CN104733563A - 长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特点是：步骤包括：⑴将太阳能电池原片切割成所需片数太阳能电池单体；⑵太阳能电池单体正面负电极焊接焊带的一端；⑶在聚四氟-四氟乙烯薄膜一面涂橡胶，太阳能电池单体的正面置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上；⑷对太阳能电池组件进行串并联焊接；⑸太阳能电池组件正面朝上，从上至下依次为聚四氟乙烯薄膜、滤纸、太阳能电池组件、聚四氟乙烯薄膜、滤纸、滤纸、环氧板托盘压制成太阳能电池组件。本发明将小片太阳能电池单体进行串并联组合成大面积太阳能电池组件，不仅超薄、柔性好，而且太阳能电池组件的重量比功率较高，有效较少了裂片的出现，提高了产品的使用寿命。

Description

长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法。
背景技术
太阳能发电作为一种清洁能源发电技术，越来越得到广泛的应用。随着太阳能电池技术的发展，光电转换效率逐渐提高，使得太阳能发电技术可以应用于建筑、汽车、航空航天等更多工业领域。尤其是在航空航天领域，太阳能电池作为一次能源发电单元，对太阳能电池阵的转换效率、组件质量、机械特性都提出了更高的要求。超薄柔性太阳能电池组件突破传统采用钢化玻璃作为贴敷表面，TPT材料作为衬底的夹层结构，使得组件厚度得到明显减小，提高组件的可变形能力。
目前公知的柔性太阳能电池领域研究较多的是薄膜CIGS和薄膜非晶硅等电池，具有柔性小面积比功率高的特点，但是由于电池本身的光电转换效率很低，大面积使用时，组件的重量比功率较低，裂片率高，不利于制作成长宽比较大的尺寸的组件，在对比功率要求比较严格的领域将无法使用。
经检索发现专利号为201220268254.8，专利名称为“一种超薄柔性晶硅太阳能电池组件”的实用新型专利，其说明书中公开了其电池结构。由上至下依次包括薄膜、太阳能电池电路、衬底。该电池衬底采用碳纤维网制成，但是由于碳纤维网与铺设面粘接面积较小，在实际应用中虽然能够有效降低裂片率，但是粘接牢固度有所下降，影响电池的使用寿命。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提升重量比功率、减少电池裂片率、超薄、柔性好、结构简单、组件尺寸可变性强、光电转换效率高，环境适应性好的晶硅太阳能电池组件的方法。
本发明包括如下技术方案：
长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特点是：包括以下制备步骤：
⑴根据组成电池组件用太阳能电池单体数量的需要，将太阳能电池原片切割成所需片数太阳能电池单体，在每一太阳能电池单体的背面焊上一个金属焊点；
⑵在切割好的太阳能电池单体正面负电极焊接焊带的一端；
⑶采用聚四氟-四氟乙烯薄膜作为太阳能电池组件基体，在聚四氟-四氟乙烯薄膜一面涂抹流态硅酮橡胶，硅酮橡胶在四氟-四氟乙烯薄膜上制匀；然后将全部焊接好焊带的太阳能电池单体正面置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上；
⑷在步骤⑶置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上的太阳能电池单体左右两列的每一个太阳能电池单体两端粘接电极引出条，用导电胶汇流条将太阳能电池组件左端的全部电极引出条粘接构成一体、用导电胶汇流条将太阳能电池组件右端的全部电极引出条粘接构成一体；
⑸将每片电池的焊带另一端与相邻电池的背面正极焊接后再和并联导电胶汇流条依次焊接，完成太阳能电池组件电路的串并联连接；
⑹将步骤⑸焊接好的太阳能电池组件正面朝上，从上至下依次为聚四氟乙烯薄膜、滤纸、太阳能电池组件、聚四氟乙烯薄膜、滤纸、滤纸、环氧板托盘压制成太阳能电池组件。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述压制成的太阳能电池组件背光面喷涂型号为PLASTICOTE70的三防漆。
所述焊带为镀锡的铜焊带。
所述硅酮橡胶为KPH-RTV液体硅酮橡胶。
本发明具有的优点和积极效果：
1、本发明采用将大片的晶硅片切割成小片后进行串并联组合代替整片的组件制备，用聚四氟-四氟乙烯膜和流体硅酮橡胶代替钢化玻璃和EVA，将大片的晶硅片切割成小片后进行串并联组合代替整片的组件制备，大面积使用时，不仅超薄、柔性好，太阳能电池组件的重量比功率较高，有效较少了裂片的出现，提高了产品的使用寿命，广泛适用于各种大尺寸的太阳能电池组件的制作。
2、本发明通过层压过程和固化温度，有效降低了组件在层压固化步骤中的裂片率，防止了胶量过多在固化过程影响焊点牢固度，提高了受光面聚四氟-四氟乙烯膜的平整度，进一步提高了太阳能电池组件的柔性，提高了产品的使用寿命。
3、本发明采用导电胶带作为电池串间并联和组件正负极汇流，使得组件的电路重量大大降低，焊接操作更加简便，且可靠性得到提高，而且导电胶带在并联方向加强了组件的强度，可以有效减少使用中的裂片数量。
4、本发明采用了三防漆作为防腐蚀背板，有效防止了水汽和酸性物质对背电极的腐蚀。
附图说明
图1是本发明制备的长寿命柔性太阳能电池组件正面示意图；
图2是图1的背面示意图；
图3是本发明制备的长寿命柔性太阳能电池组件侧面放大示意图。
图中，1-聚四氟-四氟乙烯薄膜，2-太阳能电池单体，3-导电胶汇流条，4-电极引出条，5-焊带，6-并联导电胶汇流条，7-硅酮橡胶。
具体实施方式
为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下：
长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特点是：包括以下制备步骤：
⑴根据组成电池组件用太阳能电池单体数量的需要，将太阳能电池原片切割成所需片数太阳能电池单体，在每一太阳能电池单体的背面焊上一个金属焊点；
⑵在切割好的太阳能电池单体正面负电极焊接焊带的一端；
⑶采用聚四氟-四氟乙烯薄膜作为太阳能电池组件基体，在聚四氟-四氟乙烯薄膜一面涂抹流态硅酮橡胶，硅酮橡胶在四氟-四氟乙烯薄膜上制匀；然后将全部焊接好焊带的太阳能电池单体正面置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上；
⑷在步骤⑶置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上的太阳能电池单体左右两列的每一个太阳能电池单体两端粘接电极引出条，用导电胶汇流条将太阳能电池组件左端的全部电极引出条粘接构成一体、用导电胶汇流条将太阳能电池组件右端的全部电极引出条粘接构成一体；
⑸将每片电池的焊带另一端与相邻电池的背面正极焊接后再和并联导电胶汇流条依次焊接，完成太阳能电池组件电路的串并联连接；
⑹将步骤⑸焊接好的太阳能电池组件正面朝上，从上至下依次为聚四氟乙烯薄膜、滤纸、太阳能电池组件、聚四氟乙烯薄膜、滤纸、滤纸、环氧板托盘压制成太阳能电池组件。
所述压制成的太阳能电池组件背光面喷涂型号为PLASTICOTE70的三防漆。
所述焊带为镀锡的铜焊带。
所述硅酮橡胶为KPH-RTV液体硅酮橡胶。
实施例：
步骤1：选用180微米厚的高效BSFR超薄晶硅太阳能电池，采用激光划片机将其切割成80片46mm×25mm的太阳能电池单体2，每一太阳能电池单体的背面焊上一个金属焊点；
步骤2：在切割好的太阳能电池单体背面金属焊点上焊接0.08mm厚1.8mm宽20mm长的镀锡的铜焊带的一端5；
步骤3：选用0.025mm厚的聚四氟-四氟乙烯薄膜作为太阳能电池组件基体，在聚四氟-四氟乙烯薄膜1一面滴入2g～2.5g的KPH-RTV液体硅酮橡胶7，用刮板在四氟-四氟乙烯薄膜上刮匀；将步骤2焊接好焊带电池的正面（受光面）按照如图1和图3所示摆放在涂胶后的聚四氟-四氟乙烯薄膜上；每片太阳能电池单体负极上的焊带朝向相同，用185mm长，4mm宽，0.08mm厚的导电胶带作为并联导电胶汇流条6将每一列太阳能电池单体并联粘接成一体；
步骤4：在步骤3粘接成一体的太阳能电池单体左右两列的每一个太阳能电池单体两端粘接电极引出条4，用导电胶汇流条3将太阳能电池组件左端的全部电极引出条粘接构成一体、用导电胶汇流条将太阳能电池组件右端的全部电极引出条粘接构成一体；
步骤5：采用温控烙铁，温度控制在300℃～350℃，如图2所示，将每片电池的焊带另一端与相邻电池的背面正极焊接后再和并联导电胶汇流条依次焊接，完成太阳能电池组件电路的串并联连接；
步骤6：将步骤5焊接好的太阳能电池组件正面朝上，从上至下依次为聚四氟乙烯薄膜、滤纸、太阳能电池组件、聚四氟乙烯薄膜、滤纸、滤纸、环氧板托盘，放入层压机进行层压，设置层压机上室真空表参数60，下室真空表参数100，持续加压30min；
步骤7：打开加热板层压机，温度升至120℃，持续15min后，形成压制后太阳能电池组件；
步骤8：在步骤7完成后的太阳能电池组件背光面喷涂两次型号为PLASTICOTE70的三防漆，两次喷涂的时间间隔为20min，即完成本发明轻质柔性晶硅太阳能电池组件的制作过程。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
⑴根据组成电池组件用太阳能电池单体数量的需要，将太阳能电池原片切割成所需片数太阳能电池单体，在每一太阳能电池单体的背面焊上一个金属焊点；
⑵在切割好的太阳能电池单体正面负电极焊接焊带的一端；
⑶采用聚四氟-四氟乙烯薄膜作为太阳能电池组件基体，在聚四氟-四氟乙烯薄膜一面涂抹流态硅酮橡胶，硅酮橡胶在四氟-四氟乙烯薄膜上制匀；然后将全部焊接好焊带的太阳能电池单体正面置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上；
⑷在步骤⑶置于聚四氟-四氟乙烯薄膜胶面上的太阳能电池单体左右两列的每一个太阳能电池单体两端粘接电极引出条，用导电胶汇流条将太阳能电池组件左端的全部电极引出条粘接构成一体、用导电胶汇流条将太阳能电池组件右端的全部电极引出条粘接构成一体；
⑸将每片电池的焊带另一端与相邻电池的背面正极焊接后再和并联导电胶汇流条依次焊接，完成太阳能电池组件电路的串并联连接；
⑹将步骤⑸焊接好的太阳能电池组件正面朝上，从上至下依次为聚四氟乙烯薄膜、滤纸、太阳能电池组件、聚四氟乙烯薄膜、滤纸、滤纸、环氧板托盘压制成太阳能电池组件。
2.根据权利要求1所述的长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特征在于：所述压制成的太阳能电池组件背光面喷涂型号为PLASTICOTE70的三防漆。
3.根据权利要求1所述的长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特征在于：所述焊带为镀锡的铜焊带。
4.根据权利要求1所述的长寿命柔性太阳能电池组件的制备方法，其特征在于：所述硅酮橡胶为KPH-RTV液体硅酮橡胶。
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