CN112018201A - 一种太阳能电池组件层压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池组件层压工艺，包括：提供待层压的太阳能电池组件；将所述待层压太阳能电池组件置于载板上并覆盖柔性盖布，进入层压机进行层压，所述载板与层压机底部相吸附。本发明通过对柔性太阳能层压件制作工艺进行优化，在各种材料维持不变的情况下，克服柔性有机高分子材料自身特点带来的不利影响，有效解决了汇流条与电池片短路，前板褶皱外观不良的问题，从而避免层压件报废和相应经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件层压工艺。
背景技术
随着石油、煤炭资源的日益枯竭和全球暖化、污染情况的日益严重，新兴清洁能源的开发、利用以及替代旧能源，已经成为刻不容缓的技术问题。其中，清洁、可再生的太阳能的利用是被视为有效解决上述问题的手段之一。
现有技术中的柔性太阳能电池组件中采用的具有柔性背板和前板多为厚度薄的有机高分子类材料，热收缩率较大，现有工艺条件下制程过程中和层压升温加热过程中，湿度环境和温度变化导致的材料收缩伸张不一致。同时，待层压组件进入层压腔室前，需放置在玻璃纤维环氧树脂板的载板上，再覆盖盖布进行密封。然而，玻璃纤维环氧树脂载板在层压机抽真空加热过程中容易翘曲波动，带动待层压件翘曲波动。由此可知，以上两点引起层压件各层材料间的相对移动，前板拱起，从而导致汇流条移位与电池片短路，前板褶皱外观不良，短路与前板褶皱二者不良率较高，给产线来带来重大损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池组件层压工艺，有效解决了汇流条与电池片短路，前板褶皱外观不良的问题，从而避免层压件报废和相应经济损失。
一种太阳能电池组件层压工艺，包括：提供待层压的太阳能电池组件；将待层压组件置于载板上并覆盖柔性盖布，进入层压机进行层压，所述载板与层压机底部相吸附。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
本发明的实施例公开一种太阳能电池组件层压工艺，包括：提供待层压的太阳能电池组件；将待层压组件置于载板上并覆盖柔性盖布，进入层压机进行层压，所述载板与层压机底部相吸附。
由于现有技术中的载板在层压机抽真空加热过程中翘曲波动，带动待层压件翘曲波动，良品率较低，给太阳能电池组件的产线带来重大损失。基于此，为了提高良品率，将载板与层压机底部吸附在一起，控制或减少载板在抽真空阶段升温过程中因各部分温度不均匀导致的的翘曲波动，，从而减少整个太阳能电池组件层压件的翘曲及波动。
在本发明的一实施例中，该载板具有铁磁性，如该载板可以为含有磁铁层或者磁铁部件的复合板；相对应的，与载板底部接触的层压机部位可以与该载板实现相互吸引，如可以为铁、钴或镍等铁磁性材料，在此不做具体限定。当然，载板也可以为铁、钴或镍等铁磁性材料，而与载板底部接触的层压机部位具有铁磁性。同时，由于太阳能电池组件的层压过程一般需要维持高温，如140-200℃，因此，所述具有铁磁性的载板或者具有铁磁性的层压机相应部位均需要耐高温，至少能够耐受200℃。
在本发明的另一实施例中，该载板的材质不做具体限定，但是相应地，在载板与层压机之间设置吸盘，通过吸盘实现对载板的吸附。该吸盘可以设置为一个大吸盘，覆盖整个载板与吸盘的接触部分，也可以设置多个吸盘，围绕在载板与吸盘的接触部分的边缘位置。当然，吸盘既可以设置在载板底部，也可以设置在层压机上，在此不做限定。其中，吸盘的吸力可以为真空实现，也可以为电磁实现。
在本发明的另一实施例中，该载板为电磁板，相对应的，与载板底部接触的层压机部位为具有电磁性的材料。当然，载板也可以为具有电磁性的材料，而与载板底部接触的层压机部位为电磁底板。
采用本发明方案，即在层压前，将所述载板与层压机底部相吸附，因此，在层压的升温及抽真空过程，由于载板被吸附，载板翘曲的高度大大较少，波动的幅度可由40-50mm减少到10mm以下，翘曲波动的频率由1次/20秒减少到1次/2分钟。，进而，整个太阳能电池组件的翘曲情况也会大大改善。采用现有技术的方法，即载板直接放置在层压机上，导致汇流条移位与电池片短路达到0.5％，前板褶皱外观不良达到4％，短路与前板褶皱二者不良率共计4.5％，然而，采用本发明的方案，两者不良率仅有0.8％，大大提高了良品率以及太阳能电池组件层压产线的经济效率。
另外，由于柔性太阳能电池组件采用柔性的背板和前板，而柔性的背板和前板多为厚度较薄的有机高分子类材料，热收缩率较大，现有工艺条件下制程过程中和层压升温加热过程中，湿度环境和温度变化导致的材料收缩伸张不一致，也会导致汇流条移位、电池片短路及前板褶皱外观不良等问题的出现。
基于此，本发明的一实施例中，在对太阳能电池各组件进行层叠设置之前，首先对对裁切好的柔性背板，前板以及胶膜等进行除湿干燥处理，提高层压过程中尺寸稳定性。
优选地，将上述待干燥的组件放置在干燥柜中干燥12小时以上，干燥柜条件为温度为20-30℃，湿度RH<10％。进一步优选地，干燥温度为23-27℃。
对采用上述干燥处理后的太阳能电池组件进行检测，发现其汇流条与电池片短路问题降至0.2％，前板褶皱不良率问题降低到3％以下。
为了进一步改进太阳能电池组件中的短路以及前板褶皱问题，本发明还提供另一实施例，公开太阳能电池组件的叠设过程包括：提供背板；在所述背板的一侧铺设第一胶膜，并在所述背板与所述第一胶膜的接触部位焊接所述第一胶膜；在所述第一胶膜远离所述背板的一侧铺设太阳能电池芯片；在所述太阳能电池芯片远离所述第一胶膜的一侧铺设所述前板。
通过焊接第一胶膜，将第一胶膜固定，避免在层压过程，随着温度的上升以及真空度的提高，发生褶皱；同时，可以进一步固定背板，也避免背板的褶皱。
具体地，焊接第一胶膜的温度为250-280℃，时间1-2s,沿第一胶膜的长边每40-60cm点焊1个点。
对采用上述点焊处理后的太阳能电池组件进行检测，发现其汇流条与电池片短路问题降至0.2％，前板褶皱不良率问题降低到2.8％以下。
在本发明的另一实施例中，为了进一步提高太阳能电池组件的良品率，在铺设所述太阳能电池组件之前，在所述第一胶膜远离所述背板的一侧焊接绝缘条。通过此焊接可防止汇流条发生位移而与电池片正极接触而导致的短路。
具体地，焊接温度为250-280℃，焊接时间1-2s,沿绝缘条的长边边缘40-60cm点焊1个点。
对采用上述点焊处理后的太阳能电池组件进行检测，发现其汇流条与电池片短路问题降至0.05％。
进一步地，在本发明的另一实施中，铺设所述第一胶膜之前，在背板靠近所述第一胶膜的一侧焊接阻水层。同理，通过对阻水层的焊接，可以固定层叠组件的稳定性，防止位移及褶皱的产生。
具体地，焊接温度为250-280℃，焊接时间为1-2s,沿阻水层的长边每40-60cm点焊1个点，焊点与第一胶膜的焊点不在同一位置。
对采用上述点焊处理后的太阳能电池组件进行检测，发现其汇流条与电池片短路问题降至0.8％，前板褶皱不良率问题降低到3％以下。
本发明的另一实施例中，为了将前板固定在边沿密封胶上，防止层压组件在运转和抽真空阶段中各层的相对移动，对前板进行静压。
具体地，通过特制砝码工装放置在前板远离所述太阳能电池芯片的一侧，静压时间3-6s，静压点压强在0.25-0.8g/mm2，沿前板四周边缘线每40cm-60cm设置一个压点。当然，也可以采用其他静压工装，只要能够实现静压点压强在此范围即可。
此方法将前板固定在边沿密封胶上，减少搬运及层压抽真空阶段各层的相对移动。
对采用上述静压处理后的太阳能电池组件进行检测，发现其汇流条与电池片短路问题降至0.6％，前板褶皱不良率问题降低到2％以下。
在本发明的另一实施例中，公开一种太阳能电池组件的层压工艺，具体如下：
将成卷的材料背板，前板，前盖板，封装胶膜裁切，柔性电池片敷设成串。
对柔性背板，前板，前盖板，封装胶膜进行除湿处理，将上述材料放置在干燥柜中干燥12小时以上，干燥柜温度要求为23-27℃,湿度要求RH<10％，起到稳定尺寸的效果。
对干燥处理后的各组件进行层叠设置，包括以下步骤：
敷设背板；
铺设阻水层，进一步点焊固定阻水层，点焊温度250-280℃，点焊时间1-2s，沿阻水膜的长边边缘点焊3-6个点；
铺设第一胶膜，进一步点焊固定第一胶膜，点焊温度250-280℃，点焊时间1-2s,沿第一胶膜的长边边缘每40-60cm点焊1个点，焊点与阻水层的焊点不在同一位置；
铺设边沿密封胶；
放置二极管串；
放置汇流条；
放置绝缘条，并点焊绝缘条以固定汇流条，点焊温度250-280℃，点焊时间1-2s，沿绝缘条的长边边缘每40-60cm点焊1个点，防止汇流条发生位移而与电池片正极接触而导致的短路；
铺设电池串；
铺设第二胶膜；
铺设柔性前板；
铺设前盖板；
柔性前板的固定，通过特制砝码工装放置在对应封边胶方向外侧的前板上，静压时间3-6s，静压点压强在0.25-0.8g/mm2，每40cm-60cm距离设置一个压点，此方法将前板固定在边沿密封胶上，减少搬运及层压抽真空阶段各层的相对移动。本例中丁基胶，即边沿密封胶的宽度为16mm，采用砝码工装，将一系列系列砝码固定在轻质长条下方，每40cm-60cm距离1个砝码，单个点砝码重量为50g，底面长20mm,宽8mm，砝码长度方向与轻质长条一致，操作时将前板掠平，将工装上砝码靠齐边沿密封胶外侧放置在前板长度方向上对应地方，静置3-6s即可取下。
对层叠后的待层压太阳能电池组件进行层压，包括以下步骤：
待层压太阳能电池组件放置在磁性载件板上，覆盖聚氟乙烯布，置于层压机内进行层压。层压的温度140-160℃，抽真空时间240-360s，层压时间600-1100s。
通过对太阳能电池各组件材料的除湿预处理，材料尺寸趋于稳定，减少了因加热收缩导致带来的异常；通过对下层封胶膜，绝缘条和前板的固定，控制了各层材料之间的相对移动，通过采用磁性载件板，也减少了各层材料整体波动的幅度，以上工艺使整体减少了待层压件在抽真空阶段的波动，降低了不良率，经过批量生产统计，收到了良好的效果，能将0.5％的汇流条与电池片短路彻底解决，4％的前板褶皱不良率降低到0.06％以下。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，包括：
提供待层压的太阳能电池组件；
将所述待层压太阳能电池组件置于载板上并覆盖柔性盖布，进入层压机进行层压，所述载板与层压机底部相吸附。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述载板与层压机底部通过磁性相吸附。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述载板具有铁磁性，所述层压机底部与所述载板的接触部位为铁、钴、镍或者不锈钢。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述待层压的电池组件在层叠前分别进行干燥处理，所述干燥温度为20-30℃,湿度为RH<10％，干燥时间大于12小时。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述待层压的太阳能电池组件的叠设过程包括：
提供背板；
在所述背板的一侧铺设第一胶膜，并在所述背板与所述第一胶膜的接触部位焊接所述第一胶膜；
在所述第一胶膜远离所述背板的一侧铺设太阳能电池芯片；
在所述太阳能电池芯片远离所述第一胶膜的一侧铺设所述前板。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述叠设过程还包括：
铺设所述第一胶膜之前，在背板靠近所述第一胶膜的一侧焊接阻水层。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述叠设过程还包括：
在铺设所述太阳能电池组件之前，在所述第一胶膜远离所述背板的一侧焊接绝缘条。
8.根据权利要求5-8任一项权利要求所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述焊接为点焊，焊接温度为250-280℃，焊接时间为1-2s。
9.根据权利要求5所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述前板铺设后，对前板进行静压。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件层压工艺，其特征在于，所述静压时间3-6s，静压点压强为0.25-0.8g/mm2。
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|---|---|---|---|---|
| CN112289893A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-01-29 | 杭州旭菱光伏电力科技有限公司 | 一种高效的太阳能板制作方法 |
| CN113320258A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-31 | 晶澳（邢台）太阳能有限公司 | 复合耐高温布及层压机 |
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- 2019-05-28 CN CN201910453398.7A patent/CN112018201A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201201 |