CN108767036A - 一种太阳能电池板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能电池板，包括由上至下依次连接的电池保护膜、柔性填充层及电池器件，所述柔性填充层内设有阻水膜，所述阻水膜包括多个阻水单元，多个所述阻水单元的水平投影覆盖所述电池器件的上表面。本发明在电池保护膜和电池器件之间设有易于弯折柔性填充层，在柔性填充层内设有多个单独的阻水单元，在电池板弯折时各个阻水单元可相互分离，不会出现阻水膜弯折破裂的情况，进而提升了阻水性能；另外，本发明阻水封装层级较少，结构稳定性较好，生产简便且成本较低，而且大大降低了电池板的厚度和重量，提升了运输和安装的便携性。

Description

一种太阳能电池板

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池板。

背景技术

太阳能电池中的核心材料都对水汽十分敏感，暴露在大气环境下都极其容易发生电效率的衰减，因此需要阻水封装对太阳能内部核心材料进行保护。现有的阻水封装为多层结构连接成型的一个整体，其包括由上至下依次连接的保护层和多层有机结构层，太阳能板为传统晶硅太阳能板时，该保护层为不可弯折的硬质材料，太阳能板为柔性薄膜太阳能板时，该保护层为弯折的柔性材料。生产时，直接将制备好的阻水封装的通过热压工艺贴附到电池表面，从而完成封装，以起到防水作用，但是该结构具有以下弊端：

1、应用在柔性薄膜太阳能电池时，太阳能板弯折后容易破坏阻水封装的层级结构，造成阻水性能下降；

2、生产工艺和结构比较复杂，因此增加了制造成本；

3、由于层级结构的复杂，各个层级的连接无法保证持久的稳定性，降低了太阳能电池板的使用寿命；

4、厚度和重量较大，运输和安装的便携性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池板，以解决背景技术中存在的上述弊端。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：一种太阳能电池板，包括由上至下依次连接的电池保护膜、柔性填充层及电池器件，所述柔性填充层内设有阻水膜，所述阻水膜包括多个独立的阻水单元，多个所述阻水单元的水平投影覆盖所述电池器件的上表面。

根据本发明提供的太阳能电池板，在电池保护膜和电池器件之间设有易于弯折柔性填充层，在柔性填充层内设有多个单独的阻水单元，在电池板弯折时各个阻水单元可相互分离，不会出现阻水膜弯折破裂的情况，进而提升了阻水性能；另外，本发明阻水封装层级较少，结构稳定性较好，生产简便且成本较低，而且大大降低了电池板的厚度和重量，提升了运输和安装的便携性。

另外，根据本发明上述实施例的太阳能电池板，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，多个所述阻水单元平行布设，且相邻两个所述阻水单元相互贴合。

采用上述技术方案，在太阳能电池板发生弯折时，两个阻水单元的可以分离，不会对阻水单元的结构造成影响。

根据本发明的一个示例，所述阻水单元的纵截面形状呈一字型或弧形或波浪形。

采用上述技术方案，一字型或弧形或波浪形成型简单。

根据本发明的一个示例，所述阻水单元包括多个间隔布设的第一阻水单元和多个间隔布设第二阻水单元，多个所述第一阻水单元位于多个所述第二阻水单元上方，其中，每个所述第一阻水单元的水平投影的两端分别落在下方两个相邻所述第二阻水单元的上表面。

采用上述技术方案，可以形成多个弯折的阻水道，且具有较好的抗弯折效果。

根据本发明的一个示例，还包括多个间隔布设的第三阻水单元，所述第三阻水单元的上端与所述第一阻水单元的一端相贴合，下端与所述第一阻水单元下方的一个所述第二阻水单元相贴合。

采用上述技术方案，可以进一步提升阻水效果。

根据本发明的一个示例，还包括多个间隔布设第四阻水单元，所述第四阻水单元的上端与所述第一阻水单元的另一端相贴合，下端与所述第一阻水单元下方的另一个所述第二阻水单元相贴合。

采用上述技术方案，可以更进一步提升阻水效果。根据本发明的一个示例，所述阻水膜为柔性无机阻水膜。

采用上述技术方案，具有良好的阻水效果，而且膜层较薄。

根据本发明的一个示例，所述柔性无机阻水膜的材质包括SiNx，SiOx，SiOxNy，TiOx，Al xOy中的一种或几种。

根据本发明的一个示例，所述柔性填充层的材质包括树脂材料。

采用上述技术方案，树脂材料涂覆施工简单，且成本较低。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例一的一种太阳能电池板结构示意图；

图2为本发明实施例一的另一种太阳能电池板结构示意图；

图3为本发明实施例一的再一种太阳能电池板结构示意图；

图4为本发明实施例二的一种太阳能电池板结构示意图；

图5为图4中太阳能电池板生产方法示意图(1)；

图6为图4中太阳能电池板生产方法示意图(2)；

图7为图4中太阳能电池板生产方法示意图(3)；

图8为图4中太阳能电池板生产方法示意图(4)；

图9为图4中太阳能电池板生产方法示意图(5)；

图10为本发明实施例二的另一种太阳能电池板结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电池保护膜；2、柔性填充层；3、电池器件；4、阻水膜；41、阻水单元；411、第一阻水单元；412、第二阻水单元；413、第三阻水单元；414、第四阻水单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

结合附图1-3所示，本实施例提供了一种太阳能电池板，包括由上至下依次连接的电池保护膜1、柔性填充层2及电池器件3，所述电池保护膜1为现有的任意一种保护膜结构，当太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池板时，该电池保护膜1具有一定的弹性形变能力，以使得整个电池板能够进行一定程度的弯折，所述电池器件3也是现有太阳能电池器件中的任意一种，其包括多种层级结构，这里不过多描述。

本实施例的改进之处在于，在所述电池保护膜1和电池器件3之间设有柔性填充层2，并且在柔性填充层2内设有阻水膜4，所述阻水膜4包括多个阻水单元41，多个所述阻水单元41的水平投影覆盖电池器件3的上表面。在柔性填充层2内设有多个单独的阻水单元41，在电池板弯折时各个阻水单元41可相互分离，不会出现阻水膜弯折破裂的情况，进而提升了阻水性能；另外，由于阻水封装层级较少，因此具有结构稳定性较好，生产简便、成本较低等优点，而且大大降低了电池板的厚度和重量，提升了运输和安装的便携性。

具体的，本实施例的柔性填充层2的材质为现有的柔性材料中的一种，更具体的为树脂材料，优选为UV光固化树脂，其具有涂覆施工简单，经济实惠等特点。

而本实施例的所述阻水膜4也优选为柔性材料，更优选为柔性无机材料，例如阻水膜4由SiNx，SiOx，SiOxNy，TiOx，Al xOy中的一种或几种，具体的可以是SIO SI N SION等。另外阻水单元41的厚度优选为100nm-2000nm，该厚度范围具有良好的阻水效果，而且膜层较薄。

具体的，本实施例所述的“阻水单元41的水平投影覆盖电池器件3的上表面”的结构形式有多种，只要能够满足阻水要求即可。

例如图1和图2所示，阻水膜4可以由多个平行布设的阻水单元41组成，而且相邻两个所述阻水单元41且相互贴合，需要说明的是，所述的“相互贴合”指的是相邻的两个所述阻水单元41并列紧挨，两者并没有连接关系，这样一来，在柔性薄膜太阳能电池板发生弯折时，两个阻水单元的贴合处可以分离，弯折发生在该贴合处，不会对阻水单元41的结构造成影响，而弯折恢复后，两个相邻阻水单元41又可以恢复到贴合状态,。当然由于柔性薄膜太阳能电池板在使用时存在频繁弯折区域和不频繁弯折区域，因此可以在不频繁弯折区域将相邻的两阻水单元41加工成一体结构，提高阻水效果。而该结构的阻水单元41的形状也多元化，例如图1中的所述阻水单元呈一字型，或者如图2中的阻水单元41呈弧形或波浪形。

再例如图3所示，所述阻水单元41可以包括多个间隔布设的第一阻水单元411和多个间隔布设第二阻水单元412，多个第一阻水单元411和多个第二阻水单元412均优选为均匀间隔布设，多个所述第一阻水单元411位于多个所述第二阻水单元412的上方，其中，每个所述第一阻水单元411的水平投影的两端分别落在下方两个相邻所述第二阻水单元412的上表面，第一阻水单元411和第二阻水单元412均为水平设置的板状件，该结构可以形成多个弯折的阻水道，大部分水体渗透到柔性填充层2时经过多个第一阻水单元411的阻挡，少部分水体通过多个第一阻水单元411的间隙再通过多个第二阻水单元412的阻挡，最后才通过多个第二阻水单元412渗透到电池器件2内，可以有效防止水体直接下落，该结构经实验证明阻水年限可以达到2-3年(柔性填充层也具有一定阻水效果)，但是由于多个第一阻水单元411和多个第二阻水单元412均存在间隙，因此进入该结构的水体在填充层2停留一段时间后仍然会渗入到下方的电池器件3中，因此该结构适用于阻水要求较低的太阳能电池结构中(使用年限2-3年)，但是该结构具有最优的弯折效果。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于阻水单元41的结构形式不同，如图4所示，本实施例的阻水单元41还包括多个第三阻水单元413，其中，一个所述第三阻水单元413的一端与一个所述第一阻水单元411的一端相贴合，另一端与所述第一阻水单元411下方的一个所述第二阻水412单元相连接，第一阻水单元411和第二阻水单元412均为一字型的无机阻水膜，第三阻水单元413位竖直的无机阻水膜，形成如图4所示的多个间隔布设的形阻水结构，当然，第一阻水单元411、第二阻水单元412和第三阻水单元413形成的结构不限于图3所示，也可以是多个间隔布设的“Z”型结构。

上述阻水结构的阻水效果较好，而且由于柔性薄膜太阳能电池板在使用时存在频繁弯折区域和不频繁弯折区域，因此可以在不频繁弯折区域将第一阻水单元411、第二阻水单元412和第三阻水单元413设计为一体结构，提高阻水效果。

下面结合附图5-9对上述结构的阻水单元的生产过程进行描述：

步骤1、如图5所示，通过模具阻挡，在电池器件上制备多个所述第二阻水单元，阻水膜材料可以是SiNx，SiOx，SiOxNy，TiOx，Al xOy等其中一种或几种，厚度为100nm-2000nm，制备工艺可以是溅射工艺，也可以是PEVCD镀膜工艺；

步骤2、如图6所示，通过更换模具的阻挡位置，在已做的第二阻水单元412上制备竖状的第三阻水单元，制备方案与步骤1相同；

步骤3、如图7所示，通过喷墨打印的方式，将第二阻水单元和第三阻水单元的间隔进行填充，填充材料可以是常规的UV光固化树脂材料；

步骤4、如图8所示，完成上述步骤3后，采用同步骤1、2相似的工艺，再通过模具位置更换，直接沉积第一阻水单元；

步骤5、如图9所示，完成步骤4后，再次采用步骤3的方案，完成柔性填充层的剩余部分，形成图示中的阻水结构；

步骤6、最后，在本封装结构外侧采用层压粘附的方式，粘结电池保护膜，形成图4所示的电池板结构。

另外，本实施例还提供另一种结构的阻水单元，如图10所示，阻水单元还包括多个第四阻水单元414，所述第四阻水单元414的一端与所述第一阻水单元411的另一端相贴合，另一端与所述第一阻水单元411下方的另一个所述第二阻水单元412相连接，形成图示中的多个型阻水结构，该结构的阻水单元在弯折后的阻水效果优于本发明其他阻水单元结构，适用于阻水要求较高和使用年限较长的太阳能电池板中。

另外，为了验证实施例一和实施例二中的上述阻水结构的阻水效果，发明人做出以下弯曲测试评价：

弯曲测试条件为：测试样品尺寸为150mm*150mm，将其弯曲测试，曲率半径为5mm，弯折次数为1000次，将样品完成弯曲侧后采用Mocon法，对其进行WVTR(水蒸气通过率)测试，测试条件37.8℃，相对湿度100％，测试结果如下：

通过测试数据可以看出，本发明的阻水膜通过弯曲后测试的阻水效果会更好一些，且其弯曲测试对其影响会较小。尤其是各示例的不同结构效果也有不同，而且示例1-3弯折后的阻水效果也越来越好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行组合、替换和变型。

Claims (9)

1.一种太阳能电池板，其特征在于，包括由上至下依次连接的电池保护膜、柔性填充层及电池器件，所述柔性填充层内设有阻水膜，所述阻水膜包括多个独立的阻水单元，多个所述阻水单元的水平投影覆盖所述电池器件的上表面。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，多个所述阻水单元平行布设，且相邻两个所述阻水单元相互贴合。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池板，其特征在于，所述阻水单元的纵截面形状呈一字型或弧形或波浪形。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述阻水单元包括多个间隔布设的第一阻水单元和多个间隔布设第二阻水单元，多个所述第一阻水单元位于多个所述第二阻水单元上方，其中，每个所述第一阻水单元的水平投影的两端分别落在下方两个相邻所述第二阻水单元的上表面。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池板，其特征在于，还包括多个间隔布设的第三阻水单元，所述第三阻水单元的上端与所述第一阻水单元的一端相贴合，下端与所述第一阻水单元下方的一个所述第二阻水单元相贴合。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池板，其特征在于，还包括多个间隔布设第四阻水单元，所述第四阻水单元的上端与所述第一阻水单元的另一端相贴合，下端与所述第一阻水单元下方的另一个所述第二阻水单元相贴合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池板，其特征在于，所述阻水膜为柔性无机阻水膜。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池板，其特征在于，所述柔性无机阻水膜的材质包括SiNx，SiOx，SiOxNy，TiOx，AlxOy中的一种或几种。

9.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池板，其特征在于，所述柔性填充层的材质包括树脂材料。