CN108682704A - 太阳能电池封装板及其制备工艺、太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能电池封装板的制备工艺，包括：提供基材层，所述基材层具有相对设置的第一表面和第二表面；将第一涂层涂覆于所述第一表面上，其中，所述第一涂层为耐磨涂层；将第二涂层涂覆于所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层；通过镀膜工艺在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，所述阻隔层为水汽阻隔层；将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上；将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上，所述硅胶层具有高透光性。本发明实施例的太阳能电池封装板的制备工艺，工艺省时灵活，通过该工艺形成的太阳能电池封装板，具有高水汽阻隔、防眩光、耐磨、耐划、轻薄柔软等功能，具有更高的光透过率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能移动电源技术领域，特别是涉及一种太阳能电池封装板及其制备工艺、太阳能电池。
背景技术
太阳能作为一种天然洁净的可再生能源，越来越受到人们的青睐，柔性薄膜太阳能电池作为太阳能电池的新品种，其应用也越来越广泛，尤其是对移动能源的需求越来越大，太阳能移动能源由于绿色环保、轻便柔软、携带方便，逐渐成为最符合现代生活的移动能源。
封装前板对移动电源有保护作用，随着薄膜技术的发展，人们对封装前板的整体性能要求也越来越高，移动能源产品通常使用年限较短，一般小于5年，如何制备出满足年限需求，且结构简单、成本较低的封装前板成为目前亟待解决的问题。
传统的封装前板，将磨砂PET膜复合在基材表面，可以增强封装前板的耐磨耐划性能，但是其水汽透过率较低。现有的一种封装前板的结构是采用磨砂PET膜、光伏热压胶片和PET阻水膜复合的方式，通过光伏热压胶片将PET阻水膜复合到磨砂PET膜上，可以增大封装前板的水汽阻隔率，但是该复合结构制备结构复杂，制备工艺复杂，操作温度较高，工艺时间较长，成本较高，封装后产品较厚较硬，不适合现有的柔性薄膜太阳能电池的需求。
同时，现有的柔性太阳能电池，将封装前板封装在芯片组件上，通常是通过将透明封装胶片至于封装前板与芯片组件中间，进行高温层压将封装前板封装在芯片组件上，但是透明胶片的透光率较差，易析出化学物质，耐老化性能差，且封装工艺所需温度较高(大于140℃)，且所需层压工艺时间较长(20min-2h)，工艺复杂，成本较高。
发明内容
本发明提供了一种太阳能电池封装板及其制备工艺、太阳能电池，以解决现有技术的封装前板结构复杂、制作成本高且用于太阳能电池封装时封装工艺复杂的问题。
第一方面，本发明提供了一种太阳能电池封装板的制备工艺，包括：
提供基材层，所述基材层具有相对设置的第一表面和第二表面；
将第一涂层涂覆于所述第一表面上，其中，所述第一涂层为耐磨涂层；
将第二涂层涂覆于所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层；
通过镀膜工艺在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，所述阻隔层为水汽阻隔层；
将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上；
将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上，所述硅胶层具有高透光性。
可选地，所述将第一涂层涂覆于所述第一表面上，包括：
提供第一涂层混合溶液，其中，所述第一涂层混合溶液包含磨砂粒子含氟类粒子、聚酯类粒子；
以涂布的方式将所述第一涂层混合溶液涂覆于所述第一表面上；
在第一指定温度下干燥第一指定时间形成第一涂层。
可选地，所述在第一指定温度下干燥第一指定时间形成第一涂层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成第一涂层。
可选地，所述以涂布的方式将所述第一涂层混合溶液涂覆于所述第一表面上，包括：
将第一涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第一表面上。
可选地，所述将第二涂层涂覆在所述第二表面上，包括：
提供第二涂层混合溶液，所述第二涂层混合溶液为包括丙烯酸类、聚氨酯类和聚酯类中的至少一种的混合溶液；
以涂布的方式将所述第二涂层混合溶液涂覆于所述第二表面上，形成第二涂层湿膜；
在第二指定温度下干燥第二指定时间形成第二涂层。
可选地，所述在第二指定温度下干燥第二指定时间形成第二涂层，包括：
在50℃-70℃下干燥1min-5min形成第二涂层。
可选地，所述以涂布的方式将所述第二涂层混合溶液涂覆于所述第二表面上，包括：
将第二涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第二表面上。
可选地，所述将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上，包括：
提供颜料涂层混合溶液，其中，所述颜料涂层混合溶液包括颜料粒子、抗老化剂与有机涂层溶液；
以涂布的方式将所述颜料涂层溶液涂覆于所述阻隔层上，形成颜料涂层湿膜；
在第三指定温度下干燥第三指定时间形成颜料涂层。
可选地，所述在第三指定温度下干燥第三指定时间形成颜料涂层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成颜料涂层。
可选地，所述以涂布的方式将所述颜料涂层溶液涂覆于所述阻隔层上，包括：
将颜料涂层溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述阻隔层上。
可选地，所述将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上，包括：
提供硅胶层混合溶液，其中，所述硅胶层混合溶液包括液态硅胶、抗老化剂和固化剂；
以涂布的方式将所述硅胶层混合溶液涂覆于所述颜料涂层上，形成硅胶层湿膜；
在第四指定温度下干燥第四指定时间形成硅胶层。
可选地，所述在第四指定温度下干燥第四指定时间形成硅胶层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成硅胶层。
可选地，所述以涂布的方式将所述硅胶层混合溶液涂覆于所述颜料涂层上，包括：
将硅胶层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述颜料涂层上。
可选地，所述通过镀膜工艺在所述第二涂层远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，包括：
通过原子沉积工艺或磁控溅射工艺在所述第二涂层远离所述第二表面的一侧形成阻隔层。
第二方面，本发明提供了一种太阳能电池封装板，包括：
基材层，所述基材层具有相对的第一表面和第二表面；
第一涂层，所述第一涂层设置在所述第一表面上，所述第一涂层为耐磨涂层；
第二涂层，所述第二涂层设置在所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层；
阻隔层，所述阻隔层设置在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧，所述阻隔层为水汽阻隔层；
颜料涂层，所述颜料涂层设置在所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧；
硅胶层，所述硅胶层设置在所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧，所述硅胶层具有高透光性。
可选地，所述硅胶层的厚度为10um-100um。
可选地，所述基材层为热塑性聚酯薄膜，所述基材层的厚度为50um-200um。
可选地，所述第一涂层包括磨砂粒子、含氟类粒子、聚酯类粒子，所述第一涂层的厚度为1um-10um。
可选地，所述第二涂层包括丙烯酸类膜层、聚氨酯类膜层和聚酯类膜层中的一种，所述第二涂层的厚度为1um-15um。
可选地，所述阻隔层的材料包括Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4中的至少一种，所述阻隔层的厚度为1um-30um。
可选地，所述颜料涂层包括颜料粒子、抗老化剂和有机材料，所述颜料涂层的厚度为1um-15um。
可选地，所述第一涂层通过涂布工艺形成在所述基材层上；
所述第二涂层通过涂布工艺形成在所述基材层上；
所述阻隔层通过镀膜工艺固定在所述第二涂层上；
所述颜料涂层通过涂布工艺形成在所述阻隔层上；
所述硅胶层通过涂布工艺形成在所述颜料涂层上。
第三方面，本发明还提供了一种太阳能电池，包括太阳能电池芯片和上述太阳能电池封装板，所述太阳能电池封装板为可热压的复合膜材，其中，所述太阳能电池封装板的硅胶层靠近所述太阳能电池芯片设置。
第四方面，本发明还提供了一种太阳能电池的封装工艺，用于上述太阳能电池的封装，包括：
将太阳能电池封装板具有硅胶层的一侧贴附在所述太阳能电池的太阳能电池芯片上；
在第五指定温度下层压第五指定时间，将所述太阳能电池封装板封装在所述太阳能电池芯片上。
可选地，所述第五指定温度为50℃-120℃，所述第五指定时间为1min-5min。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例的太阳能电池封装板的制备工艺，在基材层的第一表面涂覆第一涂层，且第一涂层为耐磨涂层，在基材层的第二表面涂覆第二涂层，第二涂层为粘结层，通过镀膜工艺在第二涂层远离第二表面的一侧形成阻隔层，阻隔层为水汽阻隔层，在阻隔层远离第二涂层的一侧涂覆颜料涂层，在颜料涂层远离阻隔层的一侧涂覆硅胶层，该制备工艺，工艺简单、省时灵活，利用该工艺制备的太阳能电池封装板，第一涂层的设置具有防眩光、耐磨、耐划的特性；第二涂层，可以改善基材层的第二表面的状态，使基材层的第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔层更好的沉积，使阻隔层不易从基材层上剥离，通过第二涂层改善基材层的第二表面的状态以沉积阻隔层；阻隔层的可以有效降低水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day；颜料涂层，可以使太阳能电池封装板的颜色多样化；硅胶层具有高透光性，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。本发明实施例的太阳能电池封装板通过将多层膜复合在一起，可以满足高水汽阻隔，防眩光、耐磨、耐划、轻薄柔软、颜色多样化等功能，具有更高的光透过率，同时结构简单，成本较低，工艺省时灵活，封装良品率高，可以满足太阳能电池使用年限的要求。
附图说明
图1为本发明一个实施例的太阳能电池封装板的制备工艺流程图；
图2为本发明又一实施例关于第一涂层制备工艺流程图；
图3为本发明又一实施例关于第二涂层制备工艺流程图；
图4为本发明又一实施例关于颜料涂层制备工艺流程图；
图5为本发明又一实施例关于硅胶层制备工艺流程图；
图6为本发明又一实施例关于太阳能电池封装板的结构示意图；
图7为发明又一实施例关于太阳能电池的封装工艺流程图。
具体实施方式
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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例还提供了一种太阳能电池封装板的制备工艺，参照图1所示，具体包括如下步骤：
步骤101：提供基材层，该基材层具有相对设置的第一表面和第二表面。
该基材层可以为热塑性聚酯薄膜，采用高透光高耐候型材料，具体可以包括高透光PET薄膜、高透光PEN薄膜和高透光PBT薄膜中的一种，可以使封装前板的透光率达90％以上；该基材层2的厚度可以为50um-200um，优选50um、100um、150um和200um。
步骤102，将第一涂层涂覆于所述第一表面上，其中，第一涂层为耐磨涂层。
例如，可以通过涂布工艺将第一涂层涂覆在基材层的第一表面上。
步骤103：将第二涂层涂覆于所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层。
例如，可以通过涂布工艺将第二涂层涂覆在基材层的第二表面上。
步骤104：通过镀膜工艺在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，所述阻隔层为水汽阻隔层。
例如，可以通过原子沉积工艺或磁控溅射工艺将阻隔层形成在第二涂层的远离第二表面的一侧。
步骤105：将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上。
例如，可以通过涂布工艺将颜料涂层涂覆在阻隔层的远离第二涂层的一侧上。
步骤106：将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上。
例如，可以通过涂布工艺将硅胶层涂覆在颜料涂层的远离阻隔层的一侧上。
本发明实施例的太阳能电池封装板的制备工艺，在基材层的第一表面涂覆第一涂层，且第一涂层为耐磨涂层，在基材层的第二表面涂覆第二涂层，第二涂层为粘结层，通过镀膜工艺在第二涂层远离第二表面的一侧形成阻隔层，阻隔层为水汽阻隔层，在阻隔层远离第二涂层的一侧涂覆颜料涂层，在颜料涂层远离阻隔层的一侧涂覆硅胶层，该制备工艺，工艺简单、省时灵活，利用该工艺制备的太阳能电池封装板，第一涂层的设置具有防眩光、耐磨、耐划的特性；第二涂层，可以改善基材层的第二表面的状态，使基材层的第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔层更好的沉积，使阻隔层不易从基材层上剥离，通过第二涂层改善基材层的第二表面的状态以沉积阻隔层；阻隔层的可以有效降低水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day；颜料涂层，可以使太阳能电池封装板的颜色多样化；硅胶层具有高透光性，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。本发明实施例的太阳能电池封装板通过将多层膜复合在一起，可以满足高水汽阻隔，防眩光、耐磨、耐划、轻薄柔软、颜色多样化等功能，具有更高的光透过率，同时结构简单，成本较低，工艺省时灵活，封装良品率高，可以满足太阳能电池使用年限的要求。
在一优选实施例中，参照图2所示，步骤102具体包括：
步骤201：提供第一涂层混合溶液。
其中，第一涂层混合溶液包含磨砂粒子含氟类粒子、聚酯类粒子。
具体的，磨砂粒子可以为SiO2粒子或PMMA粒子，防粘耐老化涂层溶液为含氟类、聚酯类溶液。
该步骤201中，具体的可以将上述溶液在高速搅拌机中以2000转/min进行搅拌均匀。
步骤202：以涂布的方式将第一涂层混合溶液涂覆于所述第一表面上。
将上述步骤201制备的混合溶液涂覆在基材层的第一表面上，具体的可以将第一涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第一表面上。
步骤203：在第一指定温度下干燥第一指定时间形成第一涂层。
该步骤203具体为，在50℃-100℃下干燥1min-5min形成第一涂层。
经上述过程，可以在基材层的第一表面形成具有耐磨、耐划、自清洁、防眩光同时耐老化的膜层。该膜层的厚度为1um-10um，优选1um、3um、5um、7um、10um等。
在一优选实施例中，参照图3所示，步骤103具体包括：
步骤301：提供第二涂层混合溶液。
第二涂层混合溶液可以为包括丙烯酸类、聚氨酯类和聚酯类中的至少一种的混合溶液。
步骤302：以涂布的方式将第二涂层混合溶液涂覆于第二表面上，形成第二涂层湿膜。
将上述步骤301制备的混合溶液涂覆在基材层的第二表面上，具体的可以将第二涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第二表面上。
步骤303：在第二指定温度下干燥第二指定时间形成第二涂层。
该步骤303具体为，在50℃-70℃下干燥1min-5min形成第二涂层。
经过上述过程，可以在基材层的第二表面上形成第二涂层，第二涂层可以改变第二表面状态，使第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔层良好沉积，该第二涂层可以包括丙烯酸类膜层、聚氨酯类膜层和聚酯类膜层中的一种，厚度为1um-10um，优选1um、5u、10um、15um等。
可以理解的是，由于第一涂层高温干燥的温度大于第二涂层高温干燥的温度，因此，应先在基材层的第一表面形成第一涂层后再形成第二涂层，以防止高温影响第二涂层的形成效果。
在一优选实施例中，步骤104具体包括：采用步骤103制备的复合膜层，在第二涂层的远离基底一侧的表面采用原子沉积工艺或磁控溅射工艺形成阻隔层。
阻隔层的具体可以为水汽阻隔层，其材料可以包括Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4中的至少一种，其厚度为1um-30um，优选1um、10um、20um、30um等，阻隔层的设置可以有效的降低太阳能电池封装板的水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day。
在一优选实施例中，参照图4所示，步骤105具体包括：
步骤401：提供颜料涂层混合溶液。
所述颜料涂层混合溶液包括颜料粒子、抗老化剂与有机涂层溶液。
其中，有机涂层容易可以为丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯类中的一种或几种。
该步骤401中，具体的可以将上述溶液在高速搅拌机中以2000转/min进行搅拌均匀。
步骤402：以涂布的方式将所述颜料涂层溶液涂覆于所述阻隔层上，形成颜料涂层湿膜。
将上述步骤401制备的混合溶液涂覆在阻隔层的远离第二涂层的表面上，具体的可以将颜料涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于阻隔层上。
步骤403：在第三指定温度下干燥第三指定时间形成颜料涂层。
该步骤403具体为，在50℃-100℃下干燥1min-5min形成颜料涂层。
经过上述过程后，可以在阻隔层的远离第二涂层的一侧形成颜料涂层，该颜料涂层为彩色高透光涂层，该颜料涂层可以增加太阳能电池封装板的透光率，且使其呈现不同色彩，该层的厚度为1um-15um，优选1um、5um、10um、15um等。
在一优选实施例中，参照图5，步骤106具体包括：
步骤501：提供硅胶层混合溶液。
其中，所述硅胶层混合溶液包括液态硅胶、抗老化剂和固化剂。
步骤502：以涂布的方式将所述硅胶层混合溶液涂覆于所述颜料涂层上，形成硅胶层湿膜。
具体的，可以将搅拌均匀的液态硅胶混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于颜料涂层的远离阻隔层的一侧上。
步骤503：在第四指定温度下干燥第四指定时间形成硅胶层。
该步骤503具体为，在50℃-100℃下干燥1min-5min形成硅胶层。
经过上述步骤后，可以在颜料涂层的表面形成硅胶层，硅胶层的厚度可以为10um-100um，优选的，可以为10um、30um、50um、70um、90um、100um。硅胶层的设置，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。
综上，本发明实施例的太阳能电池封装板的制备工艺，在基材层的第一表面涂覆第一涂层，且第一涂层为耐磨涂层，在基材层的第二表面涂覆第二涂层，通过镀膜工艺在第二涂层远离第二表面的一侧形成阻隔层，在阻隔层远离第二涂层的一侧涂覆颜料涂层，在颜料涂层远离阻隔层的一侧涂覆硅胶层，该制备工艺，工艺简单、省时灵活，利用该工艺制备的太阳能电池封装板，第一涂层的设置具有防眩光、耐磨、耐划的特性；第二涂层，可以改善基材层的第二表面的状态，使基材层的第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔层更好的沉积，使阻隔层不易从基材层上剥离，通过第二涂层改善基材层的第二表面的状态以沉积阻隔层；阻隔层的可以有效降低水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day；颜料涂层，可以使太阳能电池封装板的颜色多样化；硅胶层具有高透光性，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。本发明实施例的太阳能电池封装板通过将多层膜复合在一起，可以满足高水汽阻隔，防眩光、耐磨、耐划、轻薄柔软、颜色多样化等功能，具有更高的光透过率，同时结构简单，成本较低，工艺省时灵活，封装良品率高，可以满足太阳能电池使用年限的要求。
参照图6，本发明实施例的太阳能电池封装板包括：
基材层2，该基材层2具有相对设置的第一表面和第二表面；
第一涂层1，该第一涂层1设置在基材层2的第一表面上，该第一涂层1可以为耐磨涂层；
第二涂层3，该第二涂层3设置在基材层2的第二表面上，该第二涂层3为粘结层；
阻隔层4，该阻隔层4设置在第二涂层3的远离第二表面的一侧，该阻隔层4为水汽阻隔层；
颜料涂层5，该颜料涂层5设置在阻隔层4的远离第二涂层3的一侧；
硅胶层6，该硅胶层6设置在颜料涂层5的远离颜料涂层5的一侧，该硅胶层6具有高透光性。
本发明实施例的太阳能电池封装板，在基材层2的第一表面设置第一涂层1，且第一涂层1为耐磨层，使得该太阳能电池封装板具有防眩光、耐磨、耐划的特性；在基材层2的第二表面设置有第二涂层3，第三涂层3为粘结层，可以改善基材层2的第二表面的状态，使基材层2的第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔4层更好的沉积，使阻隔层4不易从基材层2上剥离，通过第二涂层3改善基材层2的第二表面的状态以沉积阻隔层4；阻隔层4的设置可以有效降低水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day；颜料涂层5设置在阻隔层4的远离第二涂层3的一侧，可以使太阳能电池封装板呈现不同的颜色；硅胶层6具有高透光性，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层6可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层6进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。本发明实施例的太阳能电池封装板通过将多层膜复合在一起，可以满足高水汽阻隔，防眩光、耐磨、耐划、轻薄柔软、颜色多样化等功能，具有更高的光透过率，同时结构简单，成本较低，工艺省时灵活，封装良品率高，可以满足太阳能电池使用年限的要求。
具体的，上述硅胶层6的厚度可以为10um-100um，优选的，可以为10um、30um、50um、70um、90um、100um。
硅胶层6的设置，一方面可以提高太阳能电池封装板的透光性，另一方面，在利用该太阳能电池封装板进行太阳能电池的封装时，硅胶层6可以作为封装胶，不用再在封装前板与太阳能电池芯片之间放置封装胶片，简化了封装叠片工艺，使封装过程变得更为简单，且利用硅胶层6进行太阳能电池封装板与太阳能电池芯片进行层压封装，所需封装温度较低，仅为50℃-120℃，所需层压时间较短，仅需1min-5min，大大提高了封装工艺效率，节省了封装工艺时间，同时提升了产品良品率。
具体的，上述基材层2可以为热塑性聚酯薄膜，采用高透光高耐候型材料，具体可以包括高透光PET薄膜、高透光PEN薄膜和高透光PBT薄膜中的一种，可以使封装前板的透光率达90％以上；该基材层2的厚度可以为50um-200um，优选50um、100um、150um和200um。
第一涂层1包括磨砂粒子、含氟类粒子、聚酯类粒子，以使太阳能电池封装板可以具有耐磨、耐划、自清洁、防眩光、耐老化等优点，磨砂粒子具体可以为SiO2或PMMA粒子；第一涂层的厚度可以为1um-10um，优选1um、3um、5um、7um、10um等。
第二涂层3可以包括丙烯酸类膜层、聚氨酯类膜层和聚酯类膜层中的一种，第二涂层3的厚度为1um-15um，优选1um、5um、10um、15um等。
第二涂层3涂覆在基材层2的第二表面上，可以改善基材层2的第二表面的状态，使第二表面光滑连续，粗糙度较低，有利于阻隔层4更好的沉积。
阻隔层4具体可以为水汽阻隔层，其材料可以包括Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4中的至少一种，其厚度为1um-30um，优选1um、10um、20um、30um等，阻隔层4的设置可以有效的降低太阳能电池封装板的水汽透过率，使水汽透过率达到10-2g/m2day-10-6g/m2day。
颜料涂层5为彩色高透光涂层，颜料涂层5包括颜料粒子，抗老化剂和有机材料，具体的有机材料可以为丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯类的一种或几种，该层的具体厚度为1um-15um，优选1um、5um、10um、15um等。颜料涂层5的设置，可以使太阳能电池封装板呈现不同的颜色。
具体的，上述第一涂层1通过涂布工艺形成在基材层2上，第二涂层3也通过涂布工艺形成在基材层2上；阻隔层4通过镀膜工艺固定在第二涂层3上，镀膜工艺具体的可以为原子沉积或磁控溅射工艺；颜料涂层5通过涂布工艺形成在阻隔层4上；硅胶层6通过涂布工艺形成在颜料涂层5上。
综上，本发明实施例的太阳能电池封装板，通过在多层膜复合在一起形成太阳能电池封装板，可以满足太阳能电池的使用年限要求，结构简单、成本较低、透光率更高，且轻薄柔软、颜色多样化。将本实施例的太阳能电池封装板用于太阳能电池的封装工艺，封装工艺简单方便，封装时间较短，封装的温度仅为50℃-120℃，封装层压时间仅需1min-5min，大大简化了封装过程。
本发明还提供了一种太阳能电池，包括太阳能电池芯片和上述实施例的太阳能电池封装板，可以理解的是，该太阳能电池封装板为可热压的复合膜层，太阳能电池封装板的硅胶层靠近太阳能电池芯片设置。该太阳能电池，可以利用太阳能电池封装板的硅胶层与太阳能电池芯片贴合，经层压工艺实现封装。
本发明还提供了一种太阳能电池的封装工艺，参照图7所示，包括如下步骤：
步骤701：将太阳能电池封装板具有硅胶层的一侧贴附在所述太阳能电池的太阳能电池芯片上。
步骤702：在第五指定温度下层压第五指定时间，将所述太阳能电池封装板封装在所述太阳能电池芯片上。
其中，第五指定温度为50℃-120℃，第五指定时间为1min-5min。
本发明实施例的太阳能电池的封装工艺，利用上述实施例的太阳能电池封装板的硅胶层作为封装胶进行太阳能电池的封装，而不需要在太阳能电池封装板与太阳能电池芯片之间放置胶片进行高温长时间层压封装，本发明实施例的封装所需温度较低，层压时间较短，工艺简单，节约成本，满足太阳能电池轻薄柔性化的需求。
上述实施例的太阳能电池封装板具有以下技术指标：
厚度50-300um可调；
颜色可呈现无色透明、紫色、粉色、红色、蓝色、黄色等等多种颜色；
透光率大于95％可调；
雾度20-75％可调；
水汽透过率10-2g/m2day-10-6g/m2day可调；
硬度2H-3H可调；
拉伸强度170MPa以上；，
断裂伸长率140％以上。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
1.一种太阳能电池封装板的制备工艺，其特征在于，包括：
提供基材层，所述基材层具有相对设置的第一表面和第二表面；
将第一涂层涂覆于所述第一表面上，其中，所述第一涂层为耐磨涂层；
将第二涂层涂覆于所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层；
通过镀膜工艺在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，所述阻隔层为水汽阻隔层；
将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上；
将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上，所述硅胶层具有高透光性。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述将第一涂层涂覆于所述第一表面上，包括：
提供第一涂层混合溶液，其中，所述第一涂层混合溶液包含磨砂粒子含氟类粒子、聚酯类粒子；
以涂布的方式将所述第一涂层混合溶液涂覆于所述第一表面上；
在第一指定温度下干燥第一指定时间形成第一涂层。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述在第一指定温度下干燥第一指定时间形成第一涂层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成第一涂层。
4.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述以涂布的方式将所述第一涂层混合溶液涂覆于所述第一表面上，包括：
将第一涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第一表面上。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述将第二涂层涂覆在所述第二表面上，包括：
提供第二涂层混合溶液，所述第二涂层混合溶液为包括丙烯酸类、聚氨酯类和聚酯类中的至少一种的混合溶液；
以涂布的方式将所述第二涂层混合溶液涂覆于所述第二表面上，形成第二涂层湿膜；
在第二指定温度下干燥第二指定时间形成第二涂层。
6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述在第二指定温度下干燥第二指定时间形成第二涂层，包括：
在50℃-70℃下干燥1min-5min形成第二涂层。
7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述以涂布的方式将所述第二涂层混合溶液涂覆于所述第二表面上，包括：
将第二涂层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述第二表面上。
8.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述将颜料涂层涂覆于所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧上，包括：
提供颜料涂层混合溶液，其中，所述颜料涂层混合溶液包括颜料粒子、抗老化剂与有机涂层溶液；
以涂布的方式将所述颜料涂层溶液涂覆于所述阻隔层上，形成颜料涂层湿膜；
在第三指定温度下干燥第三指定时间形成颜料涂层。
9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，所述在第三指定温度下干燥第三指定时间形成颜料涂层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成颜料涂层。
10.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，所述以涂布的方式将所述颜料涂层溶液涂覆于所述阻隔层上，包括：
将颜料涂层溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述阻隔层上。
11.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述将硅胶层涂覆于所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧上，包括：
提供硅胶层混合溶液，其中，所述硅胶层混合溶液包括液态硅胶、抗老化剂和固化剂；
以涂布的方式将所述硅胶层混合溶液涂覆于所述颜料涂层上，形成硅胶层湿膜；
在第四指定温度下干燥第四指定时间形成硅胶层。
12.根据权利要求11所述的制备工艺，其特征在于，所述在第四指定温度下干燥第四指定时间形成硅胶层，包括：
在50℃-100℃下干燥1min-5min形成硅胶层。
13.根据权利要求11所述的制备工艺，其特征在于，所述以涂布的方式将所述硅胶层混合溶液涂覆于所述颜料涂层上，包括：
将硅胶层混合溶液通过狭缝涂、辊涂、喷涂或旋涂工艺涂覆于所述颜料涂层上。
14.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述通过镀膜工艺在所述第二涂层远离所述第二表面的一侧形成阻隔层，包括：
通过原子沉积工艺或磁控溅射工艺在所述第二涂层远离所述第二表面的一侧形成阻隔层。
15.一种太阳能电池封装板，其特征在于，包括：
基材层，所述基材层具有相对的第一表面和第二表面；
第一涂层，所述第一涂层设置在所述第一表面上，所述第一涂层为耐磨涂层；
第二涂层，所述第二涂层设置在所述第二表面上，所述第二涂层为粘结层；
阻隔层，所述阻隔层设置在所述第二涂层的远离所述第二表面的一侧，所述阻隔层为水汽阻隔层；
颜料涂层，所述颜料涂层设置在所述阻隔层的远离所述第二涂层的一侧；
硅胶层，所述硅胶层设置在所述颜料涂层的远离所述阻隔层的一侧，所述硅胶层具有高透光性。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述硅胶层的厚度为10um-100um。
17.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述基材层为热塑性聚酯薄膜，所述基材层的厚度为50um-200um。
18.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述第一涂层包括磨砂粒子、含氟类粒子、聚酯类粒子，所述第一涂层的厚度为1um-10um。
19.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述第二涂层包括丙烯酸类膜层、聚氨酯类膜层和聚酯类膜层中的一种，所述第二涂层的厚度为1um-15um。
20.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述阻隔层的材料包括Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4中的至少一种，所述阻隔层的厚度为1um-30um。
21.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述颜料涂层包括颜料粒子、抗老化剂和有机材料，所述颜料涂层的厚度为1um-15um。
22.根据权利要求15所述的太阳能电池封装板，其特征在于，所述第一涂层通过涂布工艺形成在所述基材层上；
所述第二涂层通过涂布工艺形成在所述基材层上；
所述阻隔层通过镀膜工艺固定在所述第二涂层上；
所述颜料涂层通过涂布工艺形成在所述阻隔层上；
所述硅胶层通过涂布工艺形成在所述颜料涂层上。
23.一种太阳能电池，其特征在于，包括太阳能电池芯片和权利要求15至22任一项所述的太阳能电池封装板，所述太阳能电池封装板为可热压的复合膜材，其中，所述太阳能电池封装板的硅胶层靠近所述太阳能电池芯片设置。
24.一种太阳能电池的封装工艺，用于权利要求23所述的太阳能电池的封装，其特征在于，包括：
将太阳能电池封装板具有硅胶层的一侧贴附在所述太阳能电池的太阳能电池芯片上；
在第五指定温度下层压第五指定时间，将所述太阳能电池封装板封装在所述太阳能电池芯片上。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池的封装工艺，其特征在于，所述第五指定温度为50℃-120℃，所述第五指定时间为1min-5min。
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2018
- 2018-05-25 CN CN201810514650.6A patent/CN108682704A/zh active Pending
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