CN1825633A - 太阳能光伏电池板的封胶工艺 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能光伏电池板的封胶工艺,属于太阳能光伏电池组件的半成品加工技术领域。步骤:1)选取A胶和B胶,进行调胶,调制后涂布到硅晶板的表面;2)将涂布有胶浆的硅晶板置于真空箱内抽真空;3)对胶浆干化;特点是:步骤1)中的调胶是将按重量份比的A胶2份、B胶1份搅拌到透明见底的程度,控制调胶、涂胶场所的环境温度及涂布量;步骤2)中的硅晶板水平放置于真空箱内,抽真空压力-0.1MPa、时间5分钟;步骤3)中的干化温度60℃~75℃、时间75-85分钟。优点:有利于提高硅晶板的光电转换效率;避免滴胶现象;确保硅晶板的表面质量及利于改善胶体与硅晶板之间的结合效果;胶浆干化时间短,产品加工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏电池板的封胶工艺,是对已有技术中的太阳能光伏电池板的封胶工艺的改进,属于太阳能光伏电池组件的半成品加工技术领域。
背景技术
太阳能光伏电池板是指硅晶板,硅晶板可以是单晶硅板,也可以是多晶硅板,属于光电转换元件。目前对于硅晶板的表面加工处理的方式主要有以下二种,一种是以太阳能玻璃盖板盖护在硅晶板的表面,由于太阳能玻璃能够充分透过太阳光以利于硅晶板吸收太阳能,并且以其自身的强度而十分利于保护其下面的硅晶板免受外界因素如雹、雪、雪珠、风沙等的损坏,因此太阳能光伏电池组件的盖板玻璃可应用于各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池组件和电站智能控制系统、智能光伏水泵系统、风光互补系统、军事数字化光伏电源、光伏通讯信号系统、多功能太阳能用户电源以及抗低温高亮度太阳能庭院灯、草坪灯、交通信号灯等等的原因所在;另一种是对太阳能光伏电池板即硅晶板的表面进行封胶,封胶的作用同样是为了保护电池板的寿命、满足透光度、外观以及免受人为的或自然的因素引发电池板的损坏。
对太阳能光伏电池板的封胶工艺虽然并不复杂,按工艺流程可划分为:涂胶(包括选胶、调胶)和抽真空以及干化,但是,目前业界所遇到的技术问题较多。例如:涂布到硅晶板上的胶的透明度难以达到令人满意的程度,而透明度的优劣直接关系到硅晶板的光能转换效率高低,而且在涂胶步骤中的流胶现象也难以控制。申请人认为造成透明度差和流(淌)胶的原因主要存在于涂胶之前的选、调胶环节,如果调胶不严谨,则会致胶不凝固或胶质较软,缺乏张力,从而势必出现流胶,又由于作为用于硅晶板的封胶之胶通常采用A、B胶,A胶的主成份为环氧树脂,而B胶为固化剂,对于A、B胶的调和或称搅拌中的某些要素如调合程度(粘稠度)、调胶的作业环境温度都是不可忽视的重要因素。还如:按目前习用的抽真空工艺,很难将胶层(体)中的微细气泡充分抽尽,而气泡的存在会使硅晶板的表面质量受到严重影响,甚至构成胶层与硅晶板之间出现微脱。又如:目前对于干化是将封胶后的硅晶板置于烘箱中,烘箱温度控制为30℃左右,时间为7-8h,这种方法的优点可节约能源而体现加工成本低的优点,但是因烘箱温度几乎接近于夏季的自然温度,不仅干化时间长,而且更为致命的弱点是胶层与硅晶板之间无法构成完美的结合关系,两者分脱率较高,安装、运输等环节中的振动能力十分脆弱。
中国专利授权公告号CN1071497C虽公开有透光树脂密封的太阳能电池组件及其制备方法,但未公开有可借鉴的得以克服上述提到的对硅晶板表面封胶所存在的缺陷的技术启示。
发明内容
本发明的任务是要提供一种能确保硅晶板上的胶层具有优异的透明度、不会出现淌胶的、能将胶体中的气泡充分抽除而既可保障硅晶板表面质量,又可避免胶体与硅晶板分脱的、干化时间短并且可增强胶体与硅晶板之间的结合效果的太阳能光伏电池板的封胶工艺。
本发明的任务是这样来完成的,一种太阳能光伏电池板的封胶工艺,它包括以下工艺步骤:
1)选取主成份为环氧树脂的A胶和作为固化剂的B胶,对所选取的A、B胶按比例(重量比)进行调胶,将调制后的胶浆涂布到完成电极焊接工艺后的并且被置于底板上的硅晶板的表面;
2)将涂布有胶浆的硅晶板置于真空箱内抽真空;
3)对抽真空后的硅晶板上的胶浆进行干化;
特点是:步骤1)中所述的调胶是将按重量份比的A胶2份、B胶1份充分搅拌到均匀透明见底的程度后备用,调胶场所的环境温度控制为20℃~35℃,所述的涂布到硅晶板的表面的涂布量为1.5-1.7g/m2,涂布场所的环境温度为20℃~35℃;步骤2)中所述的硅晶板放置于真空箱内的放置状态为水平放置,所述的抽真空的压力为-0.1MPa,时间为5分钟;步骤3)中所述的干化的干化温度为60℃~75℃、时间为75-85分钟。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,步骤1)中所述的备用时间为小于20分钟。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,步骤1)中所述的调胶场所的环境温度控制为25℃~30℃,所述的涂布量为1.55-1.65g/m2,涂布场所的环境温度为25℃~30℃;步骤2)中所述的硅晶板放置于真空箱内是由底板携着硅晶板以水平状态地置于真空箱内的;步骤3)中所述的干化的干化温度为65℃~70℃、时间为75-80分钟。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的底板携着硅晶板是指将硅晶板由胶粘附在底板上。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的底板为环氧树脂板或塑料板中的任意一种。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的环氧树脂板为平整无凹凸的环氧树脂板。
本发明所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的塑料板为平整无凹凸的塑料板。
本发明工艺具有以下优点:由于将A、B胶充分搅拌并达到透明之程度,从而能保障涂布到硅晶板表面后的透光度,对提高作为光电转换元件的硅晶板的光电转换效率十分有利;由于对调胶和涂布(胶)的环境温度作了合理的选择,能避免滴(淌)胶现象的发生;对抽真空的压力、时间进行了优化选择,能将胶浆中的气泡抽尽而确保硅晶板的表面质量以及利于改善胶体与硅晶板之间的结合效果;对胶浆干化的时间较已有技术缩短将近十倍,有利于提高产品的加工效率。
具体实施方式
通过下面给出的实施例将更加有助于理解本发明工艺的实质,但实施例不能用来构成对本发明的限制。
由于硅晶板作为太阳能光伏电池组件的光电转换器(元件),因此对其表面所覆盖的材料必然是十分讲究的,鉴此,封胶所用之胶习惯被称之为太阳能树脂胶。一般选用透明度高、气味较小且具有能耐受外界自然损伤能力的较强的胶料,因为透明度的高低直接牵涉到硅晶板的光电转换效率,及,耐受外界自然损伤因素的能力强弱至关整个太阳能光伏电池的使用寿命。目前封胶工艺所用之胶通常是以主成份为环氧树脂的A胶和作为固化剂的B胶,两者按比例进行调胶,两者的比例选择必须合理,否则会产生不凝固或胶质过于柔软,引起滴(淌)胶现象。A胶的粘稠度是随环境温度的变化而有所改变的,环境温度越高则越稀,反之则越稠,而过稀或过稠都会影响使用效果,因此选择合适的调胶环境温度是十分必要的。例如,当温度过高,那么温度较高的A、B两组胶混合在一起的化学反应时间快,又如刚搅拌的胶由于过稠、过粘不能立即付诸涂布,否则会在未抽真空之前就发生凝固,造成无法将气泡有效地抽除,致在成品上留下气泡、皱纹。还如,冬季如果室温较低,那么会对调胶(拌胶)造成困难。因此调胶的环境温度应予合理控制。此外,调胶完毕后所得到的待涂布的备用时间也不宜过于冗长,申请人认为,应在约20分钟左右的时间内用毕。
涂胶(习惯又称为滴胶)是将调制后的胶浆涂敷到在完成电极焊接工艺后的并且粘附于底板上的硅晶板的表面,目前通常以环氧树脂板作为底板,这种板要求必须平滑似镜。为了确保涂胶后不致胶液向下流淌,可选用玻璃钉子板供来回搬运,玻璃可选用5mm厚的玻璃,玻璃的大小则依据真空箱的容腔而定。钉子可选用6×18mm规格的长短一致且误差<0.02mm的钉子,用胶将钉子粘附于玻璃上。搬运过程中要做到平稳轻拿轻放,防止在搬运过程中引发人为的流胶现象,造成硅晶板上的胶浆或出现过于淤集或出现虚秃.此外,在涂布胶浆之前最好检查硅晶板的表面是否洁净。对于涂布用的工具如果硅晶板的面积较大,则采用涂布机涂布,而如果面积较小则可以利用注射器具或其它等效的类似器具进行滴封。但不论利用何种工具、何种方式,应控制胶量在1.5-1.7g/m2,而且环境温度在20℃~35℃。
抽真空是将涂布有胶浆的硅晶板由底板携着其以水平状态地置于真空箱内,所选用的真空泵的型号一般为8C/mim-15C/min。一俟在真空箱内放置完毕,则关闭门盖及阀门,压力控制为-0.1MPa、时间为5分钟。抽真空开始时,胶体的表面会出现大量气泡,进而气泡由多渐少,且气泡的体积也由大渐小并逐渐趋于消失。真空箱的密封性的优劣会影响抽真空的效果,尤其是在抽真空后打开阀门时不宜一下子完全开启,因为这样会造成大量气体进入的速度过快形成空气漩涡将硅晶板上面的胶浆吹流。
干化即为烘干,即把经抽真空后的涂布在硅晶板上的胶浆固化,申请人所优选的烘箱温度60℃~75℃、时间为75-85分钟。烘干结束后,需待烘箱温度降至接近于环境温度时再出箱,具体的方法是不完全打开箱门,先使箱门开启一狭缝,否则会因突然开启箱门而因热胀冷缩因素使胶体表面产生皱纹。冬季由于环境温度较低,容易出现起皱现象,因此切忌一下子打开箱门。此外,由于空气湿度也会构成对胶体的影响,因此如果空气湿度过高,胶体的表面会出现雪花状的斑点,所以尽可能地将空气湿度保持在65%以内。
实施例1:
1)选取由中国江苏省昆山市聚合化学有限公司生产、销售的主成份为环氧树脂的A型胶和作为固化剂的B型胶,或者选取由中国广东省东莞市胶粘剂有限公司所生产、销售的永固牌A型胶和永固牌B型胶,对所选取的A、B胶按2∶1(重量份)在25℃的环境温度下通过搅拌装置充分搅拌均匀至透明见底的程度,得到待用的胶浆,稍待片刻即2-3分钟后,将胶浆用涂布机或类似的工具涂布到完成电极焊接工艺后的并且被粘附于底板如环氧树脂板或塑料板上的硅晶板的表面,且在20分钟内将胶浆用完,涂布场所的环境温度为25℃、涂布量为1.55g/m2;
2)将涂布有胶浆的硅晶板由底板以水平状态地携其放入真空箱,并且为了防止胶浆滴淌而污及真空箱以及为了便于搬运和送入烘箱,在底板的下方可追加有玻璃钉子板,底板置于玻璃钉子板上,真空箱的压力控制为-0.1MPa、时间为5分钟;
3)对抽真空后的硅晶板上的胶浆送入烘箱烘干固化,控制烘箱温度为65℃、时间为75分钟,出烘箱即得到太阳能光伏电池板成品。
实施例2:
1)选取由中国江苏省昆山市聚合化学有限公司生产、销售的主成份为环氧树脂的A型胶和作为固化剂的B型胶,或者选取由中国广东省东莞市胶粘剂有限公司所生产、销售的永固牌A型胶和永固牌B型胶,对所选取的A、B胶按2∶1(重量份)在22℃的环境温度下通过搅拌装置充分搅拌均匀至透明见底的程度,得到待用的胶浆,稍待片刻即2-3分钟后,将胶浆用涂布机或类似的工具涂布到完成电极焊接工艺后的并且被粘附于底板如环氧树脂板或塑料板上的硅晶板的表面,且在20分钟内将胶浆用完,涂布场所的环境温度为23℃、涂布量为1.66g/m2;
2)将涂布有胶浆的硅晶板由底板以水平状态地携其放入真空箱,并且为了防止胶浆滴淌而污及真空箱以及为了便于搬运和送入烘箱,在底板的下方可追加有玻璃钉子板,底板置于玻璃钉子板上,真空箱的压力控制为-0.1MPa、时间为5分钟;
3)对抽真空后的硅晶板上的胶浆送入烘箱烘干固化,控制烘箱温度为60℃、时间为85分钟,出烘箱即得到太阳能光伏电池板成品。
实施例3:
1)选取由中国江苏省昆山市聚合化学有限公司生产、销售的主成份为环氧树脂的A型胶和作为固化剂的B型胶,或者选取由中国广东省东莞市胶粘剂有限公司所生产、销售的永固牌A型胶和永固牌B型胶,对所选取的A、B胶按2∶1(重量份)在33℃的环境温度下通过搅拌装置充分搅拌均匀至透明见底的程度,得到待用的胶浆,稍待片刻即2-3分钟后,将胶浆用涂布机或类似的工具涂布到完成电极焊接工艺后的并且被粘附于底板如环氧树脂板或塑料板上的硅晶板的表面,且在20分钟内将胶浆用完,涂布场所的环境温度为20℃、涂布量为1.51g/m2;
2)将涂布有胶浆的硅晶板由底板以水平状态地携其放入真空箱,并且为了防止胶浆滴淌而污及真空箱以及为了便于搬运和送入烘箱,在底板的下方可追加有玻璃钉子板,底板置于玻璃钉子板上,真空箱的压力控制为-0.1MPa、时间为5分钟;
3)对抽真空后的硅晶板上的胶浆送入烘箱烘干固化,控制烘箱温度为72℃、时间为80分钟,出烘箱即得到太阳能光伏电池板成品。
Claims (7)
1、一种太阳能光伏电池板的封胶工艺,它包括以下工艺步骤:
1)选取主成份为环氧树脂的A胶和作为固化剂的B胶,对所选取的A、B胶按比例(重量比)进行调胶,将调制后的胶浆涂布到完成电极焊接工艺后的并且被置于底板上的硅晶板的表面;
2)将涂布有胶浆的硅晶板置于真空箱内抽真空;
3)对抽真空后的硅晶板上的胶浆进行干化;
其特征在于步骤1)中所述的调胶是将按重量份比的A胶2份、B胶1份充分搅拌到均匀透明见底的程度后备用,调胶场所的环境温度控制为20℃~35℃,所述的涂布到硅晶板的表面的涂布量为1.5-1.7g/m2,涂布场所的环境温度为20℃~35℃;步骤2)中所述的硅晶板放置于真空箱内的放置状态为水平放置,所述的抽真空的压力为-0.1MPa,时间为5分钟;步骤3)中所述的干化的干化温度为60℃~75℃、时间为75-85分钟。
2、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,步骤1)中所述的备用时间为小于20分钟。
3、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,步骤1)中所述的调胶场所的环境温度控制为25℃~30℃,所述的涂布量为1.55-1.65g/m2,涂布场所的环境温度为25℃~30℃;步骤2)中所述的硅晶板放置于真空箱内是由底板携着硅晶板以水平状态地置于真空箱内的;步骤3)中所述的干化的干化温度为65℃~70℃、时间为75-80分钟。
4、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的底板携着硅晶板是指将硅晶板由胶粘附在底板上。
5、根据权利要求1或3或4所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的底板为环氧树脂板或塑料板中的任意一种。
6、根据权利要求5所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的环氧树脂板为平整无凹凸的环氧树脂板。
7、根据权利要求5所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,其特征在于所述的太阳能光伏电池板的封胶工艺,所述的塑料板为平整无凹凸的塑料板。
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