内部的光只有40%左右。目前人们正在降低太阳能表面入射光损耗方面进行努力：其中提高单块电池面积是一种有效方法，由原来的65mm硅片提高到90mm，后来进一步提高到135mm，目前天合光能等公司推出了210mm硅片，单块硅片面积增加有效减少了使用的铝栅格数量和面积，降低了光损耗，提高了光利用率，但是硅片面积增加有限，提高电池太阳光利用效率还需要其它方法配合；另外，有人提出了将电池N区面焊接的前电极表面绒面化，降低前电极光反射；还有人提出将N区表面绒面化，或者应用等离子体浸没离子注入等技术将硅片表面减反层形成多空针尖化将入射到表面的光几乎全部吸收形成黑晶硅电池，降低电池表面的光反射，这些方法的都是对入射太阳光优化的有益探索。 我们的专利“一种聚光光伏封装玻璃”（CN 2022209829477）专利技术出一种聚光光伏封装玻璃，这种封装玻璃能够将入射太阳光强度合理分布，将栅线上的太阳光转移到N区，在太阳能电池表面形成光照强度合理分布的光场，满足电池各部分对光照强度要求的差异性，提高发电效率，这种封装玻璃能够在封装玻璃中利用合理形状的孔径形成聚光腔，优化局部光传输路径，将原本照射到栅线上的太阳光转移到N区，合理分布入射太阳
光强度，在太阳能电池表面形成光照强度合理分布的光场，满足电池各部分对光照强度要求的差异性，使入射光不会照射到N区面电极栅格上，大大降低占整块电池5
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15%面积的栅电极不透光造成的光损失，对有效提高太阳光利用效率，提高发电效率有益。专利“一种聚光光伏透镜”（CN 202221523917.6）为这种封装玻璃提供了透镜。
[0003]目前各制造商生产的光伏电池没有统一标准，电池面上的前电极和铝栅电极的形状和大小以及分布各不相同，露出电池表面的栅格线也高低不同。为了让平整的封装玻璃与电池之间良好衔接，人们在封装玻璃和电池板N区面之间以及P区表面添加柔性膜，其中P区是背光面，这层柔性膜对电池发电基本不产生不利影响，但是N区是迎光面，太阳光需要穿过封装层入射进N区产生光电流使电池发电，因此N区面上的封装层的柔性膜的存在对入射光有影响，其影响主要表现在：因柔性膜曾在的光吸收导致封装层光透过率降低；柔性膜在使用过程中逐步老化导致电池发电效率逐步降低；以及柔性膜使用25年左右完全老化成不透明塑料碎块，导致封装层不透光，光伏电池不能获得发电需要的入射太阳光，使电池不能发电。本专利技术提供了一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法，通过对电池表面电极露出N区表面部分精加工，将电池表面电极根据种类加工成每种电池形状大小和露出的高度分别相同的三种电极，将封装玻璃底部用熔融法或激光刻蚀法等方法制作出与这三种露出电极大小形状高度和分布方式分别相同的孔条形成相嵌封装玻璃，将电池N面栅露出的电极直接嵌入封装玻璃底部，封装玻璃和电池N区面之间不使用N区面上的柔性封装膜，实现封装玻璃和电池能直接无缝嵌合。

技术实现思路

[0004]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法，其特征是所述的相嵌式光伏封装玻璃包括位于封装玻璃基体（1）下部的纵向排列的长条小孔（2）和纵向排列的长条大孔（3），以及横向排列的长条中孔（4）。 所述的长条小孔（2）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的前电极栅格线相匹配；长条大孔（3）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的最宽的用于收集铝栅电流的镂空铝栅电极相匹配；横向排列的长条中孔（4）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上收集前电极电流的铝栅电极相匹配。所述相嵌式光伏封装玻璃制造方法包括下述步骤：1）将未经封装的光伏电池面部的所有导线包括前电极线、铝栅电极和镂空铝栅电极重新精加工并抛光，使这三种电极每种具有相同尺寸和外形；为了增加封装玻璃与栅电极的嵌合度，可以将栅电极表面绒面化形成磨砂面。
[0005] 2）用熔融法、激光刻蚀法、机械研磨法、熔融+激光刻蚀混合法、激光刻蚀+机械研磨混合法或者模具生产法，将制作封装白玻璃的模具改造，在生产封装白玻璃时在底面直接制作具有纵向排列的长条小孔（2）和纵向排列的长条大孔（3），以及横向排列的长条中孔（4）的封装白玻璃。
[0006]这样做的有益效果有：1）在光伏电池板N区面上不使用封装用柔性膜，能有效降低封装层的光损失。目前大部分使用的柔性膜包括PI、PVA、PEN、PET和福斯特光伏材料有限公司采用的EVA胶膜等，太阳光波段透过率为90%左右，光损失约10%，去掉这层膜这部分光损失就会消失，增加封装
层约10%的太阳光透过率。
[0007]2）这层柔性膜材质为大分子有机聚合物，性能不太稳定，会自然老化，在光伏电池经常使用的高光照强度和高于室温的条件下，老化会加速。膜逐步老化会逐步降低膜的光透过率，导致越来越严重的光损失。事实表明：这类有机膜制成的农用膜在使用多年后就会变得不透明，需要更换；制成的大棚膜，使用若干年后也因为老化不透明需要更换，否则会因为膜老化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法，其特征是所述的相嵌式光伏封装玻璃包括位于封装玻璃基体（1）下部的纵向排列的长条小孔（2）和纵向排列的长条大孔（3），以及横向排列的长条中孔（4）。2.权利要求1所述的相嵌式光伏封装玻璃及其制造方法，其特征是所述的长条小孔（2）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的前电极相匹配；长条大孔（3）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上的最宽的用于收集铝栅电流的镂空铝栅电极相匹配；横向排列的长条中孔（4）的尺寸和形状以及排列位置与所需要被相嵌的光伏电池N区面上铝栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：万尤宝，熊远生，戴婷，檀宗正，
申请(专利权)人：嘉兴南湖学院，
类型：发明
国别省市：