CN105762215A - 一种单晶硅太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种单晶硅太阳能电池组件，所述单晶硅太阳能电池组件自上而下依次由钢化玻璃板、第一胶膜、单晶硅电池串、第二胶膜、反射层、第三胶膜和背板层叠后经层压工艺构成，所述钢化玻璃板的上表面上层压有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，所述钢化玻璃板的下表面上热压合有一层抗紫外线薄膜，所述背板的上表面上粘结有一层橡胶薄膜，所述背板依次包括外耐候层，阻隔层，结构增强层，内耐候层和粘结层。该太阳能电池组件具有良好的耐候性、强度、耐紫外光、防震性能，能有效延缓单晶硅太阳能电池的衰减现象，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的技术领域，特别是涉及一种单晶硅太阳能电池组件。
背景技术
由于化石能源的日益枯竭，人们对新兴能源的探索也日益迫切，太阳能作为一种来源广泛、用之不竭的新兴能源受到了人们越来越多的关注，太阳能技术也随之日渐成熟，但是由于单晶硅太阳能电池组件长期暴露在室外使用，会受到水汽、氧气和紫外线的影响和破坏，单晶硅太阳能电池组件在使用过程中会产生或多或少的功率衰减现象，从而影响其使用寿命。所以需要一层起支撑和保护作用的太阳能电池背板。
由于氟材料具有优越的耐候性，所以在产业化的背板材料中氟材料会被作为阻隔层放置在背板的表层以提高太阳能电池背板的耐候性，但是由于氟树脂本身资源稀少导致价格居高不下，而且氟树脂熔点较高，难以加工，所以人们开始探索如何使用其它材料来替换氟材料或者降低氟材料的使用量，但是仍能得到较好的耐候性。
同时单晶硅电池组件的衰减现象主要是由于组件在搬运、安装过程中震动，甚至在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂，其次是组件的受紫外线辐射后老化衰减。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种单晶硅太阳能电池组件，具有良好的的耐候性、强度、耐紫外光、防震性能，能有效延缓单晶硅太阳能电池的衰减现象，使用寿命长。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述单晶硅太阳能电池组件自上而下依次由钢化玻璃板、第一胶膜、单晶硅电池串、第二胶膜、反射层、第三胶膜和背板层叠后经层压工艺构成，所述钢化玻璃板的上表面上层压有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，所述钢化玻璃板的下表面上热压合有一层抗紫外线薄膜，所述背板的上表面上粘结有一层橡胶薄膜，所述背板依次包括外耐候层、阻隔层、结构增强层、内耐候层和粘结层。
在本发明一个较佳实施例中，所述反射层是由金属箔制成的光反射板。
在本发明一个较佳实施例中，所述减反射膜的厚度为100-150nm。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一胶膜、第二胶膜和第三胶膜均采用乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
本发明一个较佳实施例中，所述背板厚度为280-400μm，其中外耐候层、阻隔层、结构增强层、内耐候层和粘结层的厚度分别占太阳能电池背板厚度的10-20％、5-10％、50-70％、10-20％和5-10％。
本发明一个较佳实施例中，所述背板为五层共挤结构。
本发明一个较佳实施例中，所述外耐候层材料包括聚氟乙烯、聚偏氟乙烯的一种；所述结构增强层材料包括85-98％的PET切片、1-10％无机粒子和1-5％扩链剂，所述材料的百分含量为重量百分含量，其中无机粒子选自硫酸钡、二氧化钛或其组合；所述扩链剂选自环氧型聚合物。
本发明一个较佳实施例中，所述内耐候层材料包括90-99％的PET切片和1％-10％的耐水解剂，所述耐水解剂选自碳化二亚胺型聚合物。
本发明一个较佳实施例中，所述的硫酸钡粒子粒径为0.5-2μm，二氧化钛粒径为0.3-0.5μm，所述的扩链剂为缩水甘油醚环氧树脂或是马来酸酐接枝环氧树脂中的一种，所述的耐水解剂为单体型碳化二亚胺或是聚合型碳化二亚胺中的一种。
本发明一个较佳实施例中，所述外耐候层为PVF或PVDF，所述外耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述阻隔层的材料为PVDC或EVOH，所述阻隔层的厚度占背板厚度的5-10％；所述结构增强层的材料包括85-98％PET，1-10％硫酸钡、二氧化钛或其组合，和1-5％扩链剂，所述结构增强层的厚度占背板厚度的50-70％；所述内耐候层的材料包括90-99％PET切片和1-10％的耐水解剂，所述内耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述粘结层为PVB或EVA，所述粘结层的厚度占背板厚度的5-10％。
采用上述方案后，本发明具有以下特点：
本发明组件采用钢化玻璃和背板进行封装，具有强度高、耐冲击性能好、透光率高的特点，同时钢化玻璃上表面上设有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，其具有高效自洁性，能有效去除钢化玻璃板表面吸附的灰尘颗粒，钢化玻璃板的下表面设有抗紫外线薄膜，可以防止单晶硅电池串受紫外线辐射后功率衰减，并且还增设有反射层，可对从单晶硅电池串空隙中射入的可见光进行反射，提高单晶硅电池串的光电转化率，此外背板的上表面粘结有一层橡胶薄膜，具有良好的减震抗震作用，同时本发明非氟聚酯型的内耐候层在不影响背板的耐候性能前提下，能很好的保护环境；且降低氟材料在背板中的使用量，达到了降低成本的目的，本发明通过对背板各层材料和组份配比的选择和优化，使背板具有较好的综合性能，本发明通过多层共挤技术直接制备太阳能电池背板，简化了逐层复合的工艺路线，易于操作。故本发明的单晶硅太阳能电池组件具有良好的耐候性、强度、耐紫外光、防震性能，能有效延缓单晶硅太阳能电池的衰减现象，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明单晶硅太阳能电池组件的剖面结构示意图。
图2是本发明单晶硅太阳能电池组件的背板的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
如图1和2所示，本发明提供一种单晶硅太阳能电池组件，所述单晶硅太阳能电池组件自上而下依次由钢化玻璃板g、第一胶膜f、单晶硅电池串e、第二胶膜d、反射层c、第三胶膜b和背板a层叠后经层压工艺构成，所述钢化玻璃板的上表面上层压有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，所述钢化玻璃板的下表面上热压合有一层抗紫外线薄膜，所述背板a的上表面上粘结有一层橡胶薄膜，所述背板a依次包括外耐候层1、阻隔层2、结构增强层3、内耐候层4和粘结层5。
该单晶硅太阳能电池组件的制备方法为：首先进行单晶硅太阳能电池组件的背板的制作，将各层的混合原料同时分别进行熔融塑化，塑化良好的熔体通过分配器进入流延模具并挤出形成无界面熔合的复合膜；其中外耐候层的挤出机的加工温度为180-220℃，阻隔层的挤出机的加工温度为180-200℃，结构增强层的挤出机的加工温度为250-280℃，内耐候层的挤出机的加工温度为250-280℃，粘结层的挤出机的加工温度为120-180℃；通过模具的口径控制各层的厚度。从模具挤出的五层复合膜经过80-140℃在线高温定型2min，冷却、收卷，得到背板a，然后将层叠的钢化玻璃板g、第一胶膜f、单晶硅电池串e、第二胶膜d、反射层c、第三胶膜b和背板a通过层压工艺层压形成单晶硅太阳能电池组件，其中，所述钢化玻璃板的上表面上层压有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，所述钢化玻璃板的下表面上热压合有一层抗紫外线薄膜，所述背板的上表面上粘结有一层橡胶薄膜。
在本发明一个较佳实施例中，所述反射层是由金属箔制成的光反射板。
在本发明一个较佳实施例中，所述减反射膜的厚度为100-150nm。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一胶膜、第二胶膜和第三胶膜均采用乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
本发明一个较佳实施例中，所述背板厚度为280-400μm，其中外耐候层、阻隔层、结构增强层、内耐候层和粘结层的厚度分别占太阳能电池背板厚度的10-20％、5-10％、50-70％、10-20％和5-10％。
本发明一个较佳实施例中，所述背板为五层共挤结构。
本发明一个较佳实施例中，所述外耐候层材料包括聚氟乙烯、聚偏氟乙烯的一种；所述结构增强层材料包括85-98％的PET切片、1-10％无机粒子和1-5％扩链剂，所述材料的百分含量为重量百分含量，其中无机粒子选自硫酸钡、二氧化钛或其组合；所述扩链剂选自环氧型聚合物。
本发明一个较佳实施例中，所述内耐候层材料包括90-99％的PET切片和1％-10％的耐水解剂，所述耐水解剂选自碳化二亚胺型聚合物。
本发明一个较佳实施例中，所述的硫酸钡粒子粒径为0.5-2μm，二氧化钛粒径为0.3-0.5μm，所述的扩链剂为缩水甘油醚环氧树脂或是马来酸酐接枝环氧树脂中的一种，所述的耐水解剂为单体型碳化二亚胺或是聚合型碳化二亚胺中的一种。
本发明一个较佳实施例中，所述外耐候层为PVF或PVDF，所述外耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述阻隔层的材料为PVDC或EVOH，所述阻隔层的厚度占背板厚度的5-10％；所述结构增强层的材料包括85-98％PET，1-10％硫酸钡、二氧化钛或其组合，和1-5％扩链剂，所述结构增强层的厚度占背板厚度的50-70％；所述内耐候层的材料包括90-99％PET切片和1-10％的耐水解剂，所述内耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述粘结层为PVB或EVA，所述粘结层的厚度占背板厚度的5-10％。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述单晶硅太阳能电池组件自上而下依次由钢化玻璃板、第一胶膜、单晶硅电池串、第二胶膜、反射层、第三胶膜和背板层叠后经层压工艺构成，所述钢化玻璃板的上表面上层压有二氧化硅层、二氧化钛层以及二氧化硅层叠层减反射膜，所述钢化玻璃板的下表面上热压合有一层抗紫外线薄膜，所述背板的上表面上粘结有一层橡胶薄膜，所述背板依次包括外耐候层、阻隔层、结构增强层、内耐候层和粘结层。
2.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述反射层是由金属箔制成的光反射板。
3.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述减反射膜的厚度为100-150nm。
4.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述第一胶膜、第二胶膜和第三胶膜均采用乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜。
5.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述背板厚度为280-400μm，其中外耐候层、阻隔层、结构增强层、内耐候层和粘结层的厚度分别占背板厚度的10-20％、5-10％、50-70％、10-20％和5-10％。
6.根据权利要求5所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述背板为五层共挤结构。
7.根据权利要求5所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，外耐候层材料包括聚氟乙烯、聚偏氟乙烯的一种；所述结构增强层材料包括85-98％的PET切片、1-10％无机粒子和1-5％扩链剂，所述材料的百分含量为重量百分含量，其中无机粒子选自硫酸钡、二氧化钛或其组合；所述扩链剂选自环氧型聚合物。
8.根据权利要求5所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述内耐候层材料包括90-99％的PET切片和1％-10％的耐水解剂，所述耐水解剂选自碳化二亚胺型聚合物。
9.根据权利要求7或8所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述的硫酸钡粒子粒径为0.5-2μm，二氧化钛粒径为0.3-0.5μm，所述的扩链剂为缩水甘油醚环氧树脂或是马来酸酐接枝环氧树脂中的一种，所述的耐水解剂为单体型碳化二亚胺或是聚合型碳化二亚胺中的一种。
10.根据权利要求5所述的单晶硅太阳能电池组件，其特征在于，所述外耐候层为PVF或PVDF，所述外耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述阻隔层的材料为PVDC或EVOH，所述阻隔层的厚度占背板厚度的5-10％；所述结构增强层的材料包括85-98％PET，1-10％硫酸钡、二氧化钛或其组合，和1-5％扩链剂，所述结构增强层的厚度占背板厚度的50-70％；所述内耐候层的材料包括90-99％PET切片和1-10％的耐水解剂，所述内耐候层的厚度占背板厚度的10-20％；所述粘结层为PVB或EVA，所述粘结层的厚度占背板厚度的5-10％。
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