CN108202521A - 一种柔性太阳能组件的层压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性太阳能组件的层压方法，其方法是：将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，对层压机上腔体和下腔体同时抽真空；逐步增加层压机上腔体中的压强至最高层压压强，保持层压机上腔体中的最高层压压强与下腔体中的压强差小于一个大气压，直至太阳能组件中各层材料粘合；使层压机上腔体恢复到步骤1中的初始真空压强，同时逐步增加层压机下腔体中的压强至一个大气压；打开层压机下腔体，即得层压后的太阳能组件。本发明在层压工艺初始阶段设置层压机上腔体分阶段逐步增加压强，并保持最终的层压压强低于一个大气压强，有利于提高光电电池的发电性能及可靠性，且层压方法工艺制程简单，并具有易实现的特点。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件制造领域，更具体地讲，涉及一种柔性太阳能组件的层压方法。
背景技术
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能量来源，据估算，一年之中投射到地球的太阳能，其能量相当于137万亿吨标准煤所产生的热量，大约为目前全球一年内利用各种能源所产生能量的两万多倍。在我国，约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源，并且太阳能发电不受地域的限制，可以实现光伏系统模块化，安装在靠近电力消耗的地方或远离电网的地区，可降低输电和配电成本，增加供电设施的可靠性。目前，薄膜太阳能电池由于光吸收层用料少，其内在材料特性只需几微米厚就可以将太阳光能有效地转换成电能。随着工业领域的日益发展和进步，能源更趋于紧张，特别是煤炭、石油等非可再生能源的日益减少，使得上述能源的应用领域受到严重的冲击，太阳能资源作为新的可再生资源，近年来受到广泛的关注与研究。
柔性薄膜太阳能组件具有质量轻、柔软易附形的特点，可广泛应用于对承重要求苛刻的轻钢建筑屋顶发电需求，同时，因其具有独特的柔软特性，可附形于曲面及弧面上，具有外形美观的应用优势，在民用及航天器等领域，均有广阔的应用前景。
柔性太阳能组件是在柔性衬底上依次制备前电极层、光电转换层、后电极层，然后进行组件的互联及封装工艺，进而形成可应用的柔性太阳能组件。所谓的封装工艺是将背板层、铝背反层、POE、光电转换单元、ETFE等材料层采用层压工艺，通过加热抽真空的方式抽取封装材料层间的空气，然后采用施加一定压力的方法，将各层材料压合在一起，而形成所需的柔性太阳能组件。需要引起注意的是，柔性太阳能组件为保持其柔软特性，对封装材料的厚度及特性要求很高，一方面需要保证组件的封装效果，即保证电学绝缘及隔绝水汽侵入的性能要求；另一方面需保证组件的可靠性能，即保证光电转换单元的使用寿命。
在现有的常规层压工艺中，所采用的层压机一般均是带有上下腔体，中间采用硅胶材质的硅胶隔膜隔开上下腔体的设备主体结构。目前采用的层压方法为：(1)首先将柔性组件的各层经对位后放置于层压机下腔体内进行压合，保持上下腔同时抽真空5-15min，温度设置为135-175℃，此目的是为了抽取柔性组件封装材料内的残留空气；(2)然后对上腔进行充气加压并维持加热工艺10-20min：在层压机上腔体充气至一个大气压(1.0ATM)、下腔体继续保持抽真空从而使层压机上下腔体间产生压强差，此时硅胶隔膜(Membrane)会因上腔体压强增加而向下弯曲并压在柔性组件各层材料上，各层材料因加热具有一定的粘连特性，在施加压力的情况下，各层材料会结合在一起，形成组件整体。此方法一般适用于常规的玻璃组件的层压模式，但对于柔性组件而言，因柔性材料各层比较柔软，对于解决柔性太阳能电池组件层压过程中，因光电转换层仅为几微米厚的晶体层，在层压过程中随着封装材料的融化，光电转换层将承受一个大气压的力，并因封装材料变软熔化而随之发生形变，极易造成晶体材料的断裂、破碎，从而造成膜层损坏、并形成短路点，极大的影响了光电电池的发电性能，这极大的影响了组件的发电性能及可靠性，也是目前亟待解决的主要问题及难点之一。
中国专利CN102632678A公开了一种太阳能组件的层压方法，分别通过对所述电池组件进行高温层压、低温层压以及冷压层压的分段式层压方式，不仅有效脱除气泡且避免了由于压力太低及层压阶段放气不充分而产生气泡的问题，大大降低了产品的气泡不良率。中国专利CN102259455A公开了一种太阳能组件层压方法，其通过对将层压机下腔体抽真空——上、下腔体同时抽真空--上腔体增压的分段式放气层压的方式，能够使得太阳能组件之间的气泡顺利排出，从而提高了太阳能电池组件之间的结合性能。上述对太阳能组件的层压方式的改进，虽然都较好的解决了现有太阳能组件层压中气泡排除不良导致结合性能较差的问题，对于CIGS及晶体硅、非晶硅而言，主要是封装材料(一般为玻璃)来承受一个大气压的压强，而对于光电转换层本身，在层压过程中并未发生较大形变，但是，对于解决柔性太阳能电池组件层压过程中，因光电转换层仅为几微米厚的晶体层，在层压过程中随着封装材料的熔化变软形变，光电转换层将直接承受一个大气压的力，极易造成膜层的直接损坏，因此，开发一种适合柔性组件的层压方法是一种亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有柔性太阳能组件在层压过程中，随着封装材料的熔化变软形变出现膜层直接损坏的技术问题，提高电池的发电性能及可靠性，本发明提供了一种柔性太阳能电池组件的层压方法。
本发明的技术方案为：
一种柔性太阳能组件的层压方法，具体包括如下步骤：
步骤1、将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，对层压机上腔体和下腔体同时抽真空；
步骤2、逐步增加层压机上腔体中的压强至最高层压压强，保持层压机上腔体中的最高层压压强与下腔体中的压强差小于一个大气压，直至太阳能组件中各层材料粘合；
步骤3、使层压机上腔体恢复到步骤1中的初始真空压强，同时逐步增加层压机下腔体中的压强至一个大气压；
步骤4、打开层压机下腔体，即得层压后的太阳能组件。
所述步骤2中采用分段逐步增加层压压强的方法将层压机上腔体中的压强增加至最高层压压强。
所述分段逐步增加层压机上腔体压强的方法具体包括如下步骤：
步骤2.1、逐步增加层压机上腔体中的压强至第一层压压强，第一层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.002MPa～0.03MPa，且在第一层压压强下保持10s～10min；
步骤2.2、将第一层压压强逐步增加至第二层压压强，第二层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.01MPa～0.06MPa，且在第二层压压强下保持10s～10min。
所述分段增加层压压强的方法还包括：
步骤2.3、将第二层压压强逐步增加至第三层压压强，第三层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.02MPa～0.1MPa，且在第三层压压强下保持10s～10min。
所述步骤1中层压机的上腔体和下腔体抽真空压强为0.001MPa～0.005MPa，其加热板温度为135～175℃。
所述步骤1中将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，其具体步骤是：
步骤1.1、将缓冲材料层置于层压机的腔体中；
步骤1.2、将太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，使缓冲材料层位于太阳能组件的上方和/或下方。
所述的缓冲材料层为泡沫层、泡沫橡胶层、海绵橡胶层及泡沫塑料层中的一种或几种的组合。
所述步骤1中的层压方法还包括：
步骤1.3、在柔性太阳能组件与缓冲材料层之间设置隔离材料层。
所述的隔离材料层为含氟纤维材料，优选聚四氟乙烯。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
A.本发明在层压机中层压太阳能各层材料时，在层压工艺初始阶段设置层压机上腔体分阶段逐步增加压强，并保持最终的层压压强低于一个大气压强，下腔保持抽真空的制造工艺，从而使封装材料及电池间进行逐步键合并对光电转换材料进行缓冲作用，从而防止柔性太阳能电池组件层压过程中，因光电转换层仅为几个微米的晶体层，在层压过程中随着封装材料的融化，光电转换层将承受压力过大而造成晶体材料的断裂、破碎，膜层损坏，并形成短路点的技术问题，本发明有利于提高光电电池的发电性能及可靠性，且层压方法工艺制程简单，并具有易实现的特点。
B.本发明在柔性太阳能组件传输至层压机之前，在太阳能组件的上方和/或下方设置缓冲材料层，缓冲材料层采用可进行弹性形变的材料，当层压机上腔体中逐步增加压强的过程中，起到缓冲的作用，可保护太阳能组件。
C.本发明在柔性太阳能组件和缓冲材料层之间增加隔离材料层，隔离材料层采用含氟纤维材料，使得在层压过程中，缓冲材料层与柔性太阳能组件不粘结，实现缓冲材料层的反复利用。
D.通过试验验证，本发明所述层压工艺，借助于在层压过程中进行分段加压的方式，且保持最终压强值低于一个标准大气压强，可有效解决柔性太阳能组件在层压过程中的光伏电池晶体损伤的问题。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1a为本发明所述柔性太阳能组件的结构示意图；
图1b为图1a的A-A截面示意图；
图2为本发明各实施例所述层压机的外型结构示意图；
图3为实施例1中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线；
图4为实施例2中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线；
图5为实施例3中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线；
图6为实施例4中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线；
图7为实施例5中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线；
图8为对比例中所述层压工艺的上、下腔体的压强变化曲线。
图中：
101-柔性太阳能组件；102-前板；103-封装材料A；104-电池层；105-封装材料B；106-背板；201-层压机；202-加热板；203-下腔体；204-上下腔隔膜；205-上腔体；
301、401、501、601、701、801-层压初始阶段；
302、402、502、702-层压处理阶段；
303、403、503-压合中间工艺阶段；
304、404、504、604、704、804-压合工艺阶段；
305、405、505、605、705、805-层压结束阶段。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明以高分子聚合材料为衬底的太阳能组件为例，对本发明所提供的柔性太阳能组件的层压方法做进一步详细描述。
具体层压方法包括如下步骤：
步骤1、将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，对层压机上腔体和下腔体同时抽真空；
此步骤中优选地具体步骤如下：
步骤1.1、将缓冲材料层置于层压机的腔体中；
步骤1.2、将太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，使缓冲材料层位于太阳能组件的上方和/或下方。
更优选地，此步骤还包括如下步骤：
步骤1.3、在柔性太阳能组件与缓冲材料层之间设置隔离材料层。
步骤2、逐步增加层压机上腔体中的压强至最高层压压强，保持层压机上腔体中的最高层压压强与下腔体中的压强差小于一个大气压，直至太阳能组件中各层材料粘合；
步骤2中优选采用分段逐步增加层压压强的方法将层压机上腔体中的压强增加至最高层压压强。其中，分段逐步增加层压机上腔体压强的方法具体包括如下步骤：
步骤2.1、逐步增加层压机上腔体中的压强至第一层压压强，第一层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.002MPa～0.03MPa，且在第一层压压强下保持10s～10min；
步骤2.2、将第一层压压强逐步增加至第二层压压强，第二层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.01MPa～0.06MPa，且在第二层压压强下保持10s～10min。
还包括步骤2.3：
步骤2.3、将第二层压压强逐步增加至第三层压压强，第三层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.02MPa～0.1MPa，且在第三层压压强下保持10s～10min。
步骤3、使层压机上腔体恢复到步骤1中的初始真空压强，同时逐步增加层压机下腔体中的压强至一个大气压强；
步骤4、打开层压机下腔体，即得层压后的太阳能组件。
如图1a和图1b所示，柔性薄膜太阳能组件101的构成由上及下依次为：前板102、封装材料A103、电池层104、封装材料B105、背板106，其中，封装材料A103及封装材料B105的作用是将前板102、电池层104及背板106进行粘结形成密闭的封装环境，从而保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入，保证组件的可靠性能。所述的封装材料包括且不仅限于沙林、PO、PVB及EVA等材料。
如图2所示，层压机201的构成由上及下依次为：层压机上腔体205、上下腔隔膜204、层压机下腔体203、加热板202，其中，上下腔隔膜204均为硅胶隔膜，其作用是将层压机201分成层压机上腔体205及层压机下腔体203，并且两个腔体之间保持不连通，其中层压机上腔体205及层压机下腔体203均具有独立的气体通路，可进行独立充气增压及抽真空减压的工艺；
以下各实施例及对比例所示的层压曲线中，为便于区分层压机上下腔体的压强曲线，设置层压机上腔体205压强曲线用实线表示，层压机下腔体203内压强曲线用虚连接线表示。
实施例1：
本实施例所述柔性薄膜太阳能组件的层压方法，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境，且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，将泡沫层设置在层压机201下腔体203中的加热板202上，然后将柔性薄膜太阳能组件101设置于泡沫层上，对加热板202进行加热，加热板202的温度设置为135℃，关闭层压机201，同时对下腔体203进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压抽真空工艺保持4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内的压强曲线如图3中层压初始阶段301所示；
步骤2.1，层压处理：对层压机上腔体205充气且使上腔室205的压强达到0.01MPa且保持不变，此时，层压机下腔体203依然处于抽真空状态并维持压强0.001MPa，保持此过程2min，使上下腔隔膜204与柔性组件接触强度增大并使组件各层材料初步粘结在一起，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图3中层压处理阶段302所示。由于层压机上下腔体205、203存在压强差，导致上下腔隔膜204向下弯曲接触柔性薄膜太阳能组件101的前板102并保持一定压强，此压强可使柔性太阳能组件的各层材料因受热而进行初步的预粘结；
步骤2.2，压合中间工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.03MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持2min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图3中压合中间工艺阶段303所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106的有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤2.3，压合工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.05MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持7min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图3中压合工艺阶段304所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤3，层压结束：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图3中层压结束阶段305所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
实施例2：
本实施例所述柔性薄膜太阳能组件的层压方法，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，将泡沫橡胶层设置在上下腔隔膜204的下侧面，将柔性薄膜太阳能组件101设置于加热板202上，加热板温度设置为175℃，关闭层压机201，同时对下腔体203进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压抽真空工艺保持4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图4中层压初始阶段401所示；
步骤2.1，层压处理：对层压机上腔体205充气且使上腔室的压强达到0.01MPa且保持不变，此时，层压机下腔体203依然处于抽真空状态并维持压强0.001MPa，保持此过程2min，使上下腔隔膜与柔性太阳能组件接触强度增大，并使组件各层材料初步粘结在一起，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图4中层压处理阶段402所示，由于层压机上下腔体存在压强差，导致上下腔隔膜204向下弯曲接触柔性薄膜太阳能组件101的前板102并保持一定压强，此压强可使柔性太阳能组件的各层材料因受热而进行初步的预粘结；
步骤2.2，压合中间工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.04MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持2min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图4中压合中间工艺阶段403所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大；从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤2.3，压合工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.06MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持7min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图4中压合工艺阶段404所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤3，层压结束：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图4中层压结束阶段405所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
实施例3：
本实施例所述柔性薄膜太阳能组件的层压方法，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，在层压机的上下腔隔膜204下侧面及加热板202上分别设置一海绵橡胶层和泡沫塑料层，将柔性薄膜太阳能组件101设置于海绵橡胶层和泡沫塑料层之间，加热板温度设置为150℃，关闭层压机201，同时对下腔体203进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压抽真空工艺保持4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图5中层压初始阶段501所示；
步骤2.1，层压处理：对层压机上腔体205充气且使上腔室的压强达到0.02MPa且保持不变，此时，层压机下腔体203依然处于抽真空状态并维持压强0.001MPa，保持此过程2min，使上下腔隔膜204与柔性太阳能组件接触强度增大，并使太阳能组件各层材料初步粘结在一起，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图5中层压处理阶段502所示，由于层压机上下腔体之间存在压强差，导致上下腔隔膜204向下弯曲接触柔性薄膜太阳能组件101的前板102并保持一定压强，此压强可使柔性太阳能组件的各层材料因受热而进行初步的预粘结；
步骤2.2，压合中间工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.06MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持2min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图5中压合中间工艺阶段503所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤2.3，压合工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.08MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持7min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图5中压合工艺阶段504所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤3，层压结束：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图5中层压结束阶段505所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
实施例4：
本实施例所述柔性薄膜太阳能组件的层压方法，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，将泡沫橡胶层材料置于上下腔隔膜204的下表面上，同时将聚四氟乙烯隔离材料层设置在泡沫橡胶层的下方，然后将柔性薄膜太阳能组件101设置于加热板202上，加热板温度设置为145℃，关闭层压机201，同时对下腔体进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压抽真空工艺保持4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图6中层压初始阶段601所示；
步骤2，压合工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.06MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持7min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图6中压合工艺阶段604所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101的前板102压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤3，层压结束：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图6中层压结束阶段605所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
实施例5：
本实施例所述柔性薄膜太阳能组件的层压方法，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，在加热板上依次铺设泡沫层和聚四氟乙烯，将柔性薄膜太阳能组件101设置于聚四氟乙烯上，加热板温度设置为165℃，关闭层压机201，同时对下腔体进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压抽真空工艺保持4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图7中层压初始阶段701所示；
步骤2.1，层压处理：对层压机上腔体205充气且使上腔室的压强达到0.02MPa且保持不变，此时，层压机下腔体203依然处于抽真空状态并维持压强0.001MPa，保持此过程2min，使上下腔隔膜与柔性太阳能组件接触强度增大并使太阳能组件各层材料初步粘结在一起，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图7中层压处理阶段702所示，由于层压机上下腔体存在压强差，导致上下腔隔膜204向下弯曲接触柔性薄膜太阳能组件101的前板102并保持一定压强，此压强可使柔性太阳能组件的各层材料因受热而进行初步的预粘结；
步骤2.2，压合工艺：继续对层压机上腔体205进行充气至压强达到0.05MPa，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并继续维持压强0.001MPa，维持10min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图7中压合工艺阶段704所示，此时上下腔隔膜204与柔性薄膜太阳能组件101前板102的压强持续增加，此压强使封装材料A103及封装材料B105将前板102、电池层104及背板106有效粘结强度进一步加大，从而形成密闭的封装环境，保护电池层104隔绝空气与水汽的侵入；
步骤3，层压结束：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图7中层压结束阶段705所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
对比例
本对比例以现有技术中常规的柔性薄膜太阳能组件的层压方法进行层压，具体的实施步骤如下：
步骤1，初始层压：控制层压机上腔体205处于真空环境且控制其初始压强为0.001MPa，打开层压机201，将柔性薄膜太阳能组件101设置于加热板202上，加热板温度设置为150℃，关闭层压机201，开始对下腔体203进行抽真空至压强为0.001MPa，开始进行层压工艺，并保持各自压强不变4min，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图8中层压初始阶段801所示；
步骤2，层压处理：层压机上腔体205充气至压强达到0.101MPa，并保持此压强10min，而层压机下腔体203依然处于抽真空状态并维持压强0.001MPa不变，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图8中压合工艺阶段804所示。此阶段直接将上腔室压强提高至一个大气压，容易造成柔性组件内的光电转换晶体层的破裂，从而造成组件性能的下降及失效；
步骤3，层压结束阶段：此阶段层压机上腔体205抽真空至初始压强0.001MPa，而对层压机下腔体203进行充气工艺至压强达到0.101MPa，层压机上腔体205与层压机下腔体203内压强曲线如图8中层压结束阶段805所示；
步骤4，打开层压机下腔体203，取出层压后的柔性太阳能组件101，层压工艺结束。
通过对上述实施例1-5及对比例所述工艺层压得到的层压太阳能组件进行PL(光致发光)检测，实施例1-5所述工艺层压得到的太阳能组件，并未发现因层压造成组件PL变暗的现象，而对比例中有一定概率出现光伏组件失效。可见，本发明所述层压工艺借助于在层压过程中进行分段加压的方式，且保持最终压强值低于一个标准大气压，可有效解决柔性太阳能组件在层压过程中光伏电池晶体损伤的问题。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明保护的范围之中。
Claims (10)
1.一种柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1、将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，对层压机上腔体和下腔体同时抽真空；
步骤2、逐步增加层压机上腔体中的压强至最高层压压强，保持层压机上腔体中的最高层压压强与下腔体中的压强差小于一个大气压，直至太阳能组件中各层材料粘合；
步骤3、使层压机上腔体恢复到步骤1中的初始真空压强，同时逐步增加层压机下腔体中的压强至一个大气压；
步骤4、打开层压机下腔体，即得层压后的太阳能组件。
2.根据权利要求1所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述步骤2中采用分段逐步增加层压压强的方法将层压机上腔体中的压强增加至最高层压压强。
3.根据权利要求2所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述分段逐步增加层压机上腔体压强的方法具体包括如下步骤：
步骤2.1、逐步增加层压机上腔体中的压强至第一层压压强，第一层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.002MPa～0.03MPa，且在第一层压压强下保持10s～10min；
步骤2.2、将第一层压压强逐步增加至第二层压压强，第二层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.01MPa～0.06MPa，且在第二层压压强下保持10s～10min。
4.根据权利要求3所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述分段增加层压压强的方法还包括：
步骤2.3、将第二层压压强逐步增加至第三层压压强，第三层压压强与层压机下腔体之间的压强差为0.02MPa～0.1MPa，且在第三层压压强下保持10s～10min。
5.根据权利要求1所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述步骤1中层压机的上腔体和下腔体抽真空压强为0.001～0.005MPa，其加热板温度为135～175℃。
6.根据权利要求1所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述步骤1中将柔性太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，其具体步骤是：
步骤1.1、将缓冲材料层置于层压机的腔体中；
步骤1.2、将太阳能组件中的各层材料对位后置于层压机下腔体的加热板上，使缓冲材料层位于太阳能组件的上方和/或下方。
7.根据权利要求6所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述的缓冲材料层为泡沫层、泡沫橡胶层、海绵橡胶层及泡沫塑料层中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求6所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述步骤1中的层压方法还包括：
步骤1.3、在柔性太阳能组件与缓冲材料层之间设置隔离材料层。
9.根据要求要求8所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述的隔离材料层为含氟纤维材料。
10.根据要求要求9所述的柔性太阳能组件的层压方法，其特征在于，所述的隔离材料层为聚四氟乙烯。
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