CN108321235A - 一种高性能光伏组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高性能光伏组件及其制备方法，该方法包括以下步骤：首先依次铺设金属背板、第一EVA封装胶层、第一导热封装胶层、第二导热封装胶层、光伏电池片层、第一隔热封装胶层、EVA封装胶层、第二隔热封装胶层以及第一玻璃盖板，并进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；然后通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。本发明的光伏组件可以长期使用，且工作稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池技术领域，特别是涉及一种高性能光伏组件及其制备方法。
背景技术
现有的光伏电池组件的制备过程中，通常是先在光伏电池背板上依次铺设第一EVA封装胶层、太阳能电池片层、第二EVA封装胶层以及透明钢化玻璃层，然后通过层压工艺以形成光伏电池组件。光伏电池组件各层紧密接触，在实际使用过程中，由于长期在太阳光照射下工作，未被光伏电池片吸收的太阳光容易转换为热量，进而使得现有的光伏电池组件长期在高温环境中工作，导致EVA封装胶层易老化发黄，从而影响光伏电池组件的透光率，从而影响光伏电池组件的输出功率。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种高性能光伏组件及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提出的一种高性能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一金属背板，在所述金属背板的上表面形成多个凸起阵列，在所述金属背板上铺设第一EVA封装胶层；
2)在所述第一EVA封装胶层上铺设第一导热封装胶层，所述第一导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为10-15重量份的第一导热纳米颗粒；
3)在所述第一导热封装胶层上铺设第二导热封装胶层，所述第二导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为15-20重量份的第二导热纳米颗粒，所述第二导热纳米颗粒的粒径大于所述第一导热纳米颗粒的粒径；
4)在所述第二导热封装胶层上铺设光伏电池片层；
5)在所述光伏电池片层上铺设第一隔热封装胶层，在所述第一隔热封装胶层上铺设EVA封装胶层，在所述EVA封装胶层上铺设第二隔热封装胶层，所述第一隔热封装胶层和所述第二隔热封装胶层均包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为20-25重量份的隔热材料；
6)在第一玻璃盖板的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽，接着在所述第二隔热封装胶层上铺设所述第一玻璃盖板，接着进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；
7)在第二玻璃盖板的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽相对设置的第二环形沟槽，通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
进一步的，所述金属背板的材质为铝、铜以及不锈钢中的一种，所述金属背板的厚度为600-1500微米，所述凸起为圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的直径为300-800微米，相邻圆柱形凸起之间的间距为500-1000微米。
进一步的，所述第一EVA封装胶层的厚度为200-300微米，所述第一导热封装胶层的厚度为100-200微米，所述第二导热封装胶层的厚度为150-250微米。
进一步的，所述第一、第二导热纳米颗粒的材质为氧化铝、氮化硼、氧化镁、氮化铝以及碳化硅中的一种，所述第一导热纳米颗粒的粒径为90-120纳米，所述第二导热纳米颗粒的粒径为150-200纳米。
进一步的，所述光伏电池片层包括多个呈阵列排布的光伏电池片，所述光伏电池片为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、砷化镓电池以及铜铟镓硒电池中的一种。
进一步的，所述第一隔热封装胶层的厚度为80-100微米，所述EVA封装胶层的厚度为300-400微米，所述第二隔热封装胶层的厚度为60-90微米。
进一步的，所述隔热材料为膨胀珍珠岩粉末、玻璃棉粉末、膨胀蛭石粉末以及硅酸盐粉末中的一种。
进一步的，所述间隙的高度2-5毫米。
本发明还提供了一种高性能光伏组件，所述高性能光伏组件为采用上述方法制备形成的。
本发明的高性能光伏组件中，在金属背板上依次铺设第一EVA封装胶层、第一导热封装胶层以及第二导热封装胶层，通过优化各导热封装胶层中的导热纳米颗粒的含量以及粒径，使得第一、第二导热封装胶层中导热纳米颗粒的含量以及粒径均持续增加，以形成优异的导热路径，可以确保光伏电池片在发电过程中产生的热量可以快速通过各导热封装胶层传导至金属背板，同时所述金属背板的上表面的每个凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中，第一EVA封装胶层设置在相邻凸起的间隙中，上述结构的设置确保优异导热性能的同时，可以提高金属背板与各导热封装胶层的粘结性能，使得整个光伏组件的密封性优异。
光伏电池片层上设置有第一隔热封装胶层、EVA封装胶层以及所述第二隔热封装胶层，两层较薄的隔热封装胶层夹持一较厚的EVA封装胶层，可以阻挡光伏电池片在发电过程中产生的热量传导至EVA封装胶层，同时由于第一玻璃盖板和第二玻璃盖板之间真空间隙的存在，太阳光照射第一玻璃盖板产生的热量难以传导至第二玻璃盖板，进而使得EVA封装胶层的工作温度较低，可以长时间工作而不会老化变黄，进而提高了光伏组件的工作稳定性。此外，本发明的制备方法简单易行，可以与现有的光伏组件的制备工序兼容，易于工业化生产。
附图说明
图1为本发明的高性能光伏组件的结构示意图。
图2为本发明的第一玻璃盖板的俯视结构图。
图3为本发明的第二玻璃盖板的仰视结构图。
图4为本发明的金属背板的俯视结构图。
具体实施方式
本发明具体实施例提出的一种高性能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：1)提供一金属背板，在所述金属背板的上表面形成多个凸起阵列，在所述金属背板上铺设第一EVA封装胶层；2)在所述第一EVA封装胶层上铺设第一导热封装胶层，所述第一导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为10-15重量份的第一导热纳米颗粒；
3)在所述第一导热封装胶层上铺设第二导热封装胶层，所述第二导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为15-20重量份的第二导热纳米颗粒，所述第二导热纳米颗粒的粒径大于所述第一导热纳米颗粒的粒径；4)在所述第二导热封装胶层上铺设光伏电池片层；
5)在所述光伏电池片层上铺设第一隔热封装胶层，在所述第一隔热封装胶层上铺设EVA封装胶层，在所述EVA封装胶层上铺设第二隔热封装胶层，所述第一隔热封装胶层和所述第二隔热封装胶层均包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为20-25重量份的隔热材料；
6)在第一玻璃盖板的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽，接着在所述第二隔热封装胶层上铺设所述第一玻璃盖板，接着进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；
7)在第二玻璃盖板的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽相对设置的第二环形沟槽，通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
其中，所述金属背板的材质为铝、铜以及不锈钢中的一种，所述金属背板的厚度为600-1500微米，所述凸起为圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的直径为300-800微米，相邻圆柱形凸起之间的间距为500-1000微米。所述第一EVA封装胶层的厚度为200-300微米，所述第一导热封装胶层的厚度为100-200微米，所述第二导热封装胶层的厚度为150-250微米。所述第一、第二导热纳米颗粒的材质为氧化铝、氮化硼、氧化镁、氮化铝以及碳化硅中的一种，所述第一导热纳米颗粒的粒径为90-120纳米，所述第二导热纳米颗粒的粒径为150-200纳米。所述光伏电池片层包括多个呈阵列排布的光伏电池片，所述光伏电池片为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、砷化镓电池以及铜铟镓硒电池中的一种。所述第一隔热封装胶层的厚度为80-100微米，所述EVA封装胶层的厚度为300-400微米，所述第二隔热封装胶层的厚度为60-90微米。所述隔热材料为膨胀珍珠岩粉末、玻璃棉粉末、膨胀蛭石粉末以及硅酸盐粉末中的一种。所述间隙的高度2-5毫米。
本发明还提供了一种高性能光伏组件，所述高性能光伏组件为采用上述方法制备形成的。如图1-4所示，所述高性能光伏组件包括金属背板1、第一EVA封装胶层2、第一导热封装胶层3、第二导热封装胶层4、光伏电池片层5、第一隔热封装胶层6、EVA封装胶层7、第二隔热封装胶层8、第一玻璃盖板91以及第二玻璃盖板92，其中所述金属背板1的上表面形成多个凸起阵列，每个所述凸起11的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层3中，在第一玻璃盖板91的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽911，在第二玻璃盖板92的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽911相对设置的第二环形沟槽921，通过一环形密封圈10将所述第一玻璃盖板91和所述第二玻璃盖板92粘结在一起，所述环形密封圈10上设置有抽气口(未图示)，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板91和所述第二玻璃盖板92之间的间隙110抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
实施例1：
一种高性能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：1)提供一金属背板，在所述金属背板的上表面形成多个凸起阵列，在所述金属背板上铺设第一EVA封装胶层；2)在所述第一EVA封装胶层上铺设第一导热封装胶层，所述第一导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为13重量份的第一导热纳米颗粒；
3)在所述第一导热封装胶层上铺设第二导热封装胶层，所述第二导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为17重量份的第二导热纳米颗粒，所述第二导热纳米颗粒的粒径大于所述第一导热纳米颗粒的粒径；4)在所述第二导热封装胶层上铺设光伏电池片层；
5)在所述光伏电池片层上铺设第一隔热封装胶层，在所述第一隔热封装胶层上铺设EVA封装胶层，在所述EVA封装胶层上铺设第二隔热封装胶层，所述第一隔热封装胶层和所述第二隔热封装胶层均包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为23重量份的隔热材料；
6)在第一玻璃盖板的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽，接着在所述第二隔热封装胶层上铺设所述第一玻璃盖板，接着进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；
7)在第二玻璃盖板的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽相对设置的第二环形沟槽，通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
其中，所述金属背板的材质为铝，所述金属背板的厚度为1000微米，所述凸起为圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的直径为500微米，相邻圆柱形凸起之间的间距为700微米。所述第一EVA封装胶层的厚度为250微米，所述第一导热封装胶层的厚度为150微米，所述第二导热封装胶层的厚度为200微米。所述第一、第二导热纳米颗粒的材质为氮化铝，所述第一导热纳米颗粒的粒径为100纳米，所述第二导热纳米颗粒的粒径为180纳米。所述光伏电池片层包括多个呈阵列排布的光伏电池片，所述光伏电池片为单晶硅电池。所述第一隔热封装胶层的厚度为90微米，所述EVA封装胶层的厚度为360微米，所述第二隔热封装胶层的厚度为70微米。所述隔热材料为硅酸铝粉末。所述间隙的高度3毫米。
实施例2：
一种高性能光伏组件的制备方法，包括以下步骤：1)提供一金属背板，在所述金属背板的上表面形成多个凸起阵列，在所述金属背板上铺设第一EVA封装胶层；2)在所述第一EVA封装胶层上铺设第一导热封装胶层，所述第一导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为15重量份的第一导热纳米颗粒；
3)在所述第一导热封装胶层上铺设第二导热封装胶层，所述第二导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为20重量份的第二导热纳米颗粒，所述第二导热纳米颗粒的粒径大于所述第一导热纳米颗粒的粒径；4)在所述第二导热封装胶层上铺设光伏电池片层；
5)在所述光伏电池片层上铺设第一隔热封装胶层，在所述第一隔热封装胶层上铺设EVA封装胶层，在所述EVA封装胶层上铺设第二隔热封装胶层，所述第一隔热封装胶层和所述第二隔热封装胶层均包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为20重量份的隔热材料；
6)在第一玻璃盖板的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽，接着在所述第二隔热封装胶层上铺设所述第一玻璃盖板，接着进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；
7)在第二玻璃盖板的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽相对设置的第二环形沟槽，通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
其中，所述金属背板的材质为铜，所述金属背板的厚度为1200微米，所述凸起为圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的直径为400微米，相邻圆柱形凸起之间的间距为600微米。所述第一EVA封装胶层的厚度为300微米，所述第一导热封装胶层的厚度为200微米，所述第二导热封装胶层的厚度为250微米。所述第一、第二导热纳米颗粒的材质为碳化硅，所述第一导热纳米颗粒的粒径为120纳米，所述第二导热纳米颗粒的粒径为200纳米。所述光伏电池片层包括多个呈阵列排布的光伏电池片，所述光伏电池片为多晶硅电池。所述第一隔热封装胶层的厚度为100微米，所述EVA封装胶层的厚度为400微米，所述第二隔热封装胶层的厚度为90微米。所述隔热材料为膨胀珍珠岩粉末。所述间隙的高度4毫米。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)提供一金属背板，在所述金属背板的上表面形成多个凸起阵列，在所述金属背板上铺设第一EVA封装胶层；
2)在所述第一EVA封装胶层上铺设第一导热封装胶层，所述第一导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为10-15重量份的第一导热纳米颗粒；
3)在所述第一导热封装胶层上铺设第二导热封装胶层，所述第二导热封装胶层包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为15-20重量份的第二导热纳米颗粒，所述第二导热纳米颗粒的粒径大于所述第一导热纳米颗粒的粒径；
4)在所述第二导热封装胶层上铺设光伏电池片层；
5)在所述光伏电池片层上铺设第一隔热封装胶层，在所述第一隔热封装胶层上铺设EVA封装胶层，在所述EVA封装胶层上铺设第二隔热封装胶层，所述第一隔热封装胶层和所述第二隔热封装胶层均包括EVA以及相对于所述EVA100重量份为20-25重量份的隔热材料；
6)在第一玻璃盖板的上表面的四周边缘形成第一环形沟槽，接着在所述第二隔热封装胶层上铺设所述第一玻璃盖板，接着进行层压处理，以使得所述金属背板的上表面的每个所述凸起的一部分嵌入到所述第一导热封装胶层中；
7)在第二玻璃盖板的下表面的四周边缘形成与所述第一环形沟槽相对设置的第二环形沟槽，通过一环形密封圈将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板粘结在一起，所述环形密封圈上设置有抽气口，利用所述抽气口将所述第一玻璃盖板和所述第二玻璃盖板之间的间隙抽至真空状态，然后利用密封胶密封所述抽气口。
2.根据权利要求1所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述金属背板的材质为铝、铜以及不锈钢中的一种，所述金属背板的厚度为600-1500微米，所述凸起为圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的直径为300-800微米，相邻圆柱形凸起之间的间距为500-1000微米。
3.根据权利要求1所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述第一EVA封装胶层的厚度为200-300微米，所述第一导热封装胶层的厚度为100-200微米，所述第二导热封装胶层的厚度为150-250微米。
4.根据权利要求3所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述第一、第二导热纳米颗粒的材质为氧化铝、氮化硼、氧化镁、氮化铝以及碳化硅中的一种，所述第一导热纳米颗粒的粒径为90-120纳米，所述第二导热纳米颗粒的粒径为150-200纳米。
5.根据权利要求1所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述光伏电池片层包括多个呈阵列排布的光伏电池片，所述光伏电池片为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、砷化镓电池以及铜铟镓硒电池中的一种。
6.根据权利要求1所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述第一隔热封装胶层的厚度为80-100微米，所述EVA封装胶层的厚度为300-400微米，所述第二隔热封装胶层的厚度为60-90微米。
7.根据权利要求6所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述隔热材料为膨胀珍珠岩粉末、玻璃棉粉末、膨胀蛭石粉末以及硅酸盐粉末中的一种。
8.根据权利要求1所述的高性能光伏组件的制备方法，其特征在于：所述间隙的高度2-5毫米。
9.一种高性能光伏组件，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的方法制备形成的。
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