CN102456766A - 一种太阳电池组件的制备方法以及通过该制备方法制备的太阳电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳电池制造领域，具体涉及一种太阳电池组件的制备方法以及通过该制备方法制备的太阳电池组件。由于本发明提供的制备方法在面板胶膜上设置了四氟布后再进行层压工艺，并且四氟布的表面具有均匀一致纤维纹路和颗粒，所以在叠层的层压过程中，四氟布能够有效地控制第二层封装胶膜(即上层封装胶膜)的流动，从而消除了面板胶膜(如ETFE膜)上产生褶皱的问题，并避免了在所述太阳电池组件内部产生气泡。即本发明提供的制备方法能够制得表面上没有褶皱的太阳电池组件，从而使所述组件的外观和耐老化性符合IEC61215、IEC61730、UL1703等标准的要求。
Description
技术领域
本发明涉及太阳电池制造领域，具体涉及一种太阳电池组件的制备方法以及通过该制备方法制备的太阳电池组件。
背景技术
当今，能源供应在世界范围内已经进入到一个紧缺的时代，各种可持续的新能源被人们广泛关注。其中，太阳能的利用越来越受到人们的重视。太阳电池作为一种能源装置，由于所具备的相对于其他能源装置所特有的使用功能和在清洁、环保方面的突出优点，因此，太阳电池得到越来越广泛的应用。太阳能光伏发电对缓解当今的能源危机和改善生态环境具有非常重要的意义。太阳电池是由能产生光伏效应的材料，诸如硅、砷化镓、硒铟铜或其他材料等制成，从而利用光伏效应将光能转换成电能。目前大多是以由多片太阳电池单元组合而成的光伏组件作为基本的应用单元，例如，光伏组件被应用于构建发电系统，或用于作为建筑物的幕墙或安装于建筑物的屋顶上。
一般的光伏组件，即所谓的标准组件，一般都包括电池层压件、边框以及接线盒，其中边框的作用主要有密封电池层压件、提高光伏组件的强度以及作为组件安装时的结构件等。目前的光伏组件越来越多的被安装于建筑物的屋顶，或铺设与屋顶表面，或通过其他安装支架设与屋顶。在此种情形下，对于组件而言，无需利用边框来增加组件的强度以及作为组件固定安装的结构件，此时边框的设计就会非常简单而且尺寸较小，一般仅能满足密封的要求即可。另外，由于对于组件的强度要求不高，所以原来用于标准组件的玻璃面板也可被其他材料取代，由此产生一些不同于标准组件的特殊的光伏组件。
在太阳电池组件制造过程中，制备好太阳电池组串之后，还需要对所述电池组串进行封装处理，从而最终制得太阳电池组件。在封装工艺中，首先将背板、下层封装胶膜(例如EVA膜)、太阳电池组串、上层封装胶膜(例如EVA膜)和面板胶膜依次层叠在一起，然后进行层压。在层压的过程中，EVA膜融化后将背板、太阳电池组串和面板胶膜粘合在一起，并且其还将背板与太阳电池组串之间以及太阳电池组串与面板胶膜之间的间隙全部填满，冷却后太阳电池组件处于完全密封的状态，再通过装框工艺可以进一步增加密封效果，这样保证了太阳电池组件较长的使用寿命。
在特殊组件(如应用于屋面光伏系统的光伏组件)中，通常无需采用玻璃面板，而是采用较软的薄膜材料，比如ETFE(Ethylene tetrafluoroethylene聚四氟乙烯)薄膜作为组件面板材料，这样在层压的过程中，由于EVA融化或软化后会存在流动现象，这一现象容易导致以使用ETFE等薄膜为表面封装材料制作的太阳电池组件的表面上会产生褶皱或者在太阳电池组件内部会产生气泡等，这导致其外观和耐老化性不符合IEC61215、IEC61730、UL1703等标准的要求。
因此，太阳电池制造领域中的技术人员一直在寻求一种解决太阳电池组件表面上由于层压产生褶皱或者在组件内部产生气泡问题的方法。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的一个目的是提供一种太阳电池组件的制备方法，使用该制备方法制备的太阳电池组件的表面上没有褶皱或者组件内部无气泡。
本发明的另一个目的是提供一种通过本发明的制备方法制备的太阳电池组件。
为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳电池组件的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将背板、第一层封装胶膜、太阳电池组串、第二层封装胶膜和面板胶膜依次层叠在一起，其中背板优选为FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics，玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢)膜；第一层封装胶膜和第二层封装胶膜分别为下层封装胶膜和上层封装胶膜，均优选为EVA膜；面板胶膜可以为ETFE膜或FEP膜，优选为ETFE膜；
2)在上述面板胶膜上设置一层四氟布；
3)在层压机中对上述叠层进行层压，其中进行层压时的温度一般为140-145℃；抽真空时间一般为10-15min；层压压力一般为800kPa；层压保压时间一般为20-25min；和
4)除去上述四氟布，从而制得太阳电池组件。
在上述步骤1)中，背板(即FRP膜)的厚度为2.8mm-3.6mm，优选为2.8mm-3.2mm。EVA为ethylene-vinyl acetate copolymer的缩写，中文名称为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其具有较好的弹性和柔韧性，还具有较好的弹性和柔性，适于制作建筑用的垫层材料、防振材料、覆盖材料等。EVA膜的厚度一般为0.45mm-0.75mm，优选为0.5mm-0.7mm。ETFE为ethylene-tetra-fluoro-ethylene的缩写，中文名称为乙烯-四氟乙烯共聚物，俗称聚氟乙烯，又俗称F-40。ETFE是一种最强韧的氟塑料，在保持了PTFE(聚四氟乙烯)良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，耐辐射和机械性能有很大程度的改善，适于制作密封件等。FEP为fluorinated ethylene propylene的缩写，中文名称为氟化乙烯丙烯共聚物、全氟乙烯丙烯共聚物或聚全氟乙丙烯，俗称F-46。FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，六氟丙烯的含量约15％左右，是PTFE的改性材料。FEP具有优良的耐腐蚀性，适于制作密封件等。面板胶膜(如ETFE膜或FEP膜)的厚度一般为0.05mm-0.125mm，优选为0.075mm-0.12mm。
在上述步骤2)中，四氟布也叫特氟龙(铁氟龙、PTFE、聚四氟乙烯)耐高温漆布，其采用优质的玻璃纤维为编织材料，进行平纹编织或特殊编织成高级玻纤布基材，再采用独特的工艺技术充分浸泡、浸渍、涂覆进口特氟龙树脂，从而制得各种厚度多种幅宽的特氟龙耐高温漆布。本发明对四氟布的编织方法没有特殊要求，只要四氟布的表面纹路和颗粒均匀一致即可。本发明所使用的四氟布可以为市售的Saint-Gobain制造的型号为CF1688的四氟布。本发明对在面板胶膜上设置四氟布的方法也没有特别的限制，只需将上述面板胶膜尽量扶平整，尽量保证面板胶膜与四氟布之间贴合无空气即可。
优选地，本发明提供的制备方法在步骤4)之后还包括在太阳电池组件上连接固定接线盒的步骤。
本发明还提供了一种通过上述制备方法制备的太阳电池组件。
本发明提供的制备方法具有以下优点：由于本发明提供的制备方法在面板胶膜上设置了四氟布后再进行层压工艺，并且四氟布的表面具有均匀一致纤维纹路和颗粒，所以在叠层的层压过程中，四氟布能够有效地控制第二层封装胶膜(即上层封装胶膜)的流动，从而消除了面板胶膜(如ETFE膜)上产生褶皱的问题，并避免了在所述太阳电池组件内部产生气泡。换句话说，本发明提供的制备方法能够制得表面上没有褶皱的太阳电池组件，从而使所述组件的外观和耐老化性符合IEC61215、IEC61730、UL1703等标准的要求。
附图说明
图1为使用本发明的制备方法制得的太阳电池组件的剖面图，其中，1为背板，2为第一层封装胶膜，3为太阳电池组串，4为第二层封装胶膜，以及5为面板胶膜。
具体实施方式
现在将详细地说明本发明的优选实施方案。应该理解，下列实施例仅是例证性的，这些实施例并没有限制本发明。
实施例1
本实施例的太阳电池组件的制备方法包括以下步骤：
1)将背板、第一层封装胶膜、太阳电池组串、第二层封装胶膜和面板胶膜依次层叠在一起，其中背板为FRP膜，其厚度为3.2mm；第一层封装胶膜和第二层封装胶膜均选用EVA膜，其厚度为0.5mm；面板胶膜可以为ETFE膜或FEP膜，其厚度为0.1mm；
2)在上述面板胶膜上设置一层四氟布，四氟布为市售Saint-Gobain制造的型号为CF1688的四氟布；
3)在层压机中对上述叠层进行层压，其中进行层压时的温度为140-145℃；抽真空时间为10-15min；层压压力为800kPa；层压保压时间为20-25min；和
4)除去上述四氟布，从而制得太阳电池组件。
进一步地，本实施例的太阳电池组件的制备方法还包括在上述太阳电池组件上连接固定接线盒的步骤。
由于四氟布的表面具有均匀一致纤维纹路和颗粒，所以在叠层的层压过程中，四氟布能够有效地控制第二层封装胶膜(即上层封装胶膜)熔融状态下的流动，从而消除了面板胶膜上产生褶皱的问题，并避免了在所述太阳电池组件内部产生气泡。换句话说，本发明提供的制备方法能够制得表面上没有褶皱的太阳电池组件，从而使所述组件的外观和耐老化性符合IEC61215、IEC61730、UL1703等标准的要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并没有对本发明造成任何限制。应当理解的是，本领域的技术人员在不脱离本发明的实质和范围内所作的一些修改，仍落入本发明的要求保护范围内。
Claims (12)
1.一种太阳电池组件的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将背板、第一层封装胶膜、太阳电池组串、第二层封装胶膜和面板胶膜依次层叠在一起；
2)在上述面板胶膜上设置一层四氟布；
3)在层压机中对上述叠层进行层压；和
4)除去上述四氟布，从而制得太阳电池组件。
2.根据权利要求1所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述背板为FRP膜。
3.根据权利要求2所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述背板的厚度为2.8mm-3.6mm。
4.根据权利要求3所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述背板的厚度为2.8mm-3.2mm。
5.根据权利要求1或2所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述第一层封装胶膜和第二层封装胶膜均为EVA膜。
6.根据权利要求5所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述第一层封装胶膜和第二层封装胶膜的厚度为0.45mm-0.75mm。
7.根据权利要求6所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述第一层封装胶膜和第二层封装胶膜的厚度为0.5mm-0.7mm。
8.根据权利要求1、2和5中任一项所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述面板胶膜为ETFE膜或FEP膜。
9.根据权利要求8所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述面板胶膜的厚度为0.05mm-0.125mm。
10.根据权利要求9所述的太阳电池组件的制备方法，其中，所述面板胶膜的厚度为0.075mm-0.12mm。
11.根据权利要求1所述的太阳电池组件的制备方法，其特征在于，该方法在步骤4)之后还包括在太阳电池组件上连接固定接线盒的步骤。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的制备方法制备的太阳电池组件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120516 |