CN101997046A - 一种太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法 - Google Patents

一种太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，其处理方法依次为：(1)将沉积有光伏发电膜层的平板玻璃膜面朝上放置，并依次覆盖胶片和背板玻璃进行合片；(2)将合片完成的玻璃+胶片+玻璃送入真空高温层压机，进行抽真空排气和预压封边；(3)最后将预压组件送入高温高压釜完成夹胶过程。该方法与传统的采用辊压工艺、真空袋工艺、层压机工艺相比，具有操作简单、提高产品质量、提高生产效率的极大优势。

Description

一种太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法
技术领域
本发明涉及一种光伏夹胶玻璃组件的封装方法，特别涉及一种采用背板玻璃封装的光伏夹胶玻璃组件的封装方法，属于太阳能光伏组件制造领域。
背景技术
随着世界能源危机和环境污染问题的日趋严重，人们加快了对清洁的可再生能源的研究，于是太阳能光伏发电技术得到了迅猛的发展。目前市场上主流的太阳能光伏电池组件主要有晶硅电池组件（包括单晶硅和多晶硅）和薄膜电池组件（包括非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒），其封装结构大多为玻璃+EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）+有机高分子背板，以保证20年左右的使用寿命，它们大多使用在地面和屋顶光伏电站。
然而随着人们对节能绿色建筑的不断追求，光伏建筑一体化（BIPV）已成为光伏发电的一大发展方向。BIPV就是将光伏发电组件作为建筑的一部分与建筑融为一体。比如将原来建筑上的夹胶玻璃幕墙用太阳能光伏夹胶玻璃组件代替，既担当了幕墙的角色，又具备了发电的功能。这就要求光伏组件采用玻璃+PVB（聚乙烯醇缩丁醛）+玻璃的封装形式。
建筑用夹胶玻璃的成熟制备工艺是首先玻璃+PVB+玻璃在合片室合片，然后经过辊压机辊压排气初步热合封边，然后再进入高压釜高压成型。然而光伏夹胶玻璃由于在结构上多出了光伏发电层，不适合采用辊压工艺，比如薄膜光伏夹胶玻璃组件，内含带金属引（汇）流带的薄膜发电层，在辊压过程中，很难将金属引（汇）流带附近的气体排净，从而导致在经过高压釜后在金属引（汇）流带附近有大量气泡存在，严重影响组件的性能。
对于真空层压机法制备夹胶玻璃，由于所能够给组件施加的压力最大为1个大气压，因此在玻璃和胶片的粘接力方面存在不足；层压机的面积不可能做的太大，单台设备的产能受到极大限制；而且硅胶板压力的均匀性也不能完全保证，层压出的组件往往在边角部位存在微小的气泡，影响了组件质量。
对于真空袋工艺来说，需要将每个组件装进袋子里，操作太麻烦，降低工作效率，不适合工业化的批量生产。
发明内容
本发明为提供一种产品质量好、良品率高、产能大太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法。
本发明所提供的太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，对于在平板玻璃或不锈钢衬底上沉积的光伏发电功能膜层进行夹胶封装，或者对于晶硅夹胶玻璃组件进行夹胶封装，包括以下步骤：
（1）在沉积有光伏发电膜层的平板玻璃膜面方向上依次覆盖胶片和背板玻璃进行合片，或在超白钢化玻璃洗上铺第一层胶片，再铺上相互串联的晶硅电池片，再铺第二层胶片，最后铺上 背板玻璃，完成合片；
（2）合片完成后送入真空高温层压机进行层压；
（3）将层压后的组件送入高温高压釜，历经升温升压阶段、保温保压阶段、降温降压阶段完成夹胶封装。
沉积光伏发电膜层的玻璃和背板玻璃均为平板玻璃，可为钢化玻璃或半钢化玻璃或非钢化玻璃，可以是超白玻璃或普通玻璃，单层玻璃厚度为3毫米到10毫米，发电膜层为非晶硅或非晶加微晶结构叠层或碲化镉或铜铟镓硒薄膜，所用的胶片为PVB胶片或EVA胶片，所采用的高温高压釜的加热采用阻丝加热或红外线加热，工作温度为0~160℃，压力为0.1~1.5MPa。
本发明的有益效果是：（1）采用真空高温层压机进行排气预压封边，大幅度提高了排气和封边的效果；（2）采用高温高压釜进行光伏夹胶玻璃的最终成型，大大提高了光伏夹胶玻璃的质量和良品率；同时，由于约每5个小时每高压釜可加工200~300个组件，与每0.5个小时每层压机加工3~4个组件相比，极大的提高了生产效率。
具体实施方式
   为了更好的理解本发明，提供以下实施例：
实施例1：
在厚度为3.2mm的超白钢化玻璃上制备非晶硅/微晶硅叠层薄膜电池，铺上厚度为0.76mm的PVB，再放上厚度为3.2mm的钢化背板玻璃在合片室进行合片；然后放入真空层压机排气预压封边，设定层压温度为155度，抽真空时间5分钟，层压压力为0.07MPa，保持时间5分钟；接着转入红外线加热高压釜，设定在1个小时内将温度和压力分别升高到135度和1.2MPa，然后保持0.5小时，然后降低温度到40度，接着将压力释放到0.1MPa，最后将组件从高压釜中取出，即完成了非晶硅薄膜太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装过程。
实施例2：
将厚度为4mm的超白钢化玻璃洗净吹干平放，在其上铺第一层厚度为0.76mm的PVB胶片，接着铺上相互串联的60片单晶硅电池片，然后再铺第二层厚度为0.76mm的PVB胶片，最后铺上厚度为4mm的普通背板玻璃，完成合片；然后将合片完成的组件送入真空层压机，设定层压温度为160度，抽真空8分钟，层压压力为0.08MPa，保持时间10分钟，完成预压排气封边过程；然后将完成封边的组件转入高温高压蒸压釜，设定在1个小时内将温度和压力升高到140度和1.3MPa然后保持0.5小时，然后降低温度到40度，接着将压力释放到0.1MPa，最后将组件从高压釜中取出，即完成了单晶硅太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装过程。
实施例3：
在厚度为3.2mm的浮法玻璃上制备铜铟镓硒薄膜电池，铺上厚度为0.5mm的EVA，再放上厚度为3.2mm的背板玻璃在合片室进行合片；然后放入真空层压机排气预压封边，设定层压温度为140度，抽真空时间5分钟，层压压力为0.07MPa，保持时间5分钟；接着转入红外线加热高压釜，设定在30分钟内将温度和压力分别升高到140度和1.0MPa，然后保持10分钟，然后降低温度到40度，接着将压力释放到0.1MPa，最后将组件从高压釜中取出，即完成了铜铟镓硒薄膜太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装过程。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而不是以任何方式限制权力要求的范围。尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可对本发明的具体实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的原理和精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，对于在平板玻璃或不锈钢衬底上沉积的光伏发电功能膜层进行夹胶封装，或者对于晶硅夹胶玻璃组件进行夹胶封装，包括以下步骤：
（1）在沉积有光伏发电膜层的平板玻璃膜面方向上依次覆盖胶片和背板玻璃进行合片，或在超白钢化玻璃洗上铺第一层胶片，再铺上相互串联的晶硅电池片，再铺第二层胶片，最后铺上背板玻璃，完成合片；
（2）合片完成后送入真空高温层压机进行层压；
（3）将层压后的组件送入高温高压釜，历经升温升压阶段、保温保压阶段、降温降压阶段完成夹胶封装。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，其特征在于：沉积光伏发电膜层的玻璃和背板玻璃均为平板玻璃，可为钢化玻璃或半钢化玻璃或非钢化玻璃，可以是超白玻璃或普通玻璃，单层玻璃厚度为3毫米到10毫米。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，其特征在于：发电膜层为非晶硅或非晶加微晶结构叠层或碲化镉或铜铟镓硒薄膜。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，其特征在于：所用的胶片为PVB胶片或EVA胶片 。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏夹胶玻璃组件的封装方法，其特征在于：所采用的高温高压釜的加热采用阻丝加热或红外线加热，工作温度为0~160℃，压力为0.1~1.5MPa。
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