CN106206789A - 一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，其中该方法包括：选择非透明的胶膜；将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透。上述具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏设备技术领域，特别是涉及一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，光伏组件的工作原理是把太阳能直接转换为电能，不断提高光伏组件的功率输出是太阳能光伏组件封装一个基本发展方向。晶硅光伏组件一般按钢化玻璃、前胶膜层、电池片、后胶膜层、背板的顺序依次层叠后进行层压封装，好的封装是光伏电池持续稳定工作的有效保证。
封装胶膜在光伏组件的作用至关重要，主要对太阳能电池片进行密封保护，常用的封装胶膜有EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂)、PO(聚烯烃材料)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)等。封装胶膜的使用一般分为玻璃面(电池片正面)的第一胶膜层和背板面(电池片背面)的第二胶膜层，正面层要求透光率高，一般在90％以上，且短波可透过，背面层要求具有紫外截止和透光性小等特性，一方面可保护背板不受紫外照射，另一方面也可增加光的反射，从而提高电池片上的光通量。在组件封装中，每片电池片之间距离在2-5mm之间，电池片与电池片之间的缝隙面积累积占组件整体面积的10％左右。常规组件中，可以进行光电转化的太阳光主要是可以直射到电池片表面的那部分光，照射到电池片之间缝隙中的光线经过漫反射后，在电池片表面上起到光电转换的量微乎其微。
为进一步提高背面胶膜的光反射，也有将背面层胶膜直接使用白色胶膜，白色胶膜与透明胶膜界面形成漫反射面，白色胶膜的高反射性可以提高组件内部电池片对光的二次吸收。然而，漫反射之后投向各个角度的光线都有，占大部分的小角度的光线经过组件前表面的玻璃后直接延伸出去，大角度的反射光中也只有一部分可以达到玻璃与空气界面后产生全反射后再次回到电池片表面，再进行光电转换。
现有光伏组件中的太阳光二次利用技术，是在组件中增加一层反光薄膜，通过反射原理，实现将没有直射到电池片表面的那部分光线聚集到电池片表面，加以利用，以起到光电转换的效果。
然而，在组件中增加反光膜层，无疑增加了组件封装难度，并且组件内部增加了新的材料、组件厚度增加，都会使组件的可靠性相应降低，为保证组件品质，其它封装材料，像胶膜、焊带、电池片厚度等都需要做新的重新设计与改善。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
本发明提供的一种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，包括：
选择非透明的胶膜；
将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；
将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法中，所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法中，所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法中，所述对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理包括：
在所述胶膜与射线源之间放置光栅，所述第一区域位于所述光栅的透光孔的下部，所述第二区域位于所述光栅的遮挡区域下部，利用所述射线源对所述胶膜进行照射。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法中，所述射线源为α射线、β射线、γ射线或X射线。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法中，所述将所述胶膜安装到光伏组件中并进行层压包括：
升高温度熔融所述胶膜，所述第二区域中的小分子相互交联形成大分子；
将所述光伏组件中的水汽排出；
恒温恒压固化。
本发明提供的一种具有选择性交联胶膜的光伏组件，包括：
位于电池片下部的非透明的胶膜，所述胶膜上具有相互间隔的第一区域和第二区域；
所述第一区域具有波纹结构，所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件中，
所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
优选的，在上述具有选择性交联胶膜的光伏组件中，
所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
本发明提供了一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，由于该方法包括：选择非透明的胶膜；将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透，这种方式并不会增加厚度，因此能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法的示意图；
图2为第一区域和第二区域在胶膜上的位置示意图；
图3为本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件。
具体实施方式
本发明的核心思想在于提供一种具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法的示意图。该方法包括如下步骤：
S1：选择非透明的胶膜；
在该步骤中，通常可以选用白色胶膜，这是由于白色能够更好的反射光线，促进更多的光线进入电池片表面加以利用，当然也可以选用其他非透明的颜色，此处并不做限制。
S2：将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；
在该步骤中，对第一区域先进行交联处理，那么在后续步骤中就可以保持原有的形态，形成波纹状的结构，而对第二区域并不事先交联处理，是为了在后续的步骤中发挥胶膜的应有作用，在组件层压过程中，流动性大的部分更容易相互渗透。可见利用该步骤，就能够在不另外增加厚度的基础上，形成波纹结构，这是相对于现有技术的一个重要区别。
S3：将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透。
在该步骤中，形成的所述波纹结构对入射光的反射具有一定的导向性。入射光经过波纹界面后，可以形成一个与玻璃面成一定夹角的反射光，当反射光与玻璃面之间的夹角超过一个临界点时就可以形成全反射，全反射后的光再次进入组件达到电池片表面，完成光电转换，也就是说，选择性交联胶膜可以层压形成波纹结构，波纹结构的导向性可以使更多的光二次投射到电池片表面，提高电池片的光通量，提升组件功率输出，提升组件发电。
本申请实施例提供的上述具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，由于包括：选择非透明的胶膜；将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透，这种方式并不会增加厚度，因此能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
本申请实施例提供的第二种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，是在上述第一种方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
参考图2，图2为第一区域和第二区域在胶膜上的位置示意图，可见，如斜线所示的相互间隔设置的第一区域和第二区域与胶膜的边缘呈现一定角度，而交联的方向如图中的箭头所示。这样做的原因如下：一个组件中电池片是方阵排布，如果第一区域的预交联方向不与电池片边缘呈一定角度，那么交联方向就会与电池片的两条边平行，而另外两条边上电池片间隙的位置反射的光反射不到电池片上面，所以为保证电池片四边间隙处都有反射光的效果，就要呈一定角度，具体的，电池片尺寸一般是156mm，电池片间隙3mm左右，当交联部分间距1mm左右时，层压后沿着电池片边缘有很多波纹结构，夹角的控制关键在于胶膜生产时预交联方向夹角的设定。进一步的，可以优选为45°角，这样在不同的电池片间隙中的波纹结构更为均匀，从而对于光的反射会更均匀，当然其它角度也是可以的，此处并不做限制。
本申请实施例提供的第三种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，是在上述第一种方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
需要说明的是，理论上来说宽度越小越好，但是宽度太小，两条交联部分距离太近，非交联区域就太窄，高温层压后形成不了波纹结构，所以选取了1mm作为宽度的上限。
本申请实施例提供的第四种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，是在上述第一种方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理包括：
在所述胶膜与射线源之间放置光栅，所述第一区域位于所述光栅的透光孔的下部，所述第二区域位于所述光栅的遮挡区域下部，利用所述射线源对所述胶膜进行照射。
具体的，可以采用辐射的方式进行交联，在生产时胶膜与射线源之间增加一层金属光栅，胶膜上预交联部分对应光栅的透光孔处，非交联部分对应光栅遮挡区域，光栅的角度就决定了胶膜上交联方向的角度。
本申请实施例提供的第五种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，是在上述第四种方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述射线源为α射线、β射线、γ射线或X射线。
本申请实施例提供的第六种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，是在上述第一种方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述将所述胶膜安装到光伏组件中并进行层压包括：
升高温度熔融所述胶膜，所述第二区域中的小分子相互交联形成大分子；
将所述光伏组件中的水汽排出；
恒温恒压固化。
需要说明的是，因为胶膜高温下交联部分基本不再流动和反应，而非交联部分随着温度的升高会先融化流动，再慢慢反应交联，直至固化，因此最后形成波纹结构。
本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件如图3所示，图3为本申请实施例提供的第一种具有选择性交联胶膜的光伏组件，包括：
位于电池片1下部的非透明的胶膜2，所述胶膜2上具有相互间隔的第一区域3和第二区域4，通常可以选用白色胶膜，这是由于白色能够更好的反射光线，促进更多的光线进入电池片表面加以利用，当然也可以选用其他非透明的颜色，此处并不做限制；
所述第一区域3具有波纹结构，所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片1之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片1的表面加以利用，形成的所述波纹结构对入射光的反射具有一定的导向性，入射光经过波纹界面后，可以形成一个与玻璃面成一定夹角的反射光，当反射光与玻璃面之间的夹角超过一个临界点时就可以形成全反射，全反射后的光再次进入组件达到电池片表面，完成光电转换，也就是说，选择性交联胶膜可以层压形成波纹结构，波纹结构的导向性可以使更多的光二次投射到电池片表面，提高电池片的光通量，提升组件功率输出，提升组件发电。
上述具有选择性交联胶膜的光伏组件，能够在不增加组件封装难度的基础上，提高光伏组件内部光的二次利用，从而提高组件效率。
本申请实施例提供的第二种具有选择性交联胶膜的光伏组件，是在上述第一种光伏组件的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
具体的，电池片尺寸一般是156mm，电池片间隙3mm左右，当交联部分间距1mm左右时，层压后沿着电池片边缘有很多波纹结构，夹角的控制关键在于胶膜生产时预交联方向夹角的设定。进一步的，可以优选为45°角，当然其它角度也是可以的，此处并不做限制。
本申请实施例提供的第三种具有选择性交联胶膜的光伏组件，是在上述第一种光伏组件的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
需要说明的是，理论上来说宽度越小越好，但是宽度太小，两条交联部分距离太近，非交联区域就太窄，高温层压后形成不了波纹结构，所以选取了1mm作为宽度的上限。
综上所述，本申请实施例提供的具有选择性交联胶膜的光伏组件及其制作方法，只是把胶膜做成了特殊的波纹结构，利用这种波纹结构来增加太阳光的二次利用，提高光伏组件的功率输出，这并未增加任何厚度，因此不会给封装过程带来困难，操作更为方便。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，包括：
选择非透明的胶膜；
将所述胶膜划分成相互间隔的第一区域和第二区域，对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理；
将所述胶膜安装到光伏组件中，并进行层压，其中，所述第一区域的波纹结构保持不变，且所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用，所述第二区域在高温下进行流动和渗透。
2.根据权利要求1所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
3.根据权利要求1所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
4.根据权利要求1所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，所述对所述第一区域进行交联处理，形成波纹结构，对所述第二区域不进行交联处理包括：
在所述胶膜与射线源之间放置光栅，所述第一区域位于所述光栅的透光孔的下部，所述第二区域位于所述光栅的遮挡区域下部，利用所述射线源对所述胶膜进行照射。
5.根据权利要求4所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，所述射线源为α射线、β射线、γ射线或X射线。
6.根据权利要求1所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件的制作方法，其特征在于，所述将所述胶膜安装到光伏组件中并进行层压包括：
升高温度熔融所述胶膜，所述第二区域中的小分子相互交联形成大分子；
将所述光伏组件中的水汽排出；
恒温恒压固化。
7.一种具有选择性交联胶膜的光伏组件，其特征在于，包括：
位于电池片下部的非透明的胶膜，所述胶膜上具有相互间隔的第一区域和第二区域；
所述第一区域具有波纹结构，所述波纹结构中的至少一部分位于相邻电池片之间的空隙位置，用于将所述空隙位置的照射光反射至所述电池片的表面加以利用。
8.根据权利要求7所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件，其特征在于，
所述第一区域和所述第二区域与所述胶膜的边缘之间的角度范围为20°至70°。
9.根据权利要求7所述的具有选择性交联胶膜的光伏组件，其特征在于，
所述第一区域和所述第二区域的宽度范围均为0.1mm至1mm。
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