CN106374003A - 一种太阳能电池组件及所用的背板 - Google Patents
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Abstract
本发明针对现有技术太阳能电池组件由于背板的透水率高，使EVA等粘结胶易吸湿与背板脱离，使得电池片失去背板的保护易氧化、造成太阳能电池寿命低的不足，提供一种太阳能电池组件及其所用的背板，该背板包括背板总成，背板总成的内表面和/或外表面原子层沉积方式设置阻水阻气金属氧化物膜，采用本发明结构的电池组件和背板，其背板由于通过原子层沉积方法设置有阻水阻气金属氧化物膜，因此整个背板具有极佳的阻水阻气性能，可以防止水蒸气等侵入到电池组件中、防止背板与电池片脱离，对电池片提供持久有效的保护，阻止电池片被氧化，因此对电池片产生良好的保护性能，可极大地改善电池组件的稳定性能，提高电池组件的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池组件及所用的背板。
背景技术
太阳能电池组件的质量和稳定性直接影响太阳能电池的性能。太阳能电池背板（也称为太阳能电池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太阳能背板）是太阳能电池组件的组成部分，位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，要求具有可靠的绝缘性、阻水性、 耐老化性。如图2-5所示，目前背板的结构分为三种，第一种是三层结构，中间层为聚酯薄膜材料、比如Polyethylene terephthalate、缩写为PET，上下各有一层保护层用于吸收紫外线和防止水汽氧气等侵入，常用的保护层为保护膜，比如PVF和PVDF，常见的三层结构的背板有TPT（ FEVE/PET/FEVE; PVF-PET-PVF）、KPK(PVDF-PET-PVDF)，第二种是双层结构，即只在PET的一面设置保护膜，形成PET和保护膜的双层结构，常见的有TPE（FEVE/PET/EVA;PVF-PET-EVA）、第三种是单层结构，即直接采用PET作为背板。背板的加工方式有两种，第一种是复合方式，保护膜和PET用胶粘剂粘合，第二种是涂布方式，用氟树脂涂料涂在PET表面经固化成膜。以上两种方式均能在PET表面形成保护膜保护层。上述背板均存在透水率高的不足，在常温下一般24小时每平米背板可透水1-2g,使得空气中的湿气易透过太阳电池组件的背板进入到电池组件内侧，降低EVA的粘接性能，导致背板与EVA脱离，进而使更多湿气直接接触电池片，造成电池片氧化，降低电池组件的性能，影响电池的寿命。目前使用上述三层结构背板的太阳能电池的寿命只能维持在20-25年，约束了太阳能行业的发展。
为增加背板的防水阻水性能，现有技术采用玻璃作为背板对电池片进行防护，但由于玻璃脆性大、易碎，在层压电池组件的过程中需要设定特殊的工艺防止电池组件破碎，增加了电池组件的生产难度，且玻璃价格昂贵，使得电池组件的成本高，同样制约了太阳能行业的发展。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术太阳能电池组件由于背板的透水率高，使EVA等粘结胶易吸湿与背板脱离，使得电池片失去背板的保护易氧化、造成太阳能电池寿命低的不足，提供一种太阳能电池组件及其所用的背板。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种太阳能电池组件用背板，包括背板总成，背板总成的内表面和/或外表面原子层沉积方式设置阻水阻气金属氧化物膜；
进一步的，背板总成包括基体和保护膜，保护膜设置在基体的内表面和/或外表面上；
进一步的，背板总成由基体组成；
进一步的，在基体的内表面和外表面分别设置阻水阻气金属氧化物膜，在至少一阻水阻气金属氧化物膜上设置有保护膜；
进一步的，在基体的外表面/内表面设置阻水阻气金属氧化物膜，在基体的内表面/外表面及阻水阻气金属氧化物膜上分别设置有保护膜；
进一步的，阻水阻气金属氧化物膜为三氧化二铝膜；
进一步的，保护膜为氟膜。
本发明还提供了一种太阳能电池组件，包括依次设置的玻璃、电池片和背板，玻璃、电池片和背板间分别设置有粘胶，玻璃、电池片和背板通过热压粘结，背板采用上述的太阳能电池组件用背板。
采用本发明结构的电池组件和背板，其背板由于通过原子层沉积方法设置有阻水阻气金属氧化物膜，因此整个背板具有极佳的阻水阻气性能，可以防止水蒸气等侵入到电池组件中、防止背板与电池片脱离，对电池片提供持久有效的保护，阻止电池片被氧化，因此对电池片产生良好的保护性能，可极大地改善电池组件的稳定性能，提高电池组件的寿命。通过试验，背板的透水率仅为2mg-80mg/天m2, 阻水性能比现有背板提高了20-800倍，，取得了意想不到的技术效果。
附图说明
图1示出了本发明太阳能电池组件实施例断面层结构示意图；
图2、图3、图4、图5分别示出了现有技术太阳能电池组件背板一实施例断面层结构示意图；
图6示出了本发明太阳能电池组件背板一实施例断面层结构示意图；
图7示出了本发明太阳能电池组件背板另一实施例断面层结构示意图；
图8、9、10示出了本发明太阳能电池组件背板另外三个实施例断面层结构示意图；
图11示出了本发明太阳能电池组件背板再一实施例断面层结构示意图；
图12-14分别示出了本发明太阳能电池组件背板再一实施例断面层结构示意图；
图15示出了本发明太阳能电池组件一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图6所示的背板结构；
图16示出了本发明太阳能电池组件另一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图7所示的背板结构；
图17示出了本发明太阳能电池组件另一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图8所示的背板结构；
图18示出了本发明太阳能电池组件另一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图9所示的背板结构；
图19示出了本发明太阳能电池组件另一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图10所示的背板结构；
图20示出了本发明太阳能电池组件再一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图11所示的背板结构；
图21示出了本发明太阳能电池组件再一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图12所示的背板结构；
图22示出了本发明太阳能电池组件再一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图13所示的背板结构；
图23示出了本发明太阳能电池组件再一实施例断面层结构示意图，在此实施例中，采用图14所示的背板结构。
附图标记说明
1-玻璃； 2-粘胶层； 3-电池片； 4-背板；401-阻水阻气金属氧化物膜；402-保护膜；403-绝缘基体；404-外工作表面。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步地描述：
为了叙述方便，将背板的各部件的朝向电池片的一面称为内表面或内侧，背向电池片的一面称为外表面或外侧。
如图1结合图15-19、20-23所示，本发明实施例结构的太阳能电池组件包括玻璃1、电池片3、背板4，玻璃1和背板4分别设置在电池片3的两侧，均通过EVA黏胶进行粘结，形成依次为玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、背板4的层状结构。
本发明中，对各类型背板的结构进行了改进，在原有各类背板（为叙述方便将现有技术的背板称为背板总成）的至少外工作表面404通过原子层沉积（ALD）的方法设置阻水阻气金属氧化物膜401，具体至少包括如下几种类型，但不限于如下类型：
第一种类型，如图11-12所示，背板总成只由基体组成，在基体的内表面和/或外表面设置阻水阻气金属氧化物膜401，采用此种结构的背板4由于在绝缘基体403的两侧或单侧通过原子层沉积的方式设置有阻水阻气金属氧化物膜，使得背板具有非常优异的阻水性能，采用PET为基体利用原子层沉积单面设置三氧化二铝薄膜得到的背板，其透水率为2mg-80mg/天m2,阻水性能提高了20-800倍，取得了意想不到的技术效果。
第二种类型，背板总成为复合式的，背板总成由基体和保护膜组成，在基体的两相对表面也就是基体的内、外两侧分别设置保护膜，在至少一侧保护膜上原子层沉积有阻水阻气金属氧化膜层，采用本结构不仅提高了背板的防水性能，且能提高背板的防紫外线的能力。
第三种类型，在基体的内表面和/或外表面原子层沉积有阻水阻气金属氧化膜层，而后在基体的两侧或一侧分别设置保护膜，采用本结构不仅提高了背板的防水性能，且能提高背板的防紫外线的能力
保护膜的作用主要用于吸收紫外线和防止水汽、氧气等侵入，常用氟膜做为保护膜。
采用上述结构的背板，可以生产出不同结构的电池组件，下面以实施例的方式对电池组件的结构进行举例说明，但并非穷举说明。
背板实施例1
如图6所示，背板包括绝缘基体403，在基体的两侧表面也就是内表面和外表面分别设置保护膜402，在两侧的保护膜402表面分别通过原子层沉积的方法设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例1
采用背板实施例1给出的新型背板结构，制成如图15所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、阻水阻气金属氧化物膜401、保护膜402、绝缘基体403、保护膜402、阻水阻气金属氧化物膜401，其中保护膜402和绝缘基体403间可采用粘结、涂覆、热压的方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402上。玻璃、EVA黏胶层、电池片、EVA黏胶层、背板通过热压的方式固定连接在一起。
背板实施例2
如图7所示，背板包括绝缘基体403，在基体的两侧表面分别设置保护膜402，在一侧的保护膜402表面通过原子层沉积的方法分别设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例2
采用背板实施例2给出的新型背板结构，制成如图16所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、保护膜402、绝缘基体403、保护膜402、阻水阻气金属氧化物膜401，同样，保护膜402和绝缘基体403间可采现有技术的任何一种可能连接的方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402外表面上。
采用背板实施例2给出的新型背板结构，也可制成如下结构的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、阻水阻气金属氧化物膜401、保护膜402、绝缘基体403、保护膜402，同样，保护膜402和绝缘基体403间可采现有技术的任何一种可能连接的方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402外表面上。
背板实施例3
如图11所示，背板包括绝缘基体403，在背板的两侧表面分别通过原子层沉积的方法设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例3
采用背板实施例3给出的新型背板结构，制成如图20所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401，其中保护膜402和绝缘基体403间可采用现有技术的任何方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402上。
背板实施例4
如图12所示，背板包括绝缘基体403，在绝缘基体403的一侧表面通过原子层沉积的方法设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例4
采用背板实施例4给出的新型背板结构，制成如图21所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401，同样，保护膜402和绝缘基体403间可采现有技术的任何一种可能连接的方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402外表面上。
采用背板实施例4给出的新型背板结构，也可制成如下结构的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402外表面上。
背板实施例5
如图13所示，背板包括绝缘基体403，在基体的一侧表面设置保护膜402，在保护膜402表面通过原子层沉积的方法分别设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例5
采用背板实施例5给出的新型背板结构，制成如图22所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、绝缘基体403、保护膜402、阻水阻气金属氧化物膜401，其中保护膜402和绝缘基体403间可采用现有技术的任何方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在保护膜402上。
背板实施例6
如图14所示，背板包括绝缘基体403，在基体的一侧表面设置保护膜402，在基体的另一侧表面通过原子层沉积的方法分别设置阻水阻气金属氧化物膜401。
电池组件实施例6
采用背板实施例6给出的新型背板结构，制成如图23所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、保护膜402、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401，其中保护膜402和绝缘基体403间可采用现有技术的任何方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体上。
也可制成如下结构的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403、保护膜402，其中保护膜402和绝缘基体403间可采用现有技术的任何方式连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体上。
背板实施例7
如图8所示，背板包括绝缘基体403，在基体的两侧表面通过原子层沉积的方法分别设置阻水阻气金属氧化物膜401，在每侧的阻水阻气金属氧化物膜401表面设置保护膜402。
电池组件实施例7
采用背板实施例7给出的新型背板结构，制成如图17所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、保护膜402、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401、保护膜402，其中保护膜402和阻水阻气金属氧化物膜401间采用胶粘剂连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体403上。
背板实施例8
如图9所示，背板包括绝缘基体403，在基体的两侧表面通过原子层沉积的方法分别设置阻水阻气金属氧化物膜401，在一侧的阻水阻气金属氧化物膜401表面设置保护膜402。
电池组件实施例8
采用背板实施例7给出的新型背板结构，制成如图18所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401、保护膜402，其中保护膜402和阻水阻气金属氧化物膜401间采用胶粘剂连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体403上。
采用背板实施例7给出的新型背板结构，也可制成如下结构的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、保护膜402、阻水阻气金属氧化物膜401、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401，其中保护膜402和阻水阻气金属氧化物膜401间采用胶粘剂连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体403上。
背板实施例9
如图10所示，背板包括绝缘基体403，在基体的外侧/内侧表面通过原子层沉积的方法设置阻水阻气金属氧化物膜401，在阻水阻气金属氧化物膜401表面设置保护膜402，在基体的内侧/外侧表面设置保护膜402。
电池组件实施例9
采用背板实施例9给出的新型背板结构，制成如图19所示的电池组件，本电池组件包括依次设置的玻璃1、EVA黏胶层2、电池片3、EVA黏胶层2、保护膜402、绝缘基体403、阻水阻气金属氧化物膜401、保护膜402，其中保护膜402和阻水阻气金属氧化物膜401间采用胶粘剂连接，阻水阻气金属氧化物膜401通过原子层沉积（ALD）的方法设置在基体403上。
采用直接在基体上设置阻水阻气金属氧化物膜的背板结构，更有利于电池组件的生产，只需进行一次层压，就可以完成电池组件的制造。
采用在保护膜表面原子层沉积阻水阻气金属氧化物膜的背板结构，需要先将保护膜层压或涂在基体上，制成具有保护膜的背板，而后再在具有保护膜的背板的保护膜上原子层沉积阻水阻气金属氧化物膜层，得到高阻水阻气背板，背板再与其他层层压在一起形成电池组件。
优选金属氧化物膜为三氧化二铝膜。由于所选阻水阻气金属氧化物膜层为无色透明的膜，不会影响太阳能电池的光吸收，因此对太阳能电池不会产生不良影响。
Claims (8)
1.一种太阳能电池组件用背板，包括背板总成，其特征在于，背板总成的内表面和/或外表面原子层沉积方式设置阻水阻气金属氧化物膜（401）。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，所述的背板总成包括基体和保护膜（402），保护膜（402）设置在基体的内表面和/或外表面上。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，所述的背板总成由基体组成。
4.如权利要求3所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，在基体的内表面和外表面分别设置阻水阻气金属氧化物膜（401），在至少一阻水阻气金属氧化物膜（401）上设置有保护膜（402）。
5.如权利要求3所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，在基体的外表面/内表面设置阻水阻气金属氧化物膜（401），在基体的内表面/外表面及阻水阻气金属氧化物膜（401）上分别设置有保护膜（402）。
6.如权利要求1所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，阻水阻气金属氧化物膜（401）为三氧化二铝膜。
7.如权利要求2或4所述的太阳能电池组件用背板，其特征在于，所述保护膜（402）为氟膜。
8.一种太阳能电池组件，包括依次设置的玻璃（1）、电池片（3）和背板，玻璃（1）、电池片（3）和背板间分别设置有粘胶，玻璃（1）、电池片（3）和背板通过热压粘结，其特征在于，采用权利要求1-7各项之一所述的背板。
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| CN110581184A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-17 | 营口金辰机械股份有限公司 | 异质结太阳能电池及其制作工艺 |
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2016
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