CN117525191A - 一种光伏器件的封装结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏器件的封装结构及其制备方法。封装结构包括第一基板、第二基板和密封件。第一基板和第二基板间隔设置，并和密封件围合形成密闭空间，密闭空间用于设置光伏器件，即密封件对光伏器件进行封装，以减少水和氧气等进入密闭空间。密封件可拉伸设置，使得第一基板和第二基板膨胀，且膨胀量出现差异时，密封件能够随着第一基板和第二基板的膨胀进行拉伸，以降低密封件发生破损的可能性。且密封件可拉伸，能够降低第一基板和第二基板膨胀对密封件与第一基板以及第二基板的连接的影响，提高密封件与第一基板以及第二基板的连接稳定性，保证封装结构封装性能，提高光伏器件的使用寿命。

Description

一种光伏器件的封装结构及其制备方法

技术领域

本申请涉及封装领域，具体涉及一种光伏器件的封装结构及其制备方法。

背景技术

光伏电池是绿色低碳能源的实现路径。钙钛矿光伏电池具有适于大面积低成本制造和光电转化效率高等特点，是光伏电池产业的重点发展方向。

当前，钙钛矿光伏电池的寿命易受水氧影响，目前针对钙钛矿光伏电池器件的封装仍存在一些问题亟需解决。

发明内容

本申请实施例提供一种光伏器件的封装结构及其制备方法，旨在改善光伏器件封装失效的问题。

本申请第一方面实施例提供一种光伏器件的封装结构，封装结构包括：第一基板和第二基板；第一基板和第二基板之间设有密封件，密封件、第一基板以及第二基板围合形成密闭空间，至少部分密封件可拉伸设置。

根据本申请第一方面的实施方式，至少部分密封件沿第一基板朝向第二基板的方向可拉伸设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，密封件沿弯折路径延伸设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，在第一基板至第二基板的方向上，密封件沿折线型或者曲线型路径延伸设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，密封件包括刚性材料。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，密封件包括金属材料或者无机材料。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，密封件环绕密闭空间一体设置呈环状，或者，密封件包括相对设置的两个第一密封部和相对设置的两个第二密封部，两个第一密封部和两个第二密封部首尾相接围合形成密闭空间。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，两个第一密封部关于第一平面对称设置，和/或，两个第二密封部关于第二平面对称设置，第一平面和第二平面相交且均垂直于第一基板朝向第二基板的表面。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，封装结构还包括：封框胶，位于第一基板和第二基板之间。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，封框胶与密封件间隔设置，或者，封框胶与密封件接触设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，封框胶包覆密封件设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，封框胶包括柔性封装材料。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，第一基板上设置有相互间隔的第一导电部和第二导电部，部分密封件位于第一导电部和第二导电部靠近第二基板的一侧。

本申请第二方面的实施例提供一种光伏器件的封装结构的制备方法，包括：

制备密封件；

将密封件分别与第一基板和第二基板进行固定连接，密封件、第一基板以及第二基板围合形成密闭空间，至少部分密封件可拉伸设置。

根据本申请第二方面的实施方式，在制备密封件步骤中，方法包括：

采用与密封件截面形状相同的模具对刚性材料进行压铸，获得密封件；

或者，

制备与密封件截面形状相同的多个衬底；

在各衬底上镀膜刚性材料，以形成多段子密封件；

将多段子密封件进行首尾固定连接，以形成密封件。

根据本申请实施例的光伏器件的封装结构，封装结构包括第一基板、第二基板和密封件。第一基板和第二基板间隔设置，并和密封件围合形成密闭空间，密闭空间用于设置光伏器件，即密封件对光伏器件进行封装，以减少水和氧气等进入密闭空间。密封件可拉伸设置，使得第一基板和第二基板膨胀，且膨胀量出现差异时，密封件能够随着第一基板和第二基板的膨胀进行拉伸，以降低密封件发生破损的可能性。且密封件可拉伸，能够降低第一基板和第二基板膨胀对密封件与第一基板以及第二基板的连接的影响，提高密封件与第一基板以及第二基板的连接稳定性，保证封装结构封装性能，提高光伏器件的使用寿命。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征，附图并未按照实际的比例绘制。

图1是本申请实施例提供的一种封装结构的局部剖视图；

图2是另一实施例中封装结构的局部剖视图；

图3是又一实施例中封装结构的局部剖视图；

图4是再一实施例中封装结构的局部剖视图；

图5是本申请实施例提供的一种封装结构的局部俯视图；

图6是另一实施例中封装结构的局部俯视图；

图7是还一实施例中封装结构的局部剖视图；

图8是还一实施例中封装结构的局部剖视图；

图9是还一实施例中封装结构的局部剖视图；

图10是还一实施例中封装结构的局部剖视图；

图11是本申请实施例提供的一种封装结构的制备方法流程示意图。

附图标记说明：

10、封装结构；20、光伏器件；

100、第一基板；

200、第二基板；

300、密封件；310、第一密封部；320、第二密封部；330、密闭空间；

400、封框胶；

500、第一导电部；

600、第二导电部；

700、第一平面；

800、第二平面。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

本申请实施例提供了一种光伏器件的封装结构和封装结构的制备方法，以下将结合附图对光伏器件的封装结构和封装结构的制备方法的各实施例进行说明。

本申请实施例提供一种光伏器件的封装结构，用于对光伏器件进行封装，该光伏器件可以是钙钛矿太阳能电池。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种封装结构的局部剖视图。

如图1所示，本申请第一方面实施例提供一种光伏器件20的封装结构10，封装结构10包括第一基板100、第二基板200和密封件300；密封件300设置于第一基板100和第二基板200之间，密封件300、第一基板100以及第二基板200围合形成密闭空间330，至少部分密封件300可拉伸设置。

根据本申请实施例的封装结构10，封装结构10包括第一基板100、第二基板200和密封件300。第一基板100和第二基板200间隔设置，并和密封件300围合形成密闭空间330，密闭空间330用于设置光伏器件20，即密封件300对光伏器件20进行封装，以减少水和氧气等进入密闭空间330。密封件300可拉伸设置，使得第一基板100和第二基板200膨胀，且膨胀量出现差异时，密封件300能够随着第一基板100和第二基板200的膨胀进行拉伸，以降低密封件300发生破损的可能性。且密封件300可拉伸，能够降低第一基板100和第二基板200膨胀对密封件300与第一基板100以及第二基板200的连接的影响，提高密封件300与第一基板100以及第二基板200的连接稳定性，保证封装结构10封装性能，提高光伏器件20的使用寿命。

可选的，至少部分密封件300沿第一基板100朝向第二基板200的方向可拉伸设置，使得第一基板100和第二基板200膨胀，且膨胀量出现差异时，密封件300能够随着第一基板100和第二基板200的膨胀沿第一基板100朝向第二基板200的方向进行拉伸，以降低密封件300发生破损的可能性。

可选的，第一基板100和/或第二基板200包括玻璃、聚酰亚胺（Polyimide，PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene glycol terephthalate，PET）等刚性或柔性材料。

在一些可选的实施例中，密封件300沿弯折路径延伸设置。

在这些可选的实施例中，密封件300在弯折位置容易发生形变。当第一基板100和第二基板200膨胀时，密封件300由弯折朝着平直的趋势进行形变，以使密封件300沿第一基板100朝向第二基板200的方向实现拉伸，从而降低密封件300发生破损的可能性，保证封装结构10的封装性能。

在一些可选的实施例中，在第一基板100至第二基板200的方向上，密封件300沿折线型或者曲线型路径延伸设置。

在这些可选的实施例中，当第一基板100和第二基板200膨胀时，密封件300由折线或者曲线朝着直线的趋势进行形变，以使密封件300沿第一基板100朝向第二基板200的方向实现拉伸，从而降低密封件300发生破损的可能性，保证封装结构10的封装性能。

请一并参阅图1至图4，图2是另一实施例中封装结构的局部剖视图；图3是又一实施例中封装结构的局部剖视图；图4是再一实施例中封装结构的局部剖视图。

如图1至图4所示，可选的，在第一基板100至第二基板200的方向上，至少部分密封件300沿N型、C型、S型、波浪型或锯齿型路径延伸设置。

可选的，密封件300的一端固定连接与第一基板100，另一端固定连接于第二基板200，无论密封件300以何种弯折形状的路径进行延伸，当第一基板100和第二基板200膨胀的时候，在密封件300的延伸路径上弯折位置能够发生形变，以使密封件300在两端之间实现拉伸，从而降低密封件300发生破损的可能性，保证封装结构10的封装性能。

在一些可选的实施例中，密封件300包括刚性材料。

在这些可选的实施例中，当密封件300为刚性材料时，刚性材料的密封件300具有较好的致密性，采用刚性材料的密封件300对光伏器件20进行密封，能够提高封装结构10的整体封装性能。

可选的，密封件300包括金属材料，例如钛、铜、镍等，或者无机材料，例如SiO2、SiNx等，金属材料和无机材料均具有较好的致密性，能够提高密封件300的封装性能。

可选的，密封件300包括Ti、Cu、Ni 、SiO2、SiNx中的至少一者。

请一并参阅图5和图6，图5是本申请实施例提供的一种封装结构的局部俯视图；图6是另一实施例中封装结构的局部俯视图。

在一些可选的实施例中，如图5所示，密封件300环绕密闭空间330一体设置呈环状，或者，如图6所示，密封件300包括相对设置的两个第一密封部310和相对设置的两个第二密封部320，两个第一密封部310和两个第二密封部320首尾相接围合形成密闭空间330。

在这些可选的实施例中，当密封件300一体设置时，在制备密封件300时，密封件300一体成型，制备工艺相对简单，一体成型的密封件300具有较高的致密性，能够提高密封件300的封装性能。当密封件300包括第一密封部310和第二密封部320时，第一密封部310和第二密封部320分开制备，第一密封部310和第二密封部320能够进行个性化调整，根据实际情况制备不同长度的第一密封部310和第二密封部320，并将第一密封部310和第二密封部320固定连接，以形成密封件300对光伏器件20进行封装。

请一并参阅图6和图7，图7是还一实施例中封装结构的局部剖视图。

如图6和图7所示，在一些可选的实施例中，两个第一密封部310关于第一平面700对称设置，和/或，两个第二密封部320关于第二平面800对称设置，第一平面700和第二平面800相交且均垂直于第一基板100朝向第二基板200的表面。

第一平面700为与第一密封部310延伸方向平行且垂直于第一基板100和第二基板200的平面。第二平面800为与第二密封部320延伸方向平行且垂直于第一基板100和第二基板200的平面。

在这些可选的实施例中，两个第一密封部310相对设置且关于第一平面700对称设置，当第一基板100或者第二基板200膨胀时，两个第一密封部310受到拉伸，且两个第一密封部310受到的拉伸力较为均匀，避免两个第一密封部310中的一者受到拉伸力较大，导致该第一密封部310容易损坏或者与第一基板100或者第二基板200的连接受到破坏，提高第一密封部310的封装性能。两个第二密封部320相对设置且关于第二平面800对称设置，当第一基板100或者第二基板200膨胀时，两个第二密封部320受到拉伸，且两个第二密封部320受到的拉伸力较为均匀，避免两个第二密封部320中的一者受到拉伸力较大，导致该第二密封部320容易损坏或者与第一基板100或者第二基板200的连接受到破坏，提高第二密封部320的封装性能。

请一并参阅图8和图9，图8是还一实施例中封装结构的局部剖视图；图9是还一实施例中封装结构的局部剖视图

如图8和图9所示，在一些可选的实施例中，封装结构10还包括封框胶400，位于第一基板100和第二基板200之间。

可选的，封框胶400围绕光伏器件20设置。

在这些可选的实施例中，封框胶400能够进一步对光伏器件20进行封装，减少水和氧气等入侵光伏器件20，提高光伏器件20的寿命。且封框胶400与第一基板100和第二基板200粘接，以固定第一基板100和第二基板200，当第一基板100和第二基板200发生膨胀时，封框胶400能够分担密封件300的部分受力，以减少密封件300的受力，从而降低密封件300因受力过大导致损坏的可能性，提高密封件300的封装性能。

在一些可选的实施例中，如图8所示，封框胶400与密封件300间隔设置，或者，如图9所示，封框胶400与密封件300接触设置。

在这些可选的实施例中，封框胶400与密封件300间隔，形成水氧阻隔的两道屏障，使得水和氧气难以入侵光伏器件20，提高光伏器件20的使用寿命。封框胶400与密封件300接触设置，封框胶400能够增大密封件300与第一基板100和第二基板200的连接强度，保证密封件300的封装性能。且封框胶400与密封件300接触，能够减少水氧入侵密封件300，提高密封件300的抗腐蚀能力，从而提高密封件300的使用寿命。

可选的，封框胶400包覆密封件300设置，即密封件300位于封框胶400内，进一步增大密封件300与第一基板100和第二基板200的连接强度，保证密封件300的封装性能，以及进一步减少水氧入侵密封件300，提高密封件300的抗腐蚀能力，从而提高密封件300的使用寿命。

在一些可选的实施例中，封框胶400包括柔性封装材料，例如聚异丁烯（Polyisobutylene，PIB），或者，紫外光固化胶（Ultraviolet Rays，UV）。当第一基板100和第二基板200发生膨胀时，封框胶400能够产生拉伸形变，封框胶400能够随着第一基板100和第二基板200的膨胀进行拉伸，以降低封框胶400发生破损的可能性。且封框胶400可拉伸，能够降低第一基板100和第二基板200膨胀对密封件300与第一基板100以及第二基板200的连接的影响，提高封框胶400与第一基板100以及第二基板200的连接稳定性，保证封装结构10封装性能，提高光伏器件20的使用寿命。

请参阅图10，图10是还一实施例中封装结构的局部剖视图。

如图10所示，在一些可选的实施例中，第一基板100上设置有相互间隔的第一导电部500和第二导电部600，部分密封件300位于第一导电部500和第二导电部600靠近第二基板200的一侧。

在这些可选的实施例中，第一导电部500和第二导电部600中的一者电连接于光伏器件20的一个电极，另一这电连接于光伏器件20的另一个电极，使得光伏器件20得以电导通，实现光伏器件20的器件功能。

可选的，第一导电部500包括金属材料或者氧化铟锡（Indium tin oxide，ITO）或者TCO导电玻璃（Transparent conducting oxide，TCO），当第一导电部500包括金属材料或者ITP或者TCO导电玻璃时，密封件300位于第一导电部500上，密封件300与第一导电部500的接触界面具有较好的致密性，能够减少水氧通过密封件300与第一导电部500的接触界面的入侵，提高光伏器件20的使用寿命。

可选的，第二导电部600包括金属材料或者ITO或者TCO导电玻璃，当第二导电部600包括金属材料或者ITP或者TCO导电玻璃时，密封件300位于第二导电部600上，密封件300与第二导电部600的接触界面具有较好的致密性，能够减少水氧通过密封件300与第二导电部600的接触界面的入侵，提高光伏器件20的使用寿命。

本申请提供的封装结构10，结构简单，制备工艺和封装工艺流程简单，封装结构10的各材料廉价易得；且采用上述各实施例的封装结构10，能够有效保证封装结构10内部处于全封闭且隔绝水氧的状态，密封件300的设置能够有效隔绝水氧渗透，从而延长光伏器件20的使用寿命。

本申请实施例中的光伏器件20的各个功能结构层的材质均可以采用本领域技术人员已知信息，其中光伏器件20以及封装结构10的厚度等其他参数均可以根据需求进行调整，在此不作限定和说明。

请参阅图11，图11是本申请实施例提供的一种封装结构的制备方法流程示意图。

如图11所示，本申请第二方面的实施例提供一种封装结构的制备方法，包括：

步骤S01：制备密封件。

步骤S02：将密封件分别与第一基板和第二基板进行固定连接，密封件、第一基板以及第二基板围合形成密闭空间，至少部分密封件可拉伸设置。

根据本申请第二方面实施例的制备方法，通过步骤S01制备密封件300。通过步骤S02将密封件300与第一基板100和第二基板200固定连接，例如焊接。第一基板100和第二基板200间隔设置，并和密封件300围合形成密闭空间330，密闭空间330用于设置光伏器件20，即密封件300对光伏器件20进行封装，以减少水和氧气等进入密闭空间330。密封件300可拉伸设置，使得第一基板100和第二基板200膨胀，且膨胀量出现差异时，密封件300能够随着第一基板100和第二基板200的膨胀进行拉伸，以降低密封件300发生破损的可能性。且密封件300可拉伸，能够降低第一基板100和第二基板200膨胀对密封件300与第一基板100以及第二基板200的连接的影响，提高密封件300与第一基板100以及第二基板200的连接稳定性，保证封装结构10封装性能，提高光伏器件20的使用寿命。

在一些可选的实施例中，在步骤S01中，方法包括：

采用与密封件300截面形状相同的模具对刚性材料进行压铸，获得密封件300；

或者，

制备与密封件300截面形状相同的多个衬底；

在各衬底上镀膜刚性材料，以形成多段子密封件300；

将多段子密封件300进行首尾固定连接，以形成密封件300。

在这些可选的实施例中，当密封件300需要一体成型时，采用与密封件300截面形状相同的模具对刚性材料进行压铸成型，以获得一体成型的密封件300，压铸工艺较为简单，开模成本较低，且具有较好的产品良率。一体成型的密封件300具有较高的致密性，能够提高密封件300的封装性能。当密封件300分段制备时，需制备与密封件300截面形状相同的衬底，例如N型、C型、S型、波浪型或锯齿型衬底，再在衬底上镀膜刚性材料，以形成多段子密封件300，再将各子密封件300进行首尾固定连接，从而形成密封件300。多段子密封件300分开制备，多段子密封件300能够进行个性化调整，根据实际情况制备不同长度的多段子密封件300，并将多段子密封件300固定连接，以形成密封件300对光伏器件20进行封装。当密封件300制备完成后，将密封件300与第一基板100和第二基板200进行焊接连接。

依照本申请如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本申请以及在本申请基础上的修改使用。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (15)

1.一种光伏器件的封装结构，其特征在于，包括：

第一基板和第二基板；

所述第一基板和所述第二基板之间设有密封件，所述密封件、所述第一基板以及所述第二基板围合形成密闭空间，至少部分所述密封件可拉伸设置；

所述密封件沿弯折路径延伸设置。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，至少部分所述密封件沿所述第一基板朝向所述第二基板的方向可拉伸设置。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，在所述第一基板至所述第二基板的方向上，所述密封件沿折线型或者曲线型路径延伸设置。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封件包括刚性材料。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封件包括金属材料或者无机材料。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封件环绕所述密闭空间一体设置呈环状，或者，所述密封件包括相对设置的两个第一密封部和相对设置的两个第二密封部，两个所述第一密封部和两个所述第二密封部首尾相接围合形成所述密闭空间。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，两个所述第一密封部关于第一平面对称设置，和/或，两个所述第二密封部关于第二平面对称设置，所述第一平面和所述第二平面相交且均垂直于所述第一基板朝向所述第二基板的表面。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

封框胶，位于所述第一基板和所述第二基板之间。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述封框胶与所述密封件间隔设置，或者，所述封框胶与所述密封件接触设置。

10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述封框胶包覆所述密封件设置。

11.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述封框胶包括柔性封装材料。

12.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一基板上设置有相互间隔的第一导电部和第二导电部，部分所述密封件位于所述第一导电部和所述第二导电部靠近所述第二基板的一侧。

13.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的封装结构和光伏器件，所述封装结构用于封装所述光伏器件。

14.一种光伏器件的封装结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

制备密封件；

将所述密封件分别与第一基板和第二基板进行固定连接，所述密封件、所述第一基板以及所述第二基板围合形成密闭空间，至少部分所述密封件可拉伸设置。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在制备密封件步骤中，所述方法包括：

采用与所述密封件截面形状相同的模具对刚性材料进行压铸，获得所述密封件；

或者，

制备与所述密封件截面形状相同的多个衬底；

在各所述衬底上镀膜刚性材料，以形成多段子密封件；

将多段所述子密封件进行首尾固定连接，以形成所述密封件。