CN204516785U

CN204516785U - 低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件

Info

Publication number: CN204516785U
Application number: CN201520123442.5U
Authority: CN
Inventors: 査超麟; 季马贵
Original assignee: SUZHOU AIKANG LOW CARBON TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Akcome Energy Research Institute Co ltd; Suzhou Kang Kang green home Low Carbon Technology Research Institute Co.,Ltd.
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2025-03-04

Abstract

本实用新型涉及一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，它包括玻璃（1）、上层胶膜（2）、太阳能电池（3）、下层胶膜（4）、背板（5）以及边框（6），所述上层胶膜（2）包括上层透明EVA层（2.1）以及下层交联POE层（2.2），所述下层胶膜（4）从上至下依次包括上层透明EVA层（4.1）、中间白色EVA层（4.2）以及下层透明EVA层（4.3），所述背板（5）从上至下依次包括内侧易粘结层（5.1）、中间粘结过渡层（5.2）以及外侧基板层（5.3）。本实用新型太阳能电池组件具有低成本高寿命高效光电转换环保的优点。

Description

低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件

技术领域

本实用新型涉及一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件。

背景技术

太阳能是一种绿色无污染且取之不尽的能源，目前主要利用太阳能电池组件将其转换成电能，然后再用作其它用途，如：照明电路、热水器、电动工具等。由于太阳能电池在室外使用，环境恶劣，因此需要将其保护起来。一般的太阳能电池组件的结构是采用边框将玻璃、上层胶膜、太阳能电池、下层胶膜以及背板封装。

传统的太阳能电池组件存在以下几个不足：

1、上层胶膜；目前应用最多的是EVA胶膜。该胶膜在太阳能电池组件层压过程中交联，将太阳能电池封装的同时将玻璃和背板连接起来。但是在使用过程中，由于EVA的分子链上有醋酸乙烯酯链段，长时间使用的情况下，EVA胶膜易发生光热老化现象，导致EVA降解产生乙酸并发生黄变，最终降低发电效率，影响组件的使用寿命。市场上又出现了耐候性较好的封装胶膜，即聚烯烃弹性体POE，它是乙烯和丁烯或辛烯的共聚物，分子链为饱和的碳碳键，结构稳定，具有耐老化、耐化学介质等优异性能。与EVA封装胶膜相比，POE无疑是性能更好的封装胶膜，但是，该种材料的价格却比EVA树脂贵的多，并且原料也被三井、陶氏等一些公司垄断，限制了它的应用与发展。

2、下层胶膜；对于太阳能电池组件来说，电池片与背板间的下层胶膜并不需要很高的透光率，而是需要较好的粘接性能，同时要具有优异的耐候性。目前大多组件厂在电池片的上下使用的相同的EVA胶膜，这可能会降低背板侧的反射率，进而降低电池片的输出功率，为了解决该问题，现在市场上有生产白色EVA封装胶膜来代替原来的透明EVA封装胶膜，但是纯粹的白色EVA封装胶膜在层压过程中容易出现与背板粘接不牢，背板与EVA分层的问题；另外，在层压过程中， EVA熔融流动，会有部分白色EVA溢流到电池片正面，这样会导致电池片部分被遮挡，同样会降低组件的输出功率。

3、背板；背板大致可以分为涂胶复合型和涂覆型，前者容易出现层间分离，而后者容易出现针孔等缺陷，导致透水率增加。

因此寻求一种具有低成本高寿命高效光电转换环保型的太阳能电池组件尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，它包括玻璃、上层胶膜、太阳能电池、下层胶膜、背板以及边框，所述上层胶膜包括上层透明EVA层以及下层交联POE层，所述下层胶膜从上至下依次包括上层透明EVA层、中间白色EVA层以及下层透明EVA层，所述背板从上至下依次包括内侧易粘结层、中间粘结过渡层以及外侧基板层。

作为一种优选，所述上层透明EVA层的厚度为200~500微米，所述下层交联POE层的厚度为100~300微米，所述上层透明EVA层以及下层透明EVA层的厚度为100~300微米；所述中间白色EVA层的厚度为50~500微米，所述外侧基板层的厚度为50~1000微米，中间粘结过渡层的厚度为5~100微米，所述内侧易粘结层的厚度为20~300微米。

作为一种优选，上层胶膜上表面压印第一花纹，该第一花纹为四棱台结构，相邻的四棱台与四棱台之间有间隙，上层胶膜下表面压印第二花纹，该第二花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。

作为一种优选，下层胶膜的上下表面压印花纹，该花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。

作为一种优选，背板的内侧易粘结层内部形成微孔结构，微孔直径为1~100微米，背板的内侧易粘结层表面压印花纹，该花纹为波纹状结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型上层胶膜不但具有很好的粘结性，而且具有很好的耐候性，在使用过程中黄变性小，可以延长组件的使用寿命。与现有的封装胶膜EVA相比，该上层胶膜的综合性能更好，具有粘接牢固，耐候性好，价格适中，生产过程简单的优点。下层胶膜具有粘接牢固，增加反射率，并且电池片部分不会被遮挡，保证可以增加组件输出功率的优点。背板具有不易出现层间分离，不易出现针孔缺陷的优点。还具有优良的粘结性能、抗蠕变和耐疲劳且具有良好的力学性能、具有优异的耐候性。该背板有三层结构，即聚酯层、粘结过渡层及易粘结层，其与EVA等封装胶膜具有良好的粘结性能，且内侧易粘结层表面的花纹利于排气，在组件的使用过程中不会出现背板与EVA分层或层压后产生气泡的情况；另外，该背板采用多层共挤的方式生产，不使用含氟材料，可以在降低生产成本的同时，避免氟材料对环境造成污染。因此本实用新型太阳能电池组件具有低成本高寿命高效光电转换环保的优点。

附图说明

图1为本实用新型低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件的结构示意图。

图2为本实用新型低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件的上层胶膜的结构示意图。

图3为本实用新型低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件的下层胶膜的结构示意图。

图4为本实用新型低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件的背板的结构示意图。

其中：

玻璃1

上层胶膜2、上层透明EVA层2.1、下层交联POE层2.2

太阳能电池3

下层胶膜4、上层透明EVA层4.1、中间白色EVA层4.2、下层透明EVA层4.3

背板5、内侧易粘结层5.1、中间粘结过渡层5.2、外侧基板层5.3

边框6。

具体实施方式

参见图1~图4，本实用新型涉及的一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，它包括玻璃1、上层胶膜2、太阳能电池3、下层胶膜4、背板5以及边框6。

所述上层胶膜2包括上层透明EVA层2.1以及下层交联POE层2.2。所述上层透明EVA层的厚度为200~500微米。所述下层交联POE层的厚度为100~300微米。上层胶膜采用双层共挤技术一步成型，上层透明EVA层、下层交联POE层这两层物质分别由对应的树脂粒子及助剂在不同挤出机中熔融挤出，通过各自的流道在同一个模头内汇合，然后经过挤出、流延、压合、冷却制成。根据需要可以在上层胶膜上表面压印第一花纹。该第一花纹为四棱台结构，相邻的四棱台与四棱台之间有间隙。上层胶膜下表面压印第二花纹。该第二花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。在层压过程中间隙利于排气，保证层压的密实性。

所述下层胶膜4从上至下依次包括上层透明EVA层4.1、中间白色EVA层4.2以及下层透明EVA层4.3。上层透明EVA层以及下层透明EVA层分别起到粘接电池片及粘接背板的作用，中间白色EVA层可以增加反射率，提高电池片的输出功率。所述上层透明EVA层以及下层透明EVA层的厚度为100~300微米；所述中间白色EVA层的厚度为50~500微米。下层胶膜4采用三层共挤技术一步成型，在增加反射率的同时能够保证EVA与电池片及背板间有很好的粘接性。上层透明EVA层、中间白色EVA层以及下层透明EVA层这三层物质分别由对应的树脂粒子及助剂在不同挤出机中熔融挤出，通过各自的流道在同一个模头内汇合，然后经过挤出、流延、压合、冷却制成。由于中间白色EVA层中所使用的添加剂具有不透光性，能够将太阳光反射到电池片上，可以利用增加太阳光反射率来提升太阳能电池组件的功率；另外，中间白色EVA层还可以有效的阻挡紫外线，防止紫外线进入背板，从而可以保护背板，防止紫外线对背板的破坏，进而增加背板的耐候性，延长背板的使用寿命，也间接的延长了组件的使用寿命。所述中间白色EVA层的厚度为50~500微米，优选200~300微米，更优选200~250微米。根据需要可以在下层胶膜的上下表面压印花纹。该花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。间隙在层压过程中利于排气，保证层压的密实性。下层胶膜使用过程中，不仅可以提高反射率，增加太阳能电池组件的发电效率；还可以阻隔紫外线，保护背板，从而延长组件的使用寿命；另外，由于该胶膜上下两层均为透明EVA，可以避免白色胶膜污染电池片，在增加发电效率的同时，不会影响组件的外观。

所述背板5从上至下依次包括内侧易粘结层5.1、中间粘结过渡层5.2以及外侧基板层5.3。所述外侧基板层为聚酯层，具有很好的耐候性起到支撑和保护的作用，该聚酯层的厚度为50~1000微米。中间粘结过渡层的厚度为5~100微米，起到粘结外侧基板层与内侧易粘结层的作用。所述内侧易粘结层的厚度为20~300微米，与封装材料EVA等有很好的粘结性。另外，内侧易粘结层使用发泡技术，在生产过程中添加发泡剂，使其内部形成微孔结构，微孔直径为1~100微米。背板采用三层共挤的一步成型技术，简化了逐层复合的繁琐工序，易于操作。另外，该背板既不使用氟材料也不使用胶粘剂，可以在降低生产成本的同时减少环境污染。同时，内侧易粘结层的微孔结构可以减少材料的使用，从而节约生产成本，并且该微孔结构使背板具有高的漫反射性能，穿过电池片或电池片之间间隙的太阳光在微孔表面发生漫反射，被有效的反射回电池片，重新利用，从而大大提高了电池组件整体的光电转换效率。根据需要可以在背板的内侧易粘结层表面压印花纹，该花纹为波纹状结构，在层压过程中利于排气，可以避免背板与下层胶膜之间产生气泡。首先对外侧基板层的聚酯层进行改性，提高其抗老化性能、耐水解性能等综合性能。外侧基板层的聚酯层材料选自PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）等本领域内已知的其它聚酯材料中的一种或几种的共混物，优选PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）；该聚酯层厚度一般选择50~1000微米，优选100~350微米。中间粘结过渡层选自杜邦的拜牢系列粘结树脂，厚度5~100微米，优选15~50微米。选用改性聚酰胺类材料作为内侧易粘结层，该聚酰胺材料选自PA6、PA612、PA11、PA1012、PA12等本领域内已知的其它聚酰胺类材料中的一种或几种共混物，优选PA1012；该内侧易粘结层厚度一般选择20~300微米，优选50~200微米。该内侧易粘结层内部为微孔结构，微孔直径为1~100微米。外侧基板层、中间粘结过渡层以及内侧易粘结层分别由对应的树脂粒子及助剂在不同的挤出机中熔融挤出，通过各自的流道在同一个模头内汇合，然后经过挤出、压合、冷却、二次加热、再冷却制成。使用时，内侧易粘结层作为背板的内层与下层胶膜相接触，经过层压后，两者间完全融为一体，背板与下层胶膜之间不易裂开，能很好的保护电池片不受外界环境因素的影响，延长太阳能电池的使用寿命，大大提高太阳能电池工作的可靠性。

Claims

1.一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，它包括玻璃（1）、上层胶膜（2）、太阳能电池（3）、下层胶膜（4）、背板（5）以及边框（6），其特征在于所述上层胶膜（2）包括上层透明EVA层（2.1）以及下层交联POE层（2.2），所述下层胶膜（4）从上至下依次包括上层透明EVA层（4.1）、中间白色EVA层（4.2）以及下层透明EVA层（4.3），所述背板（5）从上至下依次包括内侧易粘结层（5.1）、中间粘结过渡层（5.2）以及外侧基板层（5.3）。

2.根据权利要求1所述的一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，其特征在于所述上层透明EVA层的厚度为200~500微米，所述下层交联POE层的厚度为100~300微米，所述上层透明EVA层以及下层透明EVA层的厚度为100~300微米；所述中间白色EVA层的厚度为50~500微米，所述外侧基板层的厚度为50~1000微米，中间粘结过渡层的厚度为5~100微米，所述内侧易粘结层的厚度为20~300微米。

3.根据权利要求1或2所述的一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，其特征在于上层胶膜上表面压印第一花纹，该第一花纹为四棱台结构，相邻的四棱台与四棱台之间有间隙，上层胶膜下表面压印第二花纹，该第二花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。

4.根据权利要求1或2所述的一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，其特征在于下层胶膜的上下表面压印花纹，该花纹为六棱台结构，相邻的六棱台与六棱台之间有间隙。

5.根据权利要求1或2所述的一种低成本高寿命高效光电转换环保型太阳能电池组件，其特征在于背板的内侧易粘结层内部形成微孔结构，微孔直径为1~100微米，背板的内侧易粘结层表面压印花纹，该花纹为波纹状结构。