CN113782629A - 晶体硅柔性光伏组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种晶体硅柔性光伏组件及其制备方法，一种晶体硅柔性光伏组件，包括前板、背板、封装层和太阳能电池片阵列，太阳能电池片阵列的上、下表面均层压封装层，压封装层的外侧分别设置前板和背板，所述封装层与太阳能电池片阵列之间均设置离子性中间膜。该种晶体硅柔性光伏组件的制备方法，包括以下步骤：先将多块太阳能电池片串接并形成太阳能电池片阵列；然后由下而上依次叠放前板、封装层和离子性中间膜，再将太阳能电池片阵列放置在离子性中间膜上，放置离子性中间膜和封装层，最后放置背板；将层叠件放入层压机，在层压温度140‑150℃，真空时间6‑7分钟，真空后下压压力为‑10至‑30Kpa，延时700‑900秒，完成热层压工序。本发明具有较好的耐弯折性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏组件及其制备方法，属于光伏技术领域。
背景技术
现有传统晶体硅柔性太阳能光伏组件，使用透明聚合塑料薄膜为主的一类光伏组件，其中包括一透明的PET聚合物前板，以及PET聚合物背板，将太阳能电池片阵列以封装材料，如EVA,聚醋酸乙烯脂，经过热压合后封装完成。其优点为具备些许的可弯曲性且重量较轻，但缺点为具有较差的机械强度，在弯曲受力后,不像薄膜光伏组件具有可挠性，晶硅电池片硬脆的特性在受到弯曲受力后，造成组件内部的太阳能电池片隐裂、受损而永久性的造成输出功率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有耐弯折性能的晶体硅柔性光伏组件及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种晶体硅柔性光伏组件，包括前板、背板、封装层和太阳能电池片阵列，太阳能电池片阵列的上、下表面均层压封装层，压封装层的外侧分别设置前板和背板，所述封装层与太阳能电池片阵列之间均设置离子性中间膜。
优选的，所述封装层为EVA或聚醋酸乙烯脂层。
优选的，所述前板为透明PET聚合物板。
优选的，所述背板为PET聚合物板。
采用上述结构后，在封装层与太阳能电池片阵列之间均设置离子性中间膜，在常温下离子性中间膜的形态为玻璃态,能与硅晶太阳能电池片充分熔合粘着，并提供高于单纯以传统封装材料如EVA,聚醋酸乙烯脂百倍以上的机械强度，在弯曲时离子性中间膜会同步与硅晶太阳能电池片受力弯曲，不会因两者弹性系数差异，而造成光伏组件弯曲时应力集中在弯曲的电池片上的情况，进而造成电池片裂片，提高耐弯折性能。
该种晶体硅柔性光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
第一步：先将多块太阳能电池片串接并形成太阳能电池片阵列；
第二步：然后由下而上依次叠放前板、封装层和离子性中间膜，再将太阳能电池片阵列放置在离子性中间膜上，太阳能电池片阵列受光面朝下，放置离子性中间膜和封装层，最后放置背板；
第三步：将层叠件放入层压机，在层压温度140-150℃，真空时间6-7分钟，真空后下压压力为-10至-30Kpa，延时700-900秒，完成热层压工序；
第四步：取出组件，完成制作。
优选的，所述第三步中层压机的设定层压温度为145℃，真空时间6分钟，真空后下压压力为-20Kpa，延时800秒。
上述步骤中，可利用传统光伏生产设备，在相同的生产流程中即可完成。无需对设备进行升级改造。将离子性中间膜与封装层层压结合，并且包裹住太阳能电池片阵列，封装层提供较好的冲击缓冲，并且封装层与前板和背板均具有较好的粘着力，相比将离子性中间膜直接与前板和背板粘结，封装层提供较好的桥接作用。
附图说明
图1是本发明的结构爆炸图，
图2是现有结构爆炸图；
图3是现有结构的太阳能电池片开裂示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一，一种晶体硅柔性光伏组件，包括透明PET聚合物制成的前板2、PET聚合物板制成的背板3、EVA制成的封装层4和太阳能电池片阵列5，太阳能电池片阵列5的上、下表面均层压封装层4，封装层4的外侧分别设置前板2和背板3，封装层4与太阳能电池片阵列5之间均设置离子性中间膜7和7’。
离子性中间膜7和7’英文缩写为SGP，在传统的如图2基础上，在原有的封装层4与太阳能电池片阵列5之间均设置离子性中间膜7和7’其中离子性中间膜7’可视组件的使用情况与条件于以省略，如组件使用的环境中，不会产生背面冲击，则可省略离子性中间膜7’,只保留离子性中间膜7。
在晶体硅太阳能电池片上使用离子性中间膜7和7’的原因是：在常温下离子性中间膜7和7’的形态为玻璃态,能与硅晶太阳能电池片充分熔合粘着，并提供高于单纯以传统封装材料，如EVA,聚醋酸乙烯脂百倍以上的机械强度，在弯曲时离子性中间膜7和7’会同步与硅晶太阳能电池片受力弯曲，不会因两者弹性系数差异，而造成光伏组件弯曲时应力集中在弯曲的电池片上的情况，进而造成电池片裂片，如图3所示。
实施例一的一种晶体硅柔性光伏组件制备方法，包括以下步骤：
第一步：先将多块太阳能电池片串接并形成太阳能电池片阵列5；
第二步：然后由下而上依次叠放前板2、封装层4和离子性中间膜7，再将太阳能电池片阵列5放置在离子性中间膜7上，太阳能电池片阵列5受光面朝下，放置离子性中间膜7’和封装层4，最后放置背板3；
第三步：将层叠件放入层压机，在层压温度145℃，真空时间6分钟，真空后下压压力为-20Kpa，延时800秒，完成热层压工序；
第四步：取出组件，完成制作。
可利用传统光伏生产设备，在相同的生产流程中即可完成。无需对设备进行升级改造。
离子性中间膜7和7’上、下方的封装层4也是不可缺少的结构层。其原因为：由于离子性中间膜7和7’在常温与电池片熔合后形成玻璃态，其在受较大外力冲击时，会产生炸裂，而上、下方的封装层4提供了较好的对冲击缓冲；离子性中间膜7和7’与前板2及与背板3的粘着力较差，而封装层4可提供良好的粘着桥接离子性中间膜7和7’与前板2及背板3，形成耐候良好的稳定结构。
因此晶体硅光伏组件的优点是高转换效率，而薄膜光伏组件的优点是有较好的可挠性，透过本结构和工艺，可使晶体硅光伏组件兼具高转换效率与可挠性的优点。透过本结构和工艺，可提高晶体硅光伏组件可挠角度从传统的5-15度，提升至60度，而不产生晶体硅电池片的裂片。
Claims (6)
1.一种晶体硅柔性光伏组件，包括前板(2)、背板(3)、封装层(4)和太阳能电池片阵列(5)，太阳能电池片阵列(5)的上、下表面均层压封装层(4)，封装层(4)的外侧分别设置前板(2)和背板(3)，其特征在于：所述封装层(4)与太阳能电池片阵列(5)之间均设置离子性中间膜(7)和(7’)。
2.根据权利要求1所述的晶体硅柔性光伏组件，其特征在于：所述封装层(4)为EVA或聚醋酸乙烯脂层。
3.根据权利要求1所述的晶体硅柔性光伏组件，其特征在于：所述前板(2)为透明PET聚合物板。
4.根据权利要求1所述的晶体硅柔性光伏组件，其特征在于：所述背板(3)为PET聚合物板。
5.一种晶体硅柔性光伏组件制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：先将多块太阳能电池片串接并形成太阳能电池片阵列(5)；
第二步：然后由下而上依次叠放前板(2)、封装层(4)和离子性中间膜(7)，再将太阳能电池片阵列(5)放置在离子性中间膜(7)上，太阳能电池片阵列(5)受光面朝下，放置离子性中间膜(7’)和封装层(4)，最后放置背板(3)；
第三步：将层叠件放入层压机，在层压温度140-150℃，真空时间6-7分钟，真空后下压压力为-10至-30Kpa，延时700-900秒，完成热层压工序；
第四步：取出组件，完成制作。
6.根据权利要求5所述的晶体硅柔性光伏组件制备方法，其特征在于：所述第三步中层压机的设定层压温度为145℃，真空时间6分钟，真空后下压压力为-20Kpa，延时800秒。
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