一种柔性太阳能电池组件阵列及其封装方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性太阳能电池组件及其封装方法，属于太阳能光伏技术领域。柔性太阳能电池组件由内外封装层和柔性太阳能电池芯片构成，且电池芯片与内外封装层之间均设有胶膜，电池芯片由胶膜包覆，且电池芯片的周边设有可热熔焊接的柔性绝缘层，该柔性绝缘层的一部分区域嵌入到用于包覆电池芯片的两层胶膜之间，与电池芯片封装成一体；柔性绝缘层的另一部分区域突出于电池组件。多个电池组件由柔性绝缘层热熔焊接成一体，构成柔性太阳能电池阵列。积极效果是电池阵列可以折叠，可以根据需要任意扩充组件数量和面积，如果阵列中出现一片或几片电池组件的性能下降或者损坏时，可以将有问题的电池组件切割下来进行更换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柔性太阳能电池组件及其封装方法，属于太阳能光伏

技术介绍
柔性太阳能电池组件与传统光伏玻璃组件相比具有设计灵活轻巧、安装简便等优势，柔性电池组件单位面积的总重量为3-6Kg/m2，而传统光伏玻璃组件单位面积的总重量达到25-30Kg/m2。因此柔性电池组件备受青睐，越来越被广泛地应用到移动电源上，可折叠、便于携带，逐渐成为户外活动太阳能供电系统的核心部件。柔性太阳能电池组件通常有一定的尺寸规格，为了达到用电器的功耗和电压需 求，将多块柔性太阳能电池组件串并联组合成一体，形成一个光伏阵列。为了便于携带和运输，光伏阵列最好设计成可以折叠，以缩小携带体积。常规光伏玻璃组件要想实现折叠的功能通常使用金属边框，这种金属边框结构具有强度高、可靠性好等优点，但是不适用于柔性电池组件，因为金属边框本身具有一定的重量，会极大地增加柔性电池组件的重量，使其丧失轻便的特点，而且金属构件容易损伤电池组件。中国专利200720006991. X《柔性太阳能电池组件连接方式》将多个太阳能电池单元封装在柔性材料上，通过内置软性导电线材将太阳能电池单元进行串并联，实现折叠和便携，但仍然存在如下缺陷将多个太阳能电池单元通过内置的柔性导线连接，然后再由一整块封装材料将多个电池单元及其内置柔性导线封装成一体，受到加工设备中加工尺寸的限制，不能够实现任意的大面积的大功率电池组件的模块化扩展，而且不便于维修，如果其中一块电池单元损坏或失效后，无法进行维修和单独更换某一块，必须要对整个组件进行更换，造成浪费。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术设计一种柔性太阳能电池组件及其封装方法，目的是使柔性电池组件可以根据需要任意扩充组件数量和面积，形成可折叠、便携的大面积柔性电池组件阵列。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案柔性太阳能电池组件，由内外封装层和柔性太阳能电池芯片构成，且电池芯片与内外封装层之间均设有胶膜，主要技术特征是电池芯片由胶膜包覆，且电池芯片的周边设有可热熔焊接的柔性绝缘层，该柔性绝缘层的一部分区域嵌入到用于包覆电池芯片的两层胶膜之间，与电池芯片封装成一体；柔性绝缘层的另一部分区域突出于电池组件。柔性绝缘层由一整块热塑性高分子材料或多块热塑性高分子材料相互拼接制成。柔性绝缘层由热塑性聚烯烃材料横向和/或纵向拼接而成。突出于电池组件的柔性绝缘层的边缘处设有固定孔。突出于电池组件的柔性绝缘层将多个电池组件热熔焊接成一体，构成柔性太阳能电池阵列。本专利技术的柔性太阳能电池组件可作为标准模块，实现批量生产，且电池组件之间可任意连接，即多个电池组件通过突出于电池组件的柔性绝缘层热熔焊接成一整体，形成大面积柔性太阳能电池阵列，具有便携性，可折叠的特点，标准模块相互连接的部分具有良好柔韧性，使得柔性太阳能电池组件阵列可以折叠，而且使用结构简单的轻便支架即可安装。为了适应不同的用途，可以根据需要自由组配连接柔性电池组件，满足不同客户对输出功率及电压的需求。所以本专利技术还开发了一种柔性太阳能电池组件的封装方法，可以批量生产柔性太阳能电池组件，使用可热熔焊接的高分子材料生产大面积柔性太阳能电池阵列，阵列规模和实现形式可以通过焊接热熔高分子材料方便的调整，使得电池阵列的功率能够满足移动电源发电量的需要。如果太阳能电池阵列在使用过程中出现一片或几片电池组件的性能下降或者损坏时，可以将有问题的电池组件切割下来，更换新的电池组件，仍然可与其他电池组件焊接，形成原来的太阳能电池阵列。本专利技术还提供一种柔性太阳能电池组件的封装方法，用内、外封装层和胶膜封装柔性太阳能电池芯片，其特征在于 封装步骤如下 a.电池芯片由胶膜包覆，放置在内外封装层之间， b.在电池芯片的周边敷设可热熔焊接的柔性绝缘层，该柔性绝缘层的一部分区域嵌入到用于包覆电池芯片的两层胶膜之间，柔性绝缘层的另一部分区域外露， c.将层叠好封装材料的电池芯片放入真空袋内抽真空，及 d.将电池芯片与胶膜、柔性绝缘层及内外封装层压合为一体，制成柔性太阳能电池组件。多个柔性太阳能电池组件由柔性绝缘层热熔焊接成一体，构成柔性太阳能电池阵列。内外封装层与胶膜相互贴合的表面经改性处理，增加内外封装层与胶膜间的粘接强度。可热熔焊接的柔性绝缘层由一整块热塑性高分子材料或多块热塑性高分子材料相互拼接制成。封装温度控制在135_140°C，升温时间10-15分钟；压力I. 3-1. 5MPa，温度升高到设定值后保温保压10分钟，当温度低至80°C时高压釜进行排压，关闭真空泵，温度降低至30-400C时开启高压釜，待组件自然冷却。所述的热熔方法为温度大于500°C的热风焊接。本专利技术产生的积极效果 本专利技术使用的可热熔焊接的柔性绝缘层为热塑性高分子材料，如TP0，或者使用其他与柔性太阳能电池组件的封装材料兼容的可热熔焊接的高分子材料，该材料与封装胶膜间的粘接力大于20N/cm，厚度与柔性太阳能电池组件厚度相当；可热熔焊接的高分子材料还具有足够的耐候性，可以抵御长时间的日晒，高低温变换，高湿度，可以保证户外15年的使用期限；可热熔焊接的高分子材料有足够的拉伸破坏强度、撕裂强度、耐穿刺强度，能够抵御超过10级风的破坏，满足折叠2000次以上的可靠性。附图说明图I :本专利技术柔性太阳能电池组件的结构示意图。图2 :图I的剖面结构示意图。图3 :本专利技术柔性太阳能电池阵列的结构示意图。图4 :实施例一的应用示意图。图5 :实施例二的柔性太阳能电池组件的结构示意图。图6 :实施例二的柔性太阳能电池阵列的结构示意图。图7 :实施例三的柔性太阳能电池组件的结构示意图。图8 :实施例三的柔性太阳能电池阵列的结构示意图。图中101、外封装层，102、胶膜，103、柔性薄膜电池，104、内封装层，201、纵向上的 可热熔焊接的柔性封装层，202、横向上的可热熔焊接的柔性封装层，3、固定环，4、拉绳。具体实施例方式实施例一 见图I至图3，柔性太阳能电池组件的结构为耐候高分子材料前板101(即外封装层)+胶膜102+柔性太阳能电池芯片103+胶膜102+耐候高分子材料背板104 (即内封装层)，前板101、背板104、胶膜102尺寸一致并且保证能够完全覆盖柔性太阳能电池芯片103，且覆盖后有足够的多余部分，即胶膜将电池芯片完全包覆，在电池芯片的周边封装可热熔焊接的柔性绝缘层，且柔性绝缘层的部分区域放置于两层胶膜之间，与胶膜粘紧，还有一部分区域突出于电池组件的边缘，不与胶膜粘接，位于两层胶膜之间的柔性绝缘层与太阳能电池芯片有一定距离。使用热风焊接机将突出于电池组件的柔性绝缘层热熔焊接成一体，实现将多个电池组件连接在一起，形成柔性太阳能电池光伏阵列，电池组件相互之间通过接线盒串并联连接，以实现不同客户对功率及电压的需求。在光伏阵列中柔性绝缘层的边缘处设固定孔，光伏阵列可以通过固定孔安装在屋顶上(见图4)，也可以作为帐蓬顶或窗帘等。本实施例柔性太阳能电池阵列中的可热熔焊接的柔性绝缘层由热塑性高分子材料在横向和纵向上拼接而成，横向上为一整块热塑性高分子材料，纵向上的热塑性高分子材料嵌入到用于包覆电池芯片的两层胶膜之间，与每个电池组件封装成一体，每个电池组件纵向上的热塑性高分子材料的两头突出于电池组件，并与横向上的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性太阳能电池组件，由内外封装层和柔性太阳能电池芯片构成，且电池芯片与内外封装层之间均设有胶膜，其特征在于所述电池芯片由胶膜包覆，且电池芯片的周边设有可热熔焊接的柔性绝缘层，该柔性绝缘层的一部分区域嵌入到用于包覆电池芯片的两层胶膜之间，与电池芯片封装成一体；所述柔性绝缘层的另一部分区域突出于电池组件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，李刚，欧阳田，吴明东，郭权发，
申请(专利权)人：深圳市创益科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：