CN103367496A - 非晶硅薄膜组件及双玻太阳能电池的密封结构 - Google Patents

Abstract

一种双玻太阳能电池的密封结构，包括：第一玻璃板表面的边缘的凸缘条；第二玻璃板表面的边缘的凹槽条，所述第一玻璃板表面与第二玻璃板表面贴合时，所述凸缘条嵌入所述凹槽条且两者之间具有间隙；在所述间隙填充的密封胶。此外，本发明还提供了包含该双玻太阳能电池的密封结构的非晶硅薄膜组件。采用本发明的技术方案，可以克服现有的密封结构在形成过程中对对准精度要求高，对密封胶会造成浪费及带来对玻璃的污染、以及造成太阳能电池漏电的安全隐患问题。

Description

非晶硅薄膜组件及双玻太阳能电池的密封结构

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种非晶硅薄膜组件(AmorphousSilicon Thin Tilm Modules)及双玻太阳能电池的密封结构。

背景技术

双玻太阳能电池，也称玻璃到玻璃光伏组件(Glass-Glass solar PVmodule)，由上下两片玻璃及位于中间的复合太阳能电池片组成，电池片之间通过串联或并联汇集到引线端。

太阳能电池是在室外使用的发电设备，其需要抵抗一些恶劣天气，例如风雪、暴晒等，因此太阳能电池在室外组装的防水性、安全性以及耐久性就成为本领域的一个重要问题。

图1所示为申请公布号为CN102208464A中公开的双玻太阳能电池的俯视图，其上下玻璃的边缘具有一圈密封区域11，该密封区域11所围的区域为发电区域10。图2示出了该图1中沿A-A直线的剖视结构，图3为图2中Q区域的放大图。封装时，结合图2与图3所示，首先，衬底玻璃板13被放置在工作台(未图示)上，该玻璃板13中心区域设置有供电池片15放入的凹槽结构，该凹槽外部的环形顶部表面设置有热熔胶；接着，太阳能电池片15嵌套在该凹槽内后，盖板玻璃板12覆盖在衬底玻璃板13上并进行对位；之后，通过层压机对盖板玻璃板12施加压力并进行加热使该热熔胶熔化，以流动到两玻璃板13、12的边缘区域完成双玻太阳能电池的密封。

然而，上述结构存在一些缺陷。其一，两玻璃板13、12的对准需要通过专门对准机进行对准，且对对准精度有较高要求。其二，由图3可以看出，由于密封过程中对两玻璃板13、12的挤压，造成热熔胶在两玻璃边缘区域内进行流动，当挤压力过大或热熔胶过多，会造成该热熔胶沿箭头方向溢出，造成两玻璃13、12侧边被污染、浪费了热熔胶，同时需频繁清洗层压机；当挤压力过小或热熔胶过少，会造成该热熔胶未流动充满两边缘的区域，造成该太阳能电池在使用过程中进水，或带来该内部的电池片15向外漏电的风险。

有鉴于此，实有必要提出一种新的双玻太阳能电池的密封结构，以解决上述问题。

发明内容

本发明解决的问题是提出一种新的双玻太阳能电池的密封结构，以克服现有的密封结构在形成过程中对对准精度要求高，对密封胶会造成浪费及带来对玻璃的污染、以及造成太阳能电池漏电的安全隐患问题。

为解决上述问题，本发明提供一种双玻太阳能电池的密封结构，包括：

第一玻璃板表面的边缘的凸缘条；

第二玻璃板表面的边缘的凹槽条，所述第一玻璃板表面与第二玻璃板表面贴合时，所述凸缘条嵌入所述凹槽条且两者之间具有间隙；

填充在所述间隙的密封胶。

可选地，所述凸缘条为多个，所述凹槽条为多个。

可选地，所述间隙自所述凹槽条横截面的边缘到中间逐渐变大。

可选地，所述凸缘条的横截面为第一曲率半径的弓形，所述凹槽条的横截面为第二曲率半径的弓形，所述凸缘条的弓形的弦长与所述凹槽条的弓形的弦长相等，所述第一曲率半径大于第二曲率半径。

可选地，所述凸缘条的横截面为具有第一长底边、第一短底边、第一顶角的等腰梯形，所述凹槽条的横截面为具有第二长底边、第二短底边、第二顶角形成的等腰梯形，所述第一长底边与所述第二长底边相等，所述第一短底边小于第二短底边，所述第一顶角大于所述第二顶角。

可选地，所述凸缘条的横截面为具有第一底边、第一高度形成的等腰三角形，所述凹槽条的横截面为具有第二底边、第二高度的等腰三角形，所述第一底边与所述第二底边相等，所述第二高度大于第一高度。

可选地，所述第一玻璃为衬底玻璃，所述第二玻璃板为盖板玻璃，所述盖板玻璃上形成有前电极。

可选地，所述凸缘条首尾相接形成一圈闭合结构，所述凹槽条首尾相接形成一圈闭合结构。

此外，本发明还提供一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，此外，还包括上述的密封结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种双玻太阳能电池的密封结构，包括：位于第一玻璃板表面的边缘的凸缘条、用于容纳所述凸缘条的第二玻璃板表面的边缘的凹槽条及在所述凸缘条与所述凹槽条之间的间隙填充的密封胶；通过凸缘条与凹槽条的嵌套使得第一玻璃板与第二玻璃板容易进行对位，降低了对位机台所需精准度；其次，由于凹槽条的设置，胶体自动流入该凹槽区域，与现有的处于同一高度的两玻璃的密封对准区域相比，可以避免密封胶的浪费及带来的玻璃的污染；另外，密封胶流入凹槽后起到密封作用，避免现有的两玻璃的密封对准区域由于密封胶的设置不均匀，进而出现某部分没有密封胶流到而导致的太阳能电池漏电的安全隐患；

可选方案中，所述密封胶为热熔绝缘胶，填充在该凸缘条与凹槽条所形成的间隙后，进一步减少了漏电情况的发生；

可选方案中，所述间隙自所述凹槽条横截面的边缘到中间逐渐变大，在将凸缘条嵌套在凹槽条内时，流体状态的密封胶自凹槽底部向顶部充满该间隙，减小了溢出几率，也避免了密封胶的浪费，降低了层压机输送带清洁频率及额外工序，提高了该两个玻璃表面的清洁度。

附图说明

图1是现有的双玻太阳能电池的俯视图；

图2是图1中沿A-A直线的剖视结构示意图；

图3是图2中Q区域的放大图；

图4是本发明实施例一提供的密封结构的放大图；

图5是本发明实施例一提供的密封结构的形成方法的流程图；

图6是本发明实施例二提供的密封结构的放大图；

图7是本发明实施例二提供的密封结构的形成方法的流程图；

图8是本发明实施例三提供的密封结构的放大图；

图9是本发明实施例四提供的密封结构的放大图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的双玻太阳能电池在密封时，衬底、盖板玻璃板的对齐需要较高的对准精度，挤压两玻璃板时，挤压力度过大或密封胶过多会造成密封胶溢出，污染两玻璃外表面、造成密封胶浪费，同时也需频繁清洗层压机；挤压力度过小或密封胶过少，两玻璃板在部分边缘区域密封胶填充量不够甚至间断，造成太阳能电池向外漏电的风险，或在使用过程中进水等问题。针对上述问题，本发明提出一种新的密封结构，在衬底玻璃板或盖板玻璃板内表面的边缘形成一圈突出结构，匹配地，在盖板玻璃板或衬底玻璃板内表面形成一圈凹槽结构，且衬底/盖板玻璃板覆盖在盖板/衬底玻璃板上时，该突出结构嵌套入凹槽结构并具有一定间隙。密封时，衬底/盖板玻璃板覆盖在盖板/衬底玻璃板上，突出结构落入凹槽结构，实现了自动对准，此外，密封胶在该凹槽与突出结构的间隙流动时，由于重力作用，优先填充凹槽的最底部，多余后会逐步填充凹槽的侧壁，因而，避免了现有的密封结构在形成时，密封胶在同一高度流动，过多后直接溢出，过少不能填充部分边缘区域的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

为了清楚示意，下述多次使用了放大图，部分尺寸做了夸大，由于目的在于说明本发明的原理，因而，各结构未按比例制图。

实施例一

参照图4所示的双玻太阳能电池的密封结构的放大图，及该密封结构形成方法的流程图图5，以下详细介绍本实施例一提供的密封结构1及其形成方法。

具体地，首先介绍形成方法。执行步骤S11，提供表面的边缘具有凸缘条121的衬底玻璃板12，所述凸缘条121的横截面为第一曲率半径的弓形。该衬底玻璃板12例如为钢化玻璃，该凸缘条121可以在该衬底玻璃板12加工时通过模具形成，也可以在表面平整的该玻璃板12基础上加热挤压后在表面形成。本步骤的工艺参照现有工艺。

执行步骤S12，提供表面的边缘具有凹槽条131的盖板玻璃板13，所述凹槽条131的横截面为第二曲率半径的弓形，所述凸缘条121的弓形的弦长与所述凹槽条131的弓形的弦长相等，所述第一曲率半径大于第二曲率半径。本实施例中，该盖板玻璃板13例如为普通玻璃，其表面形成有用作前电极的TCO膜(未图示)，该凹槽条131可以在该盖板玻璃板13加工时通过模具形成，也可以在表面平整的该玻璃12基础上通过机械刻槽后在表面形成。本步骤的工艺参照现有工艺。其它实施例中，该盖板玻璃板13为普通玻璃，前电极作为太阳能电池片15中的部分结构，设置在盖板玻璃13中心区域的凹槽内。

上述的凸缘条121是凸缘向垂直其平面方向延伸的条形结构。凹槽条131与凸缘条121相匹配，因而，凹槽条131是凹槽向垂直其平面方向延伸的条形结构。

需要说明的是，所述凹槽条131与凸缘条121的设置，用途是在盖板玻璃板13与衬底玻璃板12贴合后，凸缘条121嵌入凹槽条131，自动寻找对准位置，因而，所述凸缘条121的弓形的弦长与所述凹槽条131的弓形的弦长相等并非指两弦长严格相等，两者只需满足装配误差，使得凸缘条121得以嵌入凹槽条131即可。此外，本实施例一中，该凸缘条121与凹槽条131的横截面都为弓形(具有单一曲率半径)，然而，本发明并非限制凸缘条121与凹槽条131的截面形状为圆形的部分区域，在其它实施例中，两结构121、131的截面也可以为没有固定曲率半径的曲线，例如二次曲线或三次曲线，甚至为不规则曲线，只要凸缘条121的截面形状能放入凹槽条131即可。

此外，本实施例一中，所述凸缘条121首尾相接形成一圈闭合结构，所述凹槽条131首尾相接形成一圈闭合结构，两结构分别设置在盖板、衬底玻璃表面的边缘，其俯视图类似图1所示。其它实施例中，该凸缘条121、凹槽条131也可以在各自盖板、衬底玻璃表面的部分区域设置。

其它实施例中，上述两步骤无先后顺序，此外，凹槽条131也可以形成在衬底玻璃板12上，凸缘条121也可以形成在盖板玻璃板13上。

执行步骤S13，所述衬底玻璃板12表面与盖板玻璃板13表面贴合，在所述凸缘条121与所述凹槽条131之间的间隙填充密封胶14。

该密封胶14例如为热的固化胶，该热的固化胶在温度较高时呈液态，具有较好的流动性，在冷却下来或在特殊光(例如紫外光)的照射下会凝固形成良好的密封结构。此外，该密封胶14为绝缘胶，从而在衬底玻璃板12与盖板玻璃板13的边缘形成了可用作绝缘区域的凸缘条121与凹槽条131，使得太阳能电池的发电区域被包覆在该绝缘区域内，可以减少漏电情况的发生。

可以理解的是，所述凸缘条121的弓形的弦长与所述凹槽条131的弓形的弦长相等，前者的曲率半径大于后者的曲率半径使得凸缘条121与凹槽条131装配后，两者之间存在空隙，且该空隙在凹槽的底部最大，凹槽的顶部最小，换言之，自凹槽的底部向凹槽的边缘逐渐小。该设计使得在该间隙内，流体状态的密封胶14自凹槽底部向顶部逐渐充满该间隙，相对于图3中两玻璃板12、13间的处于同一高度的间隙，本间隙设计减小了密封胶14溢出的几率，无溢出的密封胶也意味着节省了密封胶的用量，随之提高了该两个玻璃板12、13表面的清洁度，降低了层压机输送带清洁频率及省略了额外工序。

此外，本步骤在执行过程中，为了更精准控制密封胶的使用量，还可以通过计算间隙的容积，该容积的计算方法可以通过弦长、曲率半径，采用积分获取。此后，以所述容积的数值取等量的密封胶进行填充。

本实施例一提供的密封结构1也可以配合外部组装框架，更加有效地提高了太阳能电池的耐久性能。

此外，本实施例一还提供一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，并包括上述的密封结构。

该非晶硅薄膜可以串联或并联形成非晶硅薄膜组件。

实施例二

本实施例二提供的密封结构2大致与实施例一中的密封结构1相同，区别在于，凹槽条与凸缘条的横截面形状不同。具体地，参照图7的流程图以及图6所示的双玻太阳能电池的密封结构的放大图，以下介绍本实施例二提供的密封结构2及其形成方法。

首先介绍形成方法。执行步骤S21，提供表面的边缘具有凸缘条221的衬底玻璃板12，所述凸缘条221的横截面为由第一长底边d1、第一短底边11、第一顶角α1形成的等腰梯形。与实施例一类似地，该衬底玻璃板12的材质也可以为钢化玻璃，因而，该梯形状的凸缘条221可以在该衬底玻璃板12加工时通过模具形成，也可以在表面平整的该玻璃板12基础上加热挤压并控制挤压程度在表面形成。本步骤的工艺参照现有工艺。

执行步骤S22，提供表面的边缘具有凹槽条231的盖板玻璃板13，所述凹槽条231的横截面为由第二长底边d2、第二短底边12、第二顶角α2形成的等腰梯形，所述第一长底边d1与所述第二长底边d2相等，所述第一短底边11小于第二短底边12，所述第一顶角α1大于所述第二顶角α2。该盖板玻璃板13例如为普通玻璃，其表面形成有用作前电极的TCO膜，该凹槽条231可以在该盖板玻璃板13加工时通过模具形成，也可以在表面平整的该玻璃12基础上通过机械刻槽后在表面形成。本步骤的工艺参照现有工艺。

与实施例一类似，上述两步骤无先后顺序，其它实施例中，凹槽条231也可以形成在衬底玻璃板12上，凸缘条221也可以形成在盖板玻璃板13上。

需要说明的是，所述凹槽条231与凸缘条221的设置，用途是在盖板玻璃板13与衬底玻璃板12贴合后，凸缘条221嵌入凹槽条231，自动寻找对准位置，因而，所述第一长底边d1与所述第二长底边d2相等并非指两长底边严格相等，两者只需满足装配误差，使得凸缘条221得以嵌入凹槽条231即可。

执行步骤S23，所述衬底玻璃板12表面与盖板玻璃板13表面贴合，在所述凸缘条221与所述凹槽条231之间的间隙填充密封胶24。

该密封胶24材质与实施例一相同。

可以理解的是，前者的长底边d1与后者的长底边d2相等，而前者的短底边11小于后者的短底边12、前者的顶角α1大于后者的顶角α2，使得凸缘条221与凹槽条231装配后，两者之间存在空隙，且该空隙在凹槽的底部最大，凹槽的顶部最小，换言之，自凹槽的底部向凹槽的边缘逐渐小。该设计使得在该间隙内，流体状态的密封胶24自凹槽底部向顶部逐渐充满该间隙，相对于图3中两玻璃板12、13间的处于同一高度的间隙，本间隙设计减小了密封胶24溢出的几率，无溢出的密封胶也意味着节省了密封胶的用量，随之提高了该两个玻璃表面的清洁度，降低了层压机输送带清洁频率及额外工序。

此外，本实施例二还提供一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，并包括上述的密封结构。

该非晶硅薄膜可以串联或并联形成非晶硅薄膜组件。

实施例三

本实施例三提供的密封结构3大致与实施例一、二中的密封结构1、2相同，区别在于，凹槽条与凸缘条的横截面形状不同。具体地，参照图8所示的双玻太阳能电池的密封结构的放大图，以下介绍本实施例三提供的密封结构3。该密封结构3的形成方法与实施例一、二大致相同，在此不再赘述。

密封结构3包括：

表面的边缘具有凸缘条321的衬底玻璃板12，所述凸缘条321的横截面为由第一底边s1、第一高度h1形成的等腰三角形；

表面的边缘具有凹槽条331的盖板玻璃板13，所述凹槽条331的横截面为由第二底边s2、第二高度h2形成的等腰三角形，所述第一底边s1与所述第二底边s2相等，所述第二高度h2大于第一高度h1；

在所述凸缘条321与所述凹槽条331之间的间隙填充的密封胶。

需要说明的是，所述凹槽条331与凸缘条321的设置，用途是在盖板玻璃板13与衬底玻璃板12贴合后，凸缘条321嵌入凹槽条331，自动寻找对准位置，因而，所述第一底边s1与所述第二底边s2相等并非指两底边严格相等，两者只需满足装配误差，使得凸缘条321得以嵌入凹槽条331即可。

可以理解的是，所述前者底边s1与后者底边s2相等，而前者的高度h1小于后者的高度h2，使得凸缘条321与凹槽条331装配后，两者之间存在空隙，且该空隙在凹槽的底部最大，凹槽的顶部最小，换言之，自凹槽的底部向凹槽的边缘逐渐小。该设计使得在该间隙内，流体状态的密封胶34自凹槽底部向顶部逐渐充满该间隙。

需要说明的是，上述实施例一至三提供的凸缘条与凹槽条两者并非要求形状相同，也并非需要严格对称图形，只需满足凸缘条可嵌入凹槽条即可。

此外，本实施例三还提供一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，并包括上述的密封结构。

该非晶硅薄膜可以串联或并联形成非晶硅薄膜组件。

实施例四

除了上述三个实施例提供的不同横截面形状的凸缘条与凹槽条，为将凸缘条嵌入凹槽条后，实现两者更好的配合，本发明提出一种两者横截面为锯齿形的密封结构，即：将上述各实施例提供的密封结构进行多次重复。以实施例三提供的三角形的密封结构为例，实施例四介绍该重复结构形成的密封结构4。该密封结构4的形成方法与上述实施例一、二的方法大致相同，在此不再赘述。

参照图9所示，密封结构4包括：

表面的边缘具有凸缘条421的衬底玻璃板12，所述凸缘条421的横截面为由第一底边s1、第一高度h1形成的等腰三角形的N次重复(图9所示为4次)，N≥2且为正整数；

表面的边缘具有凹槽条431的盖板玻璃板13，所述凹槽条431的横截面为由第二底边s2、第二高度h2形成的等腰三角形的N次重复，所述第一底边s1与所述第二底边s2相等，所述第二高度h2大于第一高度h1；

在所述凸缘条421与所述凹槽条431之间的间隙填充的密封胶。

此外，本实施例四还提供一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，并包括上述的密封结构。

该非晶硅薄膜可以串联或并联形成非晶硅薄膜组件。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种双玻太阳能电池的密封结构，其特征在于，包括：

第一玻璃板表面的边缘的凸缘条；

第二玻璃板表面的边缘的凹槽条，所述第一玻璃板表面与第二玻璃板表面贴合时，所述凸缘条嵌入所述凹槽条且两者之间具有间隙；

填充在所述间隙的密封胶。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸缘条为多个，所述凹槽条为多个。

3.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，所述间隙自所述凹槽条的横截面的边缘到中间逐渐变大。

4.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸缘条的横截面为第一曲率半径的弓形，所述凹槽条的横截面为第二曲率半径的弓形，所述凸缘条的弓形的弦长与所述凹槽条的弓形的弦长相等，所述第一曲率半径大于第二曲率半径。

5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸缘条的横截面为具有第一长底边、第一短底边、第一顶角的等腰梯形，所述凹槽条的横截面为具有第二长底边、第二短底边、第二顶角的等腰梯形，所述第一长底边与所述第二长底边相等，所述第一短底边小于第二短底边，所述第一顶角大于所述第二顶角。

6.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸缘条的横截面为具有第一底边、第一高度的等腰三角形，所述凹槽条的横截面为具有第二底边、第二高度的等腰三角形，所述第一底边与所述第二底边相等，所述第二高度大于第一高度。

7.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第一玻璃板为衬底玻璃，所述第二玻璃板为盖板玻璃，所述盖板玻璃上形成有前电极。

8.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸缘条首尾相接形成一圈闭合结构，所述凹槽条首尾相接形成一圈闭合结构。

9.一种非晶硅薄膜组件，其光电转换层为非晶硅薄膜，其特征在于，包括上述权利要求1至8中任意一项所述的密封结构。

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