CN103000765B - 一种光伏组件的封装方法及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件的封装方法，用于密封电池片，包括如下步骤：层叠，即按从下至上的顺序，将钢化玻璃、第一粘结件、所述电池片、第二粘结件及背板玻璃依次层叠，构成层叠件，第一粘结件和第二粘结件均为固体硅胶膜；层压，即将所述层叠件置于层压机内，抽真空并加热，将钢化玻璃、第一粘结件、电池片、第二粘结件及背板玻璃粘结形成层压件，冷却后取出该层压件；装框该层压件，得到光伏组件。采用本发明实施例，可提高光伏组件的光电性能、耐候性及可靠性，延长组件寿命，降低组件成本，优化封装工艺。另，本发明还公开采用上述封装方法封装的光伏组件。

Description

一种光伏组件的封装方法及光伏组件

技术领域

本发明涉及光伏太阳能电池领域，尤其涉及一种光伏组件的封装方法及光伏组件。

背景技术

美国能源部规定商品化的光伏组件质保20～30年，意味着组件的年输出功率损耗必须低于1%，可能保证20～30年以后的总输出功率保持在原来的80%以上。电池片作为光伏组件的核心，其本身具有30年以上的使用寿命，因此，在长期室外环境下，光伏组件的性能可靠性主要取决于封装。

目前，光伏组件的主要封装密封材料为EVA（ethylene-vinylacetatecopolymer即乙烯-醋酸乙烯共聚物），它存在如下缺陷。

（1）EVA材料的透光率相对较低，对紫外波长附近的自然光难以吸收。

（2）EVA材料加热后发生化学反应，一次性交联，仅能一次性使用，不利于层压件的返工工艺，封装成本较高。

（3）EVA材料的层压件，装框温度在50℃以下，需冷却较长时间，制程效率低。

（4）经过老化测试后，EVA材料易老化变黄，影响组件寿命，电性能输出减少。

（5）EVA材料耐候性差，易降解导致紫外稳定性相对较差，热稳定性和透明性不佳，EVA膜材料需加入紫外稳定剂。

（6）EVA降解过程中产生的乙酸对EVA的降解变黄反应具有催化作用，同时乙酸还会腐蚀硅晶电池的金属导线，导致不同导线的电流输出不一致，破坏太阳能电池的电力输出性能。

（7）随着EVA材料降解，组件内部黏附力减小，严重时组件会发生层间脱落，光伏组件使用可靠性也会随之下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光伏组件的封装方法及组件，可提高光伏组件的光电性能，耐候性，可靠性，延长组件寿命，优化封装工艺，降低组件成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏组件的封装方法，用于密封电池片，包括如下步骤：

层叠，即按从下至上的顺序，将钢化玻璃、第一粘结件、所述电池片、第二粘结件及背板玻璃依次层叠，构成层叠件，所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜；

层压，即将所述层叠件置于层压机内，抽真空并加热，将所述钢化玻璃、所述第一粘结件、所述电池片、所述第二粘结件及所述背板玻璃粘结形成层压件，冷却后取出所述层压件；

装框所述层压件，得到所述光伏组件。

优选的，所述第二粘结件为无色透明或白色。

优选的，所述第一粘结件的厚度为0.2~0.6mm，所述第二粘结件的厚度为0.2~0.6mm。

优选的，所述钢化玻璃的厚度为2~4mm。

优选的，所述电池片的厚度为0.15~0.25mm。

优选的，所述背板厚度为0.2~0.6mm或2~4mm。

优选的，所述背板玻璃为TPT玻璃、TPE玻璃、PET玻璃或钢化玻璃中的一种。

优选的，所述层压步骤中，温度为148~165℃，压强为-70～-10Kpa，时间为600~1500s。

本发明还提供了一种采用上述封装方法封装而成的光伏组件，所述光伏组件包括所述钢化玻璃、所述第一粘结件、所述电池片、所述第二粘结件和所述背板玻璃，所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜。

本发明采用固体硅胶膜替代EVA材料的封装方法，达到了提高光伏组件的光电性能、耐候性及可靠性，优化了封装工艺，延长了组件寿命，从而降低了组件成本。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种光伏组件的封装方法，用于密封电池片，包括步骤如下：

层叠，按从下至上的顺序依次将钢化玻璃，第一粘结件，电池片，第二粘结件，TPT背板玻璃层叠，构成层叠件。所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜。在其他实施方式中，所述TPT背板可采用TPE玻璃、PET玻璃或钢化玻璃中的一种替代。

优选的，第二粘结件为无色透明或白色，第一粘结件的厚度为0.2~0.6mm，第二粘结件的厚度为0.2~0.6mm。所述第一粘结件的厚度和所述第二粘结件的厚度可相等，也可不相等。

优选的，钢化玻璃厚度为2~4mm，电池片厚度为0.15~0.25mm，背板玻璃厚度为0.2~0.6mm或2~4mm。

层压，将所述层叠件置于层压机内，抽真空并加热，将钢化玻璃、第一粘结件，电池片，第二粘结件，TPT背板玻璃粘结形成层压件，冷却后取出该层压件。

优选的，层压温度为148~165℃，压强为-70～-10Kpa，层压时间600~1500s。层压温度，压强和层压时间均由硅胶的性质决定。层压时固体硅胶膜熔化后由于压力而向外延伸固化，形成毛边，层压完毕应将其切除。

将层压件装上铝框，得到光伏组件。装框用于增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。

本发明实施例还提供了一种光伏组件，该光伏组件经由上述封装方法封装而成，包括钢化玻璃、第一粘结件、电池片、第二粘结件和背板玻璃，所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜。

采用本发明实施例的有益效果为：

（1）EVA的透光率大于等于91%，而硅胶膜的透光率大于等于93%，硅胶膜的透光率优于EVA胶膜，尤其对紫外波长附近的自然光具有更好的响应，因此，采用本发明实施例的光伏组件封装方法，提高了光伏组件光转换效率和光电性能。

（2）EVA加热后发生化学反应，仅能一次性使用。硅胶加热后不发生化学反应，可反复成层。当层压件出现锡渣、裂片、杂物、电池片移位等不良现象时，可把不良件去除，或更换为良品，放进层压机内，返工再次层压封装而无需更换硅胶膜。因而硅胶膜优于EVA的一次性交联，提高了组件的可逆性操作，简化了不良品返工工艺，优化了封装工艺。另一方面也节约了原材料，降低了封装成本。

（3）EVA封装的层压件，其装框温度在50℃以下，而硅胶膜材料的分子结构较均匀，散热性较均匀，层压件在60℃可以进行装框，且不产生隐裂。因而，采用本发明实施例的光伏组件封装方法，缩短了层压件的冷却时间，提高光伏组件制程效率，优化了封装工艺过程。

（4）经过老化试验后，采用固体硅胶膜封装的光伏组件老化变黄程度小于EVA膜，组件功率提高1.5%以上，外观和光电性能远远优于用EVA封装的光伏组件，延长了光伏组件的寿命，降低了组件成本。

（5）硅胶膜主链结构是由交替的Si-O键组成，具有优异的耐紫外稳定性，热稳定性和透明性，无需加入紫外稳定剂。

（6）硅胶膜材料的耐侯性强，导线的电流输出基本一致，电力输出性能稳定。

（7）硅胶膜材料不易发生层间脱落，可靠性提高。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光伏组件的封装方法，用于密封电池片，其特征在于，包括如下步骤：

层叠，即按从下至上的顺序，将钢化玻璃、第一粘结件、所述电池片、第二粘结件及背板玻璃依次层叠，构成层叠件，所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜；所述第一粘结件的厚度为0.2～0.6mm，所述第二粘结件的厚度为0.2～0.6mm；所述钢化玻璃的厚度为2～4mm；所述电池片的厚度为0.15～0.25mm；所述背板玻璃的厚度为0.2～0.6mm或2～4mm；

层压，即将所述层叠件置于层压机内，抽真空并加热，将所述钢化玻璃、所述第一粘结件、所述电池片、所述第二粘结件及所述背板玻璃粘结形成层压件，冷却后取出所述层压件；

装框所述层压件，将所述层压件装上铝框，得到所述光伏组件。

2.如权利要求1所述的一种光伏组件的封装方法，其特征在于，所述第二粘结件为无色透明或白色。

3.如权利要求1所述的一种光伏组件的封装方法，其特征在于，所述背板玻璃为TPT玻璃、TPE玻璃、PET玻璃或钢化玻璃中的一种。

4.如权利要求1所述的一种光伏组件的封装方法，其特征在于，所述层压步骤中，温度为148～165℃，压强为-70～-10Kpa，时间为600～1500s。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的一种光伏组件的封装方法封装的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括所述钢化玻璃、所述第一粘结件、所述电池片、所述第二粘结件和所述背板玻璃，所述第一粘结件和所述第二粘结件均为固体硅胶膜。