一种硅基薄膜太阳能电池的封装方法技术

技术编号:7683100 阅读:204 留言:0更新日期:2012-08-16 06:49
本发明专利技术提供了一种硅基薄膜太阳能电池的封装方法,所述硅基薄膜太阳能电池由前板电池片,背板,以及所述前板电池片和所述背板之间的封装结构和封装结构外侧的密封结构组成,其特征在于,该方法包括以下步骤:将所述封装结构裁切;将裁切后的所述封装结构配置在所述前板电池片上;通过涂胶系统,沿所述封装结构的边沿将融化的条状密封结构涂覆到所述前板电池片上;将所述背板配置在涂胶后的硅基薄膜太阳能电池组件上;使用双腔两步层压方法完成所述硅基薄膜太阳能电池的封装。本发明专利技术请求保护的硅基薄膜太阳能电池的层压封装方法可以大大提高薄膜电池及其组件的性能及可靠性,提高生产节拍,提高产线良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池的封装领域,更具体地,涉及一种采用EVA+Edge-seal双腔两步层压工艺实现硅基薄膜太阳能电池的封装的方法。
技术介绍
目前,在薄膜太阳能电池封装工艺中,夹层玻璃方式较多,封装材料以PVB、EVA为主,但PVB成本较高,且质量较好的光伏行业使用的PVB主要由国外供应商生产,并且价格较高。国内生产的PVB主要用在建筑行业,也有部分厂商开始生产光伏行业使用的PVBJM 在环境中的长期可靠性有待验证。EVA在薄膜电池封装中也有广泛的使用,且已有较长历史,但随着对电池寿命、可靠性要求的提高,EVA在更严酷的可靠性测试时,容易出现组件失效的问题,测试结果参见图6a中所示的表1,部分厂商也在使用层压后的组件进行硅胶封边(如图5所示),在层压后的组件边缘涂上硅胶等以做防水之用,但实际效果不佳,测试结果见图6b中所示的表2。硅胶需要约12小时的固化时间,对生产效率,场地造成的压力大,组件四周硅胶密封用胶量较多,物料消耗成本高,且硅胶容易在搬运过程中挂掉,难以起到保护作用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的固有缺陷,本专利技术提出了,所述硅基薄膜太阳能电池由前板电池片,背板,以及所述前板电池片和所述背板之间的封装结构和封装结构外侧的密封结构组成,其特征在于,该方法包括以下步骤将所述封装结构裁切;将裁切后的所述封装结构配置在所述前板电池片上;通过涂胶系统,沿所述封装结构的边沿将融化的条状密封结构涂覆到所述前板电池片上;将所述背板配置在涂胶后的硅基薄膜太阳能电池组件上;使用双腔两步层压方法完成所述硅基薄膜太阳能电池的封装。根据本专利技术的一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中同时形成所述封装结构的配置和所述密封结构的涂覆。根据本专利技术的再一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述涂胶系统所涂覆的所述条状密封结构与所述前板电池片上的四角搭接处有三种处理方式,即圆角处理方式,重叠处理方式,间隔处理方式。根据本专利技术的另一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的双腔两步层压方法包括层压步骤和硅基薄膜太阳能电池组件边缘过压保护步骤。根据本专利技术的另外一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的层压步骤分为两步骤,即预压过程步骤和封装结构固化步骤。根据本专利技术的再一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的封装结构所使用的材料是EVA或PVB。根据本专利技术的又一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述密封结构是热熔丁基胶。根据本专利技术的另一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述涂胶系统所涂覆的所述条状密封结构的涂覆宽度随所述硅基薄膜太阳能电池的设计使用时间的增加而增宽。根据本专利技术的再一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的圆角处理方式为所述条状密封结构在所述前板电池片的四角采用圆弧处理。根据本专利技术的又一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法,其中所述重叠处理方式为所述条状密封结构在所述前板电池片的四角处叠合。根据本专利技术的另一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法,其中所述间隔处理方式为互相垂直的两个所述条状密封结构在所述前板电池片的四角处互相之间具有小于Imm的间隙。根据本专利技术的再一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的预压过程步骤通过双腔两步层压装置的第一层压腔完成,使所述封装结构与所述前板电池片和所述背板粘接定型,并将所述前板电池片和所述背板及所述封装结构之间的气体抽出。根据本专利技术的又一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的封装结构固化步骤通过所述的双腔两步层压装置的第二层压腔完成,使所述封装材料EVA充分发生交联反应。 根据本专利技术的另一个优选实施例,所述的硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的组件边缘过压保护步骤是在待层压的所述硅基薄膜太阳能电池组件外侧放置保护框。上述封装方法提出了以丁基型热熔胶(以下简称丁基胶)作为薄膜电池组件的边缘密封材料配合EVA封装材料封装所述电池组件的方案,即EVA+Edge-seal方案,而所述的EVA+Edge-seal工艺的主要特点是组件的可靠性大幅提高,DH1000、湿漏电测试数据如图6c中所示的表3。在经过湿热测试Damp Heat 1320小时后,起湿漏电没有任何下降的迹象。而上述EVA+Edge-seal工艺在工作效率方面EVA+edge_seal工艺自动化生产与其他相比效率无差距,目前行业水平可使生产节拍达到25秒,效率极高。同时,丁基胶在太阳能领域属于较新技术。但随着太阳能电池等产品的可靠性要求的提高和未来涂胶设备及胶体成本的下降,EVA+Edge-seal方案将广泛应用于硅胶薄膜太阳能电池行业。因此本专利技术提出的上述封装方法能够大大提高硅基薄膜太阳能电池及其组件的性能及可靠性,同时还具有很好的市场前景。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中图I是根据本专利技术的一个优选实施例的所述硅基薄膜太阳能电池的封装方法的流程图。图2是根据本专利技术的一个优选实施例的所述硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的EVA+Edge-seal的双腔两步层压方法的工艺路径图。图3是根据本专利技术的一个优选实施例的所述硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的EVA+Edge-seal的双腔两步层压方法的工艺流程示意图。图4是根据本专利技术的一个优选实施例的所述硅基薄膜太阳能电池的封装方法中所述的EVA+Edge-seal的双腔两步层压方法的工艺流程中具体制作工艺要求和技术要点示意图,其中包括图4-1至图4-10。图5是现有的薄膜电池组件在层压后进行硅胶封边的示意图。图6是电池组件的测试结果和相关数据的图表,其中图6a是EVA Damp Heat测试结果示意图,图示为表I ;图6b是硅胶边缘保护的EVA封装薄膜组件DH测试结果,图示为表2 ;图6c是EVA+Edge-seal工艺中所述的DH1000、湿漏电测试数据示意图,图示为表3。图I是Kommerling PVSlOl的性能参数表示意图。图8 是 EVA 封装组件与 EVA+Edge-seal 方案组件 Damp HealOOOh (DH1000)后湿漏电测试结果示意图。图9是双腔两步层压工艺中测试的封装材料的典型的工艺范围的示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施例方式为了更好地理解和阐释本专利技术,下面将参照图1-9对本专利技术作进一步的详细描述。为了更好地理解本专利技术,首先对本专利技术中出现的技术术语进行解释说明,同时对传统的EVA封装技术与EVA+Edge-seal封装技术进行对比说明。首先,反应型热熔丁基密封胶(hot-melt butyl,以下简称为丁基胶)具有良好的水汽隔绝性能、与玻璃等材料良好的粘接性和抗环境老化性能,在新型中空玻璃以及CIGS、CdTe薄膜电池封装中已经广泛使用,并在晶硅太阳能电池方面,已有相关产品展示;同时,在硅基薄膜太阳能电池方面,以丁基胶作为组件边缘密封材料配合EVA封装材料封装组件的方案,即EVA+Edge-seal方案,能够大大改善由于EVA材料阻水性较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖进茅建峰丁建
申请(专利权)人:浙江正泰太阳能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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