CN101471393A - 光伏电池组件制作方法及使用该方法制作的光伏电池组件 - Google Patents

Abstract

一种光伏电池组件制作方法，包括以下步骤：准备组件；在外层玻璃或者内层玻璃四周用密封材料粘贴，预留注胶口；将光伏电池固定在所述外层玻璃或内层玻璃上；将所述外层玻璃和内层玻璃整合成一体，使外层玻璃和内层玻璃之间形成空腔；将液体粘接胶注入外层玻璃和内层玻璃形成的空腔内；将注胶完的光伏电池组件进行固化。本发明的光伏电池组件制作方法，通过注液体粘接胶以及固化的方式，提高光伏电池组件的成品率，同时能制作出平面或曲面形状和抗冲击强度高的大尺寸光伏电池组件。另外，本发明还提供一种使用该方法制作的光伏电池组件。

Description

光伏电池组件制作方法及使用该方法制作的光伏电池组件

技术领域

本发明涉及一种光伏电池组件的制作方法及其产品，尤其涉及一种光伏建筑一体化的光伏电池组件制作方法及使用该方法制作的光伏电池组件。

背景技术

在众多能源中，太阳能光伏发电是新能源和可再生能源中最具技术含量和发展前途的方式。而太阳能光伏电池组件是将玻璃、晶体硅电池片、导线、接线装置、粘接材料等组合成一个整体结构，在太阳光的照射下将光能转化成电能的装置。因此，将光伏发电系统和建筑有机融合为一体的光伏建筑一体化技术的应用越来越广泛。它不仅能满足建筑采光的需要，同时也能充分利用现有的窗户、玻璃幕墙或采光顶来发电，起到一物两用的效果，而且还不会破坏原有建筑的风格、美观和功能的要求。

但是，目前光伏电池组件的加工制作是采用层压(加压和抽真空)的工艺。即粘接材料为聚乙烯-醋酸乙烯酯，通过层压机，在一定温度、压力和时间的作用下，将粘接材料熔化，然后固化，使玻璃和电池片等其它材料成为一个整体结构，完成组件的加工制作。例如：中国发明专利申请公布说明书200610114391.5公开的一种复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，包括以下步骤：(1)制作光伏组件：将光伏电池两侧同时均匀涂满聚乙烯-醋酸乙烯酯EVA，再置于两层透明复合氟塑料膜TPT之间，并将整体置于真空层压机中层压成型，检查中间无气泡方可继续；(2)检查太阳集热器是否试漏水，集热器吸热表面是否平整，然后在其表面均匀涂满硅胶，将光伏组件粘贴在集热器表面上；(3)24小时后，检查光伏组件与吸热板表面是否粘贴完好，光伏组件是否漏电；然后在集热器的另一面依次覆盖绝热层和背板，周围固以边框；(4)在覆盖好集热器的上部采用透光率>0.9的玻璃板作为盖板。这种采用层压工艺制作的光伏电池组件，尺寸较小，一般在2000mm以下，而玻璃幕墙的玻璃多在2000mm以上，难以满足用户需求；此外，由于电池片较薄，通常为0.3mm，采用层压的工艺，电池片容易压碎，且，如果光伏电池组件的尺寸较大，层压过程中粘接材料融化产生的气泡也不易排出，造成成品率低；另外，聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)抗冲击强度不高，达不到安全玻璃的要求，不能应用在建筑上，而层压工艺也不能制作曲面形状的光伏电池组件，难以满足建筑上特殊部位的要求，实现光伏建筑一体化的设计理念。

发明内容

有鉴于此，须提供一种成品率高，能制作平面、曲面形状和抗冲击强度高的大尺寸光伏电池组件制作方法。

另外，还需提供一种安全性高，能满足特殊部位要求的平面或曲面状光伏电池组件。

一种光伏电池组件制作方法，所述光伏电池组件制作方法包括以下步骤：准备组件；在外层玻璃或者内层玻璃四周用密封材料粘贴，预留注胶口；将光伏电池固定在所述外层玻璃或内层玻璃上；将所述外层玻璃和内层玻璃整合成一体，使外层玻璃和内层玻璃之间形成空腔；将液体粘接胶注入外层玻璃和内层玻璃形成的空腔内；将注胶完的光伏电池组件进行固化。

上述的光伏电池组件制作方法，其中：所述准备组件的步骤包括以下步骤：挑选外层玻璃以及内层玻璃；清洗挑选好的外层玻璃以及内层玻璃。

上述的光伏电池组件制作方法，其中：所述准备组件的步骤包括以下步骤：检测光伏电池是否合格；如果光伏电池不合格，则剔除。

上述的光伏电池组件制作方法，其中：所述检测光伏电池是否合格的步骤还包括以下步骤：如果光伏电池合格，则将多块合格的光伏电池相互连接，形成回路；引出光伏电池的正负极。

上述的光伏电池组件制作方法，其中：所述将外层玻璃和内层玻璃整合成一体的方式为粘贴固定整合成一体或者夹紧固定整合成一体。

上述的光伏电池组件制作方法，其中：将接线盒固定在固化后的光伏电池组件外层玻璃或者内层玻璃的表面或一侧，同时将光伏电池的正负极与所述接线盒的正负接头连接。

一种使用上述方法制作的光伏电池组件，包括：外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃的四周之间用密封材料密封形成中空腔，所述中空腔内设置有光伏电池，从所述光伏电池的电极引出正、负极线，所述正、负极线穿过所述密封材料伸出中空腔，其中，所述中空腔内还具有用于将外层玻璃、内层玻璃以及光伏电池组合成为一个整体的粘接胶，所述外层玻璃和内层玻璃为平面玻璃或弧形玻璃。

上述的光伏电池组件，其中：所述光伏电池为晶体硅电池片。

上述的光伏电池组件，其中：所述光伏电池为薄膜电池。

上述的光伏电池组件，其中：所述薄膜电池为铜铟硒电池、非晶硅电池或者锑化镉电池。

本发明的光伏电池组件制作方法，通过注液体粘接胶以及固化的方式，避免光伏电池被压碎或者在粘接材料熔化产生的气泡不易排除的问题，提高光伏电池组件的成品率，同时能制作出平面、曲面形状和抗冲击强度高的大尺寸光伏电池组件。而使用该方法制作的光伏电池组件，具有平面或曲面形状，安全性高，能应用在建筑、汽车、轮船、飞机、航天飞行器等领域，且，能满足其特殊位置，如转角部位和曲面的要求。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明一实施方式中光伏电池组件制作方法的流程图。

图2为本发明图1中步骤S101的细化流程图。

图3为本发明一实施方式中光伏电池组件的立体结构示意图。

图4是图3的A向视图。

图5是图4的B部放大结构示意图。

图6是接线盒安装在外层玻璃或者内层玻璃的一侧的结构示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明一实施方式中光伏电池组件制作方法的流程图。在步骤S101，准备组件。本实施方式中的组件包括：外层玻璃、内层玻璃、光伏电池以及密封材料等。

在步骤S102，安装密封材料，即在外层玻璃或者内层玻璃四周用密封材料粘贴，预留注胶口。本实施方式中，在预留注胶口的同时也预留排气口。在本发明其它实施方式中，也可以仅预留注胶口，该注胶口同时也作为排气口使用。

在步骤S103，安装光伏电池，即将光伏电池固定在外层玻璃或内层玻璃上。本实施方式中，光伏电池是安放在外层玻璃和内层玻璃整合后形成的空腔中的一侧，粘贴在外层玻璃或内层玻璃上，以防止光伏电池移位。

在步骤S104，整合外层玻璃和内层玻璃，即将外层玻璃和内层玻璃整合成一体，使外层玻璃和内层玻璃之间形成空腔。而将外层玻璃和内层玻璃整合成一体的方式为粘贴固定整合成一体或者夹紧固定整合成一体。详而言之，粘贴固定就是通过密封材料自带的粘性，将外层玻璃和内层玻璃整合成一体；而夹紧固定是通过夹紧装置将外层玻璃和内层玻璃整合成一体。

在步骤S105，注胶，即将液体粘接胶注入外层玻璃和内层玻璃形成的空腔内。本实施方式中的液体粘接胶比聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的抗冲击强度高，能达到安全玻璃要求，可以应用在建筑、汽车、轮船、飞机、航天飞行器等各个领域。注胶时，液体粘接胶是从上往下注，因此，粘接胶在重力作用下会自然排气，避免形成微细气泡。当然，在本发明其它实施方式中，液体粘接胶也可以从下往上注，通过外部的压力或者抽真空的方式，使粘接胶注入空腔。由于注胶区域是外层玻璃和内层玻璃所形成的空腔，而光伏电池也在该空腔内，因此，通过液体粘接胶，外层玻璃、内层玻璃以及光伏电池等组件就能结合成为一个整体。注胶满整个空腔后，用密封材料将注胶口密封(有排气口的话也将排气口密封)，用于防止注入到空腔内的液体粘接胶外漏。

在步骤S106，固化，即将注胶完的光伏电池组件进行固化。本实施方式中，是在常温下放到专用的固化机进行固化。本发明其它实施方式中，也可以将注胶完的光伏电池组件放置到太阳下进行固化，这里不再赘述。通常，固化时间是根据光伏电池组件的大小而定。常用的固化时间为1小时左右。固化后的光伏电池组件具有更高的强度。

在步骤S107，安装接线盒，即将接线盒固定在固化后的光伏电池组件外层玻璃或者内层玻璃的表面或一侧，同时将光伏电池的正负极与接线盒的正负接头连接。接线盒的安装位置是根据光伏电池组件安装位置的需要而定。通常，接线盒安装在外层玻璃或者内层玻璃的一侧时，称为隐蔽安装，可以增强光伏建筑一体化的美观。本实施方式中，接线盒内还具有旁路二极管，该旁路二极管与光伏电池并行连接，当回路中某些光伏电池组件由于被遮挡见不到阳光或发生故障而不能正常发电时，该旁路二极管能提供通路，使其它与之串联的光伏电池组件不受影响。

图2所示为本发明图1中步骤S101的细化流程图。在步骤S1011，挑选外层玻璃以及内层玻璃。本实施方式中，通常挑选透光性较好的超白玻璃作为外层玻璃，以增加光伏电池组件的集光性。在步骤S1012，清洗挑选好的外层玻璃以及内层玻璃。在步骤S1013，检测光伏电池是否合格。在步骤S1014，如果光伏电池不合格，则剔除。如何合格，则执行步骤S1015，将多块合格的光伏电池相互连接，形成回路。在步骤S1016，引出光伏电池的正负极。当然，本发明的光伏电池的数量是根据玻璃的大小而设置的，其数量可以为一个，也可以为两个以上。如果光伏电池的数量为一个，则省略步骤S1015，直接从检测合格的光伏电池中引出光伏电池的正负极。此外，本发明中，也可以先检测光伏电池是否合格再挑选外层玻璃以及内层玻璃。

本发明的光伏电池组件制作方法，通过注液体粘接胶以及固化的方式，避免光伏电池被压碎或者在粘接材料熔化产生的气泡不易排除的问题，提高光伏电池组件的成品率，同时能制作出曲面形状和抗冲击强度高的大尺寸光伏电池组件。

图3所示为本发明一实施方式中光伏电池组件的立体结构示意图。同时参阅图4至图6。应用本发明的方法制作的光伏电池组件，包括：外层玻璃10、内层玻璃20、光伏电池30以及密封材料40。外层玻璃10和内层玻璃20的四周之间用密封材料40密封形成中空腔50，中空腔50内设置有光伏电池30。光伏电池30粘贴在外层玻璃10或内层玻璃20上，同时，由光伏电池30电极引出正、负极线60，正、负极线60穿过密封材料40伸出中空腔50。本实施方式中，中空腔50内还具有粘接胶80，光伏电池组件通过粘接胶80将外层玻璃10、内层玻璃20以及光伏电池30等组件结合成为一个整体。此外，光伏电池组件还设置有接线盒70，该接线盒70内设有两个转接件(图中未示出)以及旁路二极管(图中未示出)，两个转接件分别与正、负极线60电连接。该旁路二极管与光伏电池30并行连接。当回路中某些光伏电池组件由于被遮挡见不到阳光或发生故障而不能正常发电时，该旁路二极管能提供通路，使其它与之串联的光伏电池组件不受影响。本发明中，该接线盒70可以直接设置在外层玻璃10或者内层玻璃20的表面(参阅图4)或者外层玻璃10或内层玻璃20的一侧(参阅图6)上。

本实施方式中，光伏电池30为晶体硅电池片。本发明其它实施方式中，该光伏电池30也可以为带玻璃的薄膜电池。该薄膜电池可以是铜铟硒电池、非晶硅电池、锑化镉电池或其它薄膜电池。而光伏电池30的数量可以为1个。当然，根据中空玻璃的大小，光伏电池30的数量也可以是多个，而多个光伏电池30之间可以是串行连接、并行连接或者是串行与并行的混合连接，这里不再赘述。此外，该外层玻璃10以及内层玻璃20为平面玻璃或弧形玻璃。因此，本发明的光伏电池组件具有平面或曲面形状，安全性高，能应用在建筑、汽车、轮船、飞机、航天飞行器等领域，且，能满足其特殊位置，如转角部位和曲面的要求。

Claims (10)

1.一种光伏电池组件制作方法，其特征在于，所述光伏电池组件制作方法包括以下步骤：

准备组件；

在外层玻璃或者内层玻璃四周用密封材料粘贴，预留注胶口；

将光伏电池固定在所述外层玻璃或内层玻璃上；

将所述外层玻璃和内层玻璃整合成一体，使外层玻璃和内层玻璃之间形成空腔；

将液体粘接胶注入外层玻璃和内层玻璃形成的空腔内；以及

将注胶完的光伏电池组件进行固化。

2.根据权利要求1所述的光伏电池组件制作方法，其特征在于，所述准备组件的步骤包括以下步骤：

挑选外层玻璃以及内层玻璃；以及

清洗挑选好的外层玻璃以及内层玻璃。

3.根据权利要求1所述的光伏电池组件制作方法，其特征在于，所述准备组件的步骤包括以下步骤：

检测光伏电池是否合格；以及

如果光伏电池不合格，则剔除。

4.根据权利要求3所述的光伏电池组件制作方法，其特征在于，所述检测光伏电池是否合格的步骤还包括以下步骤：

如果光伏电池合格，则将多块合格的光伏电池相互连接，形成回路；以及

引出光伏电池的正负极。

5.根据权利要求1所述的光伏电池组件制作方法，其特征在于，所述将外层玻璃和内层玻璃整合成一体的方式为粘贴固定整合成一体或者夹紧固定整合成一体。

6.根据权利要求1所述的光伏电池组件制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：将接线盒固定在固化后的光伏电池组件外层玻璃或者内层玻璃的表面或一侧，同时将光伏电池的正负极与所述接线盒的正负接头连接。

7.一种使用权力要求1至6任意一项方法制作的光伏电池组件，包括：外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃的四周之间用密封材料密封形成中空腔，所述中空腔内设置有光伏电池，从所述光伏电池的电极引出正、负极线，所述正、负极线穿过所述密封材料伸出中空腔，其特征在于，所述中空腔内还具有用于将外层玻璃、内层玻璃以及光伏电池组合成为一个整体的粘接胶，所述外层玻璃和内层玻璃为平面玻璃或弧形玻璃。

8.根据权利要求7所述的光伏电池组件，其特征在于，所述光伏电池为晶体硅电池片。

9.根据权利要求7所述的光伏电池组件，其特征在于，所述光伏电池为薄膜电池。

10.根据权利要求9所述的光伏电池组件，其特征在于，所述薄膜电池为铜铟硒电池、非晶硅电池或者锑化镉电池。

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