CN105789348A - 可降低功率衰减的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可降低功率衰减的光伏组件。它包括从上至下依次层叠的前板、第一封装层、太阳能电池片、第二封装层和背板，所述太阳能电池片为掺镓电池片。所述第一封装层和/或所述第二封装层为聚烯烃膜。采用掺镓电池片作为光伏组件的太阳能电池片，避免现有技术中所产生的硼氧复合体导致的早期光衰，降低光伏组件的早期功率衰减；采用聚烯烃膜作为封装层，使得光伏组件具有较好的阻水性、较低的水汽透过率、较高的体积电阻率性，使得光伏组件后期老化衰减较现有技术中的常规组件减少50%左右，并且光伏组件寿命期间无PID现象产生，不会产生由于PID影响导致组件功率大幅度衰减的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏领域，特别涉及一种可降低功率衰减的光伏组件。
背景技术
近期光伏产业界和研究机构对P型（掺硼）太阳能电池片及太阳能光伏组件的衰减又产生了较大的关注，其主要原因是一些光伏组件的功率衰减幅度远远超过了所能接受的范围。导致组件功率衰减原因主要有：一是硅片质量下降，导致电池出现较大幅度的早期光致衰减；二是组件制造厂制造工艺不合理导致的如电池片隐裂、EVA交联度不好、脱层、焊接不良等质量问题，这种组件在短时间内也会造成输出功率衰减或组件失效；三是组件在系统端应用时，受到电势诱导衰减的影响，导致组件功率下降明显。
光伏组件功率衰减主要风两个阶段：早期衰减，主要为光衰，P型（掺硼）晶体硅片在光照下产生硼氧复合体，降低了少子寿命，导致电池转换效率下降，最终引起组件功率的下降；后期衰减，主要为后期组件老化衰减及电势诱导衰减，组件老化衰减主要原因是封装层材料的性能退化，也与电池片缓慢衰减有关，电势诱导衰减是由于存在于晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压而造成组件的光伏性能的持续衰减。造成衰减的机理是多方面的，例如在上述高电压的作用下，组件电池的封装层材料和组件上表面层及下表面层的材料中出现的离子迁移现象；电池中出现的热载流子现象；电荷的再分配削减了电池的活性层；相关的电路被腐蚀等等。这些引起衰减的机理被称之为电势诱发衰减、极性化、电解腐蚀和电化学腐蚀。常规抗常规抗PID（PotentialInducedDegradation，电势诱导衰减），目前业内水平在组件前期衰减约3%左右，在无PID衰减的情况下组件功率每年衰减约1%左右，在组件使用3~5年后由于PID的影响导致组件功率衰减明显，功率衰减可达50%之多。
组件寿命期间，功率衰减过多，组件寿命变短，导致电站发电量明显下降，从而影响收益。所以开发一种可降低功率衰减的光伏组件机器必要，可以直接提高发电收益。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可降低功率衰减的光伏组件。
为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：
一种可降低功率衰减的光伏组件，包括从上至下依次层叠的前板、第一封装层、太阳能电池片、第二封装层和背板，所述太阳能电池片为掺镓电池片，所述第一封装层和/或第二封装层为聚烯烃膜。
优选地，所述聚烯烃膜由热固性聚烯烃。
优选地，所述聚烯烃膜由热塑性聚烯烃制成。
优选地，所述聚烯烃膜的厚度为0.25~0.8mm。
优选地，该光伏组件还包括边框及设于所述背板上的接线盒，所述玻璃、第一封装层、太阳能电池片、第二封装层和背板设于所述边框上。
本发明采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点：
1、采用掺镓电池片作为光伏组件的太阳能电池片，避免现有技术中所产生的硼氧复合体导致的早期光衰，降低光伏组件的早期功率衰减；
2、采用聚烯烃膜作为封装层，使得光伏组件具有较好的阻水性、较低的水汽透过率、较高的体积电阻率性，使得光伏组件后期老化衰减较现有技术中的常规组件减少50%左右，并且光伏组件寿命期间无PID现象产生，不会产生由于PID影响导致组件功率大幅度衰减的问题；
综上，本发明的光伏组件具有降低自身功率衰减的作用，提高发电收益。
附图说明
附图1为本发明的一种光伏组件的结构示意图。
上述附图中：
1、前板；2、第一封装层；3、太阳能电池片；4、第二封装层；5、背板；6、接线盒；7、焊带；8、边框。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。本发明中述及的上和下是根据本领域人员的惯常观察角度和为了方便叙述而定义，不限定具体的方向，如，分别对应于图1中纸面的上侧和下侧。
附图1所示为本发明的一种太阳能光伏组件。参照附图1所示，该光伏组件包括从上至下依次层叠的前板1、第一封装层2、太阳能电池片3、第二封装层4和背板5。
前板1采用玻璃，用于防污及供阳光透过。
第一封装层2采用厚度为0.25~0.8mm的聚烯烃膜，聚烯烃膜可由热塑性聚烯烃和/或热固性聚烯烃制成。
太阳能电池片3采用掺镓电池片，即硅片中掺杂镓。太阳能电池片3的上表面上设置有焊带7。
第二封装层4采用厚度为0.25~0.8mm的聚烯烃膜，聚烯烃膜可由热塑性聚烯烃和/或热固性聚烯烃制成。
光伏组件还包括设置在背板5下表面的接线盒6。
光伏组件还包括边框8，面板1、第一封装层2、太阳能电池片3、第二封装层4和背板5安装于边框8上。
综上，本发明打破P型硅组件传统，采用掺镓电池片替代传统掺硼电池片。掺硼电池片早期光致衰减现象是由于掺硼Cz硅中的间隙态氧和替位态硼形成亚稳态的缺陷结构（即硼氧复合体）所致；然而掺镓电池片，由于镓的共价院子半径是126pm，其较大的原子半径阻碍了镓和氧在硅晶格中的作用，使得掺镓不会形成亚稳态的复合体，也是由于这个原理抑制了掺镓Cz电池的光衰减。
采用聚烯烃材料替代传统EVA封装材料，聚烯烃材料较好的阻水性、较低的水汽透过率、较高的体积电阻率性，可降低组件后期的老化衰减，并可确保组件在组件寿命期间不产生PID现象。
以上两方面，从根本上解决光伏组件的功率在应用端的大幅衰减的问题。
本发明完全可以在传统光伏晶硅组件生产线实现，无需在产线增加任何工序及人力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可降低功率衰减的光伏组件，包括从上至下依次层叠的前板、第一封装层、太阳能电池片、第二封装层和背板，其特征在于：所述太阳能电池片为掺镓电池片，所述第一封装层和/或第二封装层为聚烯烃膜。
2.根据权利要求1所述的可降低功率衰减的光伏组件，其特征在于：所述聚烯烃膜由热固性聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的可降低功率衰减的光伏组件，其特征在于：所述聚烯烃膜由热塑性聚烯烃制成。
4.根据权利要求1所述的可降低功率衰减的光伏组件，其特征在于：所述聚烯烃膜的厚度为0.25~0.8mm。
5.根据权利要求1所述的可降低功率衰减的光伏组件，其特征在于：该光伏组件还包括边框及设于所述背板上的接线盒，所述玻璃、第一封装层、太阳能电池片、第二封装层和背板设于所述边框上。
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