CN103383973A

CN103383973A - 一种双玻太阳能组件新型封装结构及其制备方法

Info

Publication number: CN103383973A
Application number: CN2013103155279A
Authority: CN
Inventors: 史保华; 万硕; 何少茜
Original assignee: Yingli Energy China Co Ltd
Current assignee: Yingli Energy China Co Ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2013-11-06

Abstract

本发明公开了一种双玻太阳能组件新型封装结构，属于半导体器件及制备领域。该封装结构包括相同的上层玻璃板和下层玻璃板，上层玻璃板和下层玻璃板上均设有相互对应的电池串凹槽，电池串位于电池串凹槽形成的空腔内。本发明还公开了该封装结构的制备方法，使用该方法制备的新型封装结构可使太阳能电池片和焊带封装在电池串凹槽内，这样就避免太阳能组件在层压过程中由于压力较大而产生的电池片隐裂或碎裂的问题，也不会出现封装结构背板鼓包的情况，使得太阳能组件可以一次成型，提高了工作效率，避免了由于电池片及封装破损带来的资源浪费，降低了组件成本；且该封装结构简单，制备方法简便，易于操作。

Description

一种双玻太阳能组件新型封装结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体器件及制备技术领域。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型绿色能源已受到社会各界的普遍重视，随着太阳能电池技术的进步，材料成本的降低，光伏发电技术现已逐渐步入成熟，太阳能光伏产品也从原来的特殊专业化用途逐渐向市场化的消费类产品发展，其应用范围扩展到了各个领域。常规的太阳能组件都是经过焊接、敷设、层压工序，其中层压工序是将敷设好的电池串用两层EVA封装在玻璃和背板之间，现有技术中的组件从上到下依次为玻璃，EVA，电池串，EVA,背板。层压工序是利用两层EVA的胶联度将玻璃、电池串和背板连接起来，电池串是由焊带将若干个电池片焊接起来，在焊接后焊带会成弓形，且存在内应力，在层压工序中，层压机的压力会把弓形的焊带压平，焊带的形变会导致电池片隐裂或碎裂，给生产造成损失或造成产品质量降低，由于焊点本身的厚度也会导致层压后的组件在背板面出现焊带的凸起，影响组件的外观质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双玻太阳能组件新型封装结构，该结构可有效避免现有常规组件在层压过程中出现的电池片隐裂、背板鼓包、背板焊带凸起等缺陷。本发明还提供了一种用于该新型封装结构的制备方法，该方法工艺简单，操作方便，易于实现。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种双玻太阳能组件新型封装结构，包括相同的上层玻璃板和下层玻璃板，所述上层玻璃板上设有行列排列的第一电池串凹槽，所述下层玻璃板上设有与第一电池串凹槽相适配的第二电池串凹槽，电池串位于第一电池串凹槽和第二电池串凹槽形成的空腔内，所述第二电池串凹槽的底部设有焊带凹槽。

由第一电池串凹槽和第二电池串凹槽形成的空腔的高度大于与电池串的厚度。

所述上层玻璃板和下层玻璃板之间通过玻璃胶相连接。

所述电池串和焊带与上层玻璃板和下层玻璃板之间通过晶体胶相连接。

本发明还提供了一种双玻太阳能组件新型封装结构的制备方法，包括如下步骤：

1）将下层玻璃板水平放置，在所述第二电池串凹槽和焊带凹槽内均匀喷涂一层晶体胶；

2）将敷设好的电池串放入第二电池串凹槽内；

3）在下层玻璃板的表面涂一层玻璃胶，所涂范围为第一电池串凹槽以外的部分；

4）将上层玻璃板和下层玻璃板对齐，粘接到一起形成太阳能电池组件；

5）将上述太阳能电池组件放入抽真空设备进行抽真空处理；

6）抽真空结束后对上下层玻璃板施加压力，待玻璃胶固化后，组件封装完成；

7）在太阳能电池组件四个边的立面涂抹密封硅胶。

上述第1）步中晶体胶的厚度为0.2mm。

上述第1）步中晶体胶为环氧树脂晶体胶。

上述第3）步中玻璃胶为透明硅酮玻璃胶。。

采用上述技术方案取得的技术进步为：本发明的新型封装结构可使太阳能电池片和焊带封装在电池串凹槽内，且电池串凹槽内特设由焊带凹槽，此凹槽可以很好的保护焊带，这样就避免了层压过程中，焊带由于层压机的压力而产生形变，进而引起电池片隐裂或碎裂的问题，也不会出现封装结构背板鼓包的情况，提高了产品质量；该结构的太阳能组件可以一次成型，提高了工作效率，避免了由于电池片及封装破损带来的资源浪费；本结构还省去了两层EVA结构，使得组件的透光性大大增强，提高了电池的转换效率；且该封装结构的制备方法工艺简单，操作方便，易于实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中，1、上层玻璃板，2、晶体胶，3、玻璃胶，4、下层玻璃板，5、电池串，6、第一电池串凹槽，7、第二电池串凹槽，8、焊带凹槽，9、焊带。

具体实施方式

由图1所示可知，一种双玻太阳能组件新型封装结构，包括相同的上层玻璃板1和下层玻璃板4，所述上层玻璃板1上设有行列排列的第一电池串凹槽6，所述下层玻璃板4上设有与第一电池串凹槽6相适配的第二电池串凹槽7，电池串5位于第一电池串凹槽6和第二电池串凹槽7形成的空腔内，所述第二电池串凹槽7的底部设有焊带凹槽8。所述上层玻璃板1和下层玻璃板4之间通过玻璃胶3相连接。

所述电池串5和焊带9与上层玻璃板1和下层玻璃板4之间通过晶体胶2相连接。

在上下层玻璃板上制作的电池串凹槽的数量取决于电池板的规格型号，例如：大功率的光伏组件有60片电池片，那么玻璃板上就有60个电池片的凹槽。稍微小功率的光伏组件有48片电池片，那么玻璃板上就有48个电池片的凹槽，总之，电池片凹槽的数量取决于组件的型号或功率大小。每个玻璃板上设置有很多个凹槽。

由第一电池串凹槽6和第二电池串凹槽7形成的空腔的高度应该大于与电池串5的厚度，因为封装时，还需要在空腔和电池串5之间喷涂连接胶，所以两者之间应该保留一定的空隙。

这样结构在层压过程中可以很好地保护电池串5。特有的焊带凹槽8可以很好的保护电池串5和焊带9。在层压过程中，层压机的压力不会直接作用在焊带9上，这样，焊带9就不会被压平，电池串5也就不会损坏，电池片也就不会出现隐裂或碎裂的问题。封装结构也不会出现背板鼓包的情况。太阳能电池组件的产品质量大大提高了。该结构的太阳能电池组件可以一次成型，大大提高了工作效率。

下面结合上面的结构详细介绍下一种双玻太阳能组件新型封装结构的制备方法，具体包括如下步骤：

1）将下层玻璃板4水平放置，在所述第二电池串凹槽7和焊带凹槽8内均匀喷涂一层晶体胶2；焊带凹槽8全都涂上晶体胶2，涂这层晶体胶2的作用是固定焊带9，使焊带9粘贴在玻璃板的焊带凹槽8内不会产生移动，电池串5的上面和下面都喷涂上晶体胶2，以保证固定效果；

2）将敷设好的电池串5放入第二电池串凹槽7内；

3）在下层玻璃板4的表面涂一层玻璃胶3，所涂范围为第二电池串凹槽7以外的部分；

4）将上层玻璃板1和下层玻璃板4对齐，粘接到一起形成太阳能电池组件；

5）将上述太阳能电池组件（胶未固化）放入抽真空设备进行抽真空处理；

6）抽真空结束后对上下层玻璃板施加压力，待玻璃胶3固化后，组件封装完成；

7）在太阳能电池组件四个边的立面涂抹密封硅胶。

上述第1）步中喷涂的晶体胶2的厚度为0.2mm。

上述第1）步中采用的晶体胶2为环氧树脂水晶滴胶。环氧树脂水晶滴胶由高纯度环氧树脂、固化剂及其其他改质组成。其固化产物具有耐水、耐化学腐蚀、晶莹剔透之特点。使用该水晶滴胶除了对工艺制品表面取到良好的保护作用外，还可增加其表面光泽与亮度，进一步增加表面装饰效果。适用于金属、陶瓷、玻璃、有机玻璃等材料制作的工艺品表面装饰与保护。

上述第3）步中玻璃胶3为透明硅酮玻璃胶。透明硅酮玻璃胶是有机硅产品的一种,主要用于中空玻璃密封，该玻璃胶是以室温硫化硅橡胶107 和甲基硅油201的材料为主剂，以金属氧化物为硫化剂的室温硫化的双组份密封胶，该胶固化后，具有优异的耐候性和抗紫外线的性能，具有耐高低温和耐老化性；具有高粘的接强度，对玻璃和铝合金有良好的粘结性。

本方法中采用环氧树脂水晶滴胶和透明硅酮玻璃胶对各部件进行连接，免去了两侧EVA板和背板的结构，这样做的主要理由有两个：1）免去这两层结构，仅保留上下两层玻璃板，增强了整个太阳能电池组件的透光性，提高了太阳能电池的转换效率；2）EVA板在长时间使用之后，由于紫外线、高温等的照射，后期会“黄变”，影响太阳能电池的吸光效果，减弱电池的转换效率；采用的晶体胶2和玻璃胶3可以有效抗辐射，完全避免了“黄变”，会一直保持较好的透光性，太阳能电池的转换效率也会一直维持在一个高水平。

综上所述，该新型封装结构与现有的结构相比，可以大大提高太阳能电池的透光性，将电池的转换率维持在一个较高的水平。这样的直接效果就是节约材料，降低成本；间接效果是高效率的太阳能电池可以有效利用自然资源，减小环境污染，节能环保。

由上述步骤可知，该方法的操作简单，便于实现，也是一种节能的手段。

Claims

1.一种双玻太阳能电池组件新型封装结构，其特征在于包括上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4），所述上层玻璃板（1）上设有行列排列的第一电池串凹槽（6），所述下层玻璃板（4）上设有与第一电池串凹槽（6）相对应的第二电池串凹槽（7），电池串（5）位于第一电池串凹槽（6）和第二电池串凹槽（7）形成的空腔内，所述第二电池串凹槽（7）的底部设有焊带凹槽（8）；上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4）之间、电池串（5）与上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4）之间均为粘接结构。

2.根据权利要求1所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构，其特征在于由第一电池串凹槽（6）和第二电池串凹槽（7）形成的空腔的高度大于与电池串（5）的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构，其特征在于所述上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4）之间为玻璃胶（3）粘接结构。

4.根据权利要求1所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构，其特征在于所述电池串（5）和焊带（9）通过晶体胶（2）与上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4）相连接。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将下层玻璃板（4）水平放置，在所述第二电池串凹槽（7）和焊带凹槽（8）内均匀喷涂一层晶体胶（2）；

2）将敷设好的电池串（5）放入第二电池串凹槽（7）内；在所述第一电池串凹槽（6）内均匀喷涂一层晶体胶（2）；

3）在下层玻璃板（4）的表面涂一层玻璃胶（3），所涂范围为第一电池串凹槽（6）以外的部分；

4）将上层玻璃板（1）和下层玻璃板（4）对齐，粘接到一起形成太阳能电池组件；

5）将上述太阳能电池组件放入抽真空设备进行抽真空处理；

6）抽真空结束后对上下层玻璃板施加压力，待玻璃胶（3）固化后，组件封装完成；

7）在太阳能电池组件四个边的立面涂抹密封硅胶。

6.根据权利要求5所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构的制备方法，其特征在于上述第1）步中晶体胶（2）的厚度为0.2mm。

7.根据权利要求5或6所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构的制备方法，其特征在于上述第1）步中晶体胶（2）为环氧树脂晶体胶。

8.根据权利要求5所述的一种双玻太阳能电池组件新型封装结构的制备方法，其特征在于上述第3）步中玻璃胶（3）为透明硅酮玻璃胶。