CN103928553A - 一种柔性晶硅太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池组件领域，具体涉及一种柔性晶硅太阳能电池组件。该组件由上至下依次由透明面膜层（1）、热熔胶膜层（2）、晶硅电池层（3）、热熔胶膜层（2）和背膜层（4）组成；所述透明面膜层（1）为ETFE乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述热熔胶膜层（2）为EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物层，所述背膜层（4）为PVDF聚偏二氟乙烯层。该电池组件用柔性材料代替传统钢化玻璃封装，使得晶硅电池变成柔性电池，可以弯曲等，应用更广泛。
Description
技术领域
本发明属于太阳能组件领域，具体涉及一种柔性晶硅太阳能电池组件。
背景技术
目前的光伏技术应用领域中，尤其是光伏发电所采用的太阳能电池组件，普遍应用由钢化玻璃、EVA、晶硅电池、PET背膜封装的电池组件。这种组件由于制备工艺的限制，导致重量和体积较大，制作成本较高，且柔韧度不好。随着以太阳能为主的新兴可再生能源利用的不断扩大，传统的以钢化玻璃封装的组件出现了应用的局限性。比如光伏与建筑相结合（BIPV）领域，屋顶与建筑物表面不平整时，传统太阳能组件的体积、重量和柔软度差等缺陷便暴露出来。
发明内容
本发明的目的在于，随着光伏太阳能组件应用领域的不断扩大，克服传统以钢化玻璃封装组件的局限性，发明一种柔性晶硅太阳能电池组件，使其更加轻便，具有更好的柔韧度，可弯曲，安装简单。所述柔性晶硅太阳能电池组件可安装在不平整、弯曲的表面，适应更多复杂的外部条件。所述柔性晶硅太阳能电池组件便于大面积连续生产，降低成本，可应用于军工领域。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种柔性晶硅太阳能电池组件，包括晶硅电池层，由上至下依次由透明面膜层、热熔胶膜层、晶硅电池层、热熔胶膜层和背膜层组成；所述透明面膜层为乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述热熔胶膜层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层，所述背膜层为聚偏二氟乙烯层。
所述透明面膜层的厚度优选为20 微米 ～ 100微米。
所述热熔胶膜层的厚度优选为50微米～ 150微米。
所述晶硅电池层为单晶或多晶硅电池层，所述晶硅电池层的厚度优选为50微米～ 150微米。
所述背膜层的厚度优选为20微米～ 100微米。
所述柔性晶硅电池太阳能组件采用面膜为透明ETFE，取代了传统的钢化玻璃，其成分为乙烯-四氟乙烯共聚物，俗称：F-40，厚度为20 微米 ～ 100微米。所述透明ETFE透明度高，最强韧的氟塑料，良好的耐热、耐化学性能、电绝缘性能、耐辐射和机械性能，可在-65到 150℃使用。
所述柔性晶硅太阳能电池组件所采用的热熔胶膜层为EVA，成分为乙烯-醋酸乙烯共聚物，厚度为50 微米 ～ 150微米。EVA具有良好的化学稳定性、耐老化、耐臭氧性。由于其密闭泡孔结构，使其具有更好的不吸水、防潮、耐水性能。所述热熔胶膜EVA的回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防震、缓冲性能。并且其隔热、保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒。
所述柔性晶硅太阳能电池组件，采用多片晶硅电池层为柔性单、多晶硅电池，厚度为50 微米 ～ 150微米。柔性晶硅电池与传统平板式晶体硅、玻璃衬底的非晶硅等硬衬底电池相比，重量轻、可弯曲并不易破碎，功率重量比可达到500W/Kg以上。其柔韧性更好，适用于更多复杂的外部条件，重量更轻，易于安装。所述晶硅电池由156*40规格柔性电池片通过镀锡铜带串连焊接而成，电池片与电池片之间可以弯曲；所述柔性晶硅电池片为中电48所光电公司生产的柔性156*156单、多晶电池片，经过激光切割成156*40规格（或者其它厂家提供的类似产品也是可以的）。
所述柔性晶硅电池太阳能组件采用的背膜为不透明PVDF，其成分为聚偏二氟乙烯，厚度为20 微米 ～ 100微米。PVDF具有机械强度与坚韧度高、防霉菌性、高耐磨性、 对气体和液体的高耐渗透性、耐热稳定性好、阻燃、低烟、温度提升过程中抗蠕变性好、纯度高、容易进行熔体加工、耐对大多数化学品与溶剂、兼有刚性的和柔韧的形态、抗紫外线、核辐射性、抗冲击性能好、耐候性、耐低温达-40℃，
在-40到 150℃高温使用。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、所述电池组件用柔性材料封装电池组件，使得其重量更轻、不易破碎，易于安装。由于有更好的柔韧度，弯曲度≥0.3，其应用领域更加广泛。
2、所述电池组件的功率重量比为267～400W/Kg，每平方厘米不超过600g，较传统太阳能电池单位质量的电池效率更高。
附图说明
图1 是所述柔性晶硅太阳能组件各层的分解状态示意图；
其中，1是面膜层，2是热熔胶膜层，3是晶硅电池层 ，4是背膜层。
具体实施方式
一种柔性晶硅太阳能电池组件，如图1所示，由上至下依次由透明面膜层1、热熔胶膜层2、晶硅电池层3、热熔胶膜层2和背膜层4组成；所述透明面膜层1为乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述热熔胶膜层2为乙烯-醋酸乙烯共聚物层，所述背膜层4为聚偏二氟乙烯层。上述五层经过加热层压封装而成。所述晶硅电池由156*40规格柔性电池片通过镀锡铜带串连焊接而成，电池片与电池片之间可以弯曲；所述柔性晶硅电池片为中电48所光电公司生产的柔性156*156单、多晶电池片，经过激光切割成156*40规格。
所述透明面膜层1的厚度为20 微米 ～ 100微米。所述热熔胶膜层2的厚度为50微米～ 150微米。所述晶硅电池层3为单晶或多晶硅电池层，所述晶硅电池层3的厚度为50微米～ 150微米。所述背膜层4的厚度为20微米～ 100微米。
该电池组件为柔性，可弯曲，弯曲度为0.3。所述电池组件的功率重量比为267～400W/Kg，每平方厘米不超过600g。
Claims (6)
1.一种柔性晶硅太阳能电池组件，包括晶硅电池层（3），其特征是，由上至下依次由透明面膜层（1）、热熔胶膜层（2）、晶硅电池层（3）、热熔胶膜层（2）和背膜层（4）组成；所述透明面膜层（1）为乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述热熔胶膜层（2）为乙烯-醋酸乙烯共聚物层，所述背膜层（4）为聚偏二氟乙烯层。
2.根据权利要求1所述柔性晶硅太阳能电池组件，其特征是，所述透明面膜层（1）的厚度为20 微米 ～ 100微米。
3.根据权利要求1所述柔性晶硅太阳能电池组件，其特征是，所述热熔胶膜层（2）的厚度为50微米～ 150微米。
4.根据权利要求1所述柔性晶硅太阳能电池组件，其特征是，所述晶硅电池层（3）为单晶或多晶硅电池层，所述晶硅电池层（3）的厚度为50微米～ 150微米。
5.根据权利要求1所述柔性晶硅太阳能电池组件，其特征是，所述背膜层（4）的厚度为20微米～ 100微米。
6.根据权利要求1-5之一所述柔性晶硅太阳能电池组件，其特征是，所述电池组件的功率重量比为267～400W/Kg，每平方厘米不超过600g。
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