CN205582951U - 一种抗pid的光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种有效预防电位诱导衰减现象，保证太阳能电池的转换效率及工作寿命的光伏组件。本实用新型提供的一种抗PID的光伏组件，包括依次层叠的背板、封装胶层、第一导电层、第一阻挡层、玻璃盖板，太阳能电池片与金属电极设置在封装胶层内，其金属电极与导电层建立电连接。第一阻挡层可有效抑制玻璃盖板的离子迁移至太阳能电池片的表面；同时，第一导电层将聚集在表面的电荷导入到电池片中，有效预防该光伏组件发生电位诱导衰减(PID)现象，保证该光伏组件的转换效率及工作寿命。

Description

一种抗PID的光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种有效预防电位诱导衰减现象，保证太阳能电池的转换效率及工作寿命的光伏组件。

背景技术

PID(Potential induced degradation)是电势诱导衰减，它是指组件在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，从而导致光伏组件的性能下降，在高温高湿环境下尤其容易发生，处理不好会导致光伏电池板在使用过程中的功率和效率的下降，影响工作寿命。近年来光伏电站的组件发电量出现不同程度的降低，低于预期值，很多已经证实是由于PID造成的。

引起光伏组件PID的外部条件主要是高电压、高温、潮湿，在这种条件下，光伏组件内的自由活动的金属离子较多，同时在高温、潮湿、高电压的作用下，其迁移率会增加，从而在这种环境下PID现象特别明显。

中国实用新型专利申请号为：CN201420507714中揭示了一种抗PID效应的光伏组件，包括组件边框，设置于组件边框的安装槽内依次叠层的光伏用玻璃、电池片及背板，安装槽内设置密封胶，光伏用玻璃与电池片之间设有第一封装层，所述电池片与背板之间设有第二封装层，所述第一封装层和第二封装层的材料相同；所述封装层包括阻隔层和阻隔层两侧的第一粘结层与第二粘结层。本实用新型的阻隔层可以阻止水气通过背板进入到光伏组件内部；该结构也可以减缓钠离子的迁移速度；从两方面有效地解决组件在湿热环境下出现的电势诱导衰减现象。但第一封装层和第二封装层无法阻隔电荷的迁移，大量电荷聚集在电池片表面进而造成PID。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种有效预防电位诱导衰减(PID)现象，保证太阳能电池的转换效率及工作寿命的光伏组件。

为达到上述目的，本实用新型提供的一种抗PID的光伏组件，包括：背板、封装胶层、玻璃盖板、金属电极及与该金属电极电连接的太阳能电池片，所述太阳能电池片与金属电极设置在封装胶层内，还包括：第一阻挡层及第一导电层，所述第一阻挡层及第一导电层均为可透光的膜层，所述背板、封装胶层、第一导电层、第一阻挡层、玻璃盖板依次层叠形成一层叠结构，所述第一导电层与金属电极之间建立电连接。

本实用新型的一种优选方案，所述第一导电层与金属电极之间建立电连接的结构是：金属电极一端向外延伸与第一导电层形成电连接，或者是：金属电极与第一导电层之间设置一导线，通过该导线使金属电极与第一导电层形成电连接。

本实用新型的另一种优选方案，所述第一导电层的垂直投影区域完全覆盖太阳能电池片。

本实用新型的另一种优选方案，还包括一边框，所述背板、封装胶层、第一导电层、第一阻挡层、玻璃盖板所形成的层叠结构的外周被套设在边框内，所述第一导电层与边框绝缘。

进一步的，所述第一导电层的垂直投影区域均小于所述的封装胶层、第一阻挡层的垂直投影区域，从而所述的封装胶层在第一导电层的侧面对其进行包覆，使其与边框封闭绝缘。

本实用新型的另一种优选方案，还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层设置在背板与封装胶层之间。

进一步的，还包括第二导电层，所述第二导电层设置在第二阻挡层与封装胶层之间，并与金属电极建立电连接。

更进一步的，所述第二导电层的垂直投影区域均小于所述的封装胶层、第二阻挡层的垂直投影区域，从而所述的封装胶层在第二导电层的侧面对其进行包覆，使其与外界封闭绝缘。

再进一步的，所述第二导电层的垂直投影区域完全覆盖太阳能电池片。

本实用新型的另一种优选方案，所述封装胶层为EVA膜层或PVB膜层。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

在太阳能电池片的表面增设阻挡层及导电层，阻挡层可有效抑制离子迁移至太阳能电池片的表面；同时，导电层将聚集在表面的电荷导入到电池片中，有效预防该光伏组件发生电位诱导衰减(PID)现象，保证该光伏组件的转换效率及工作寿命。

附图说明

图1所示为本实施例一提供的一种抗PID的光伏组件的结构示意图；

图2所示为本实施例二提供的一种抗PID的光伏组件的结构示意图；

图3所示为本实施例三提供的一种抗PID的光伏组件的结构示意图；

图4所示为本实施例四提供的一种抗PID的光伏组件的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1所示，本实施例提供的一种抗PID的光伏组件，包括：树脂片背板1、封装胶层2、第一阻挡层7、第一导电层6、玻璃盖板8、边框9、多组金属电极3及与该串联在金属电极3上的太阳能电池片4，太阳能电池片4与金属电极3设置在封装胶层2内，封装胶层2设置在背板1上，金属电极3的一端向外延伸至封装胶层2的表面，在玻璃盖板8的表面上沉积形成一第一阻挡层7，在第一阻挡层7上沉积形成第一导电层6，第一阻挡层7及第一导电层6均为可透光的膜层，将玻璃盖板8与封装胶层2、背板进行层压形成光伏组件，其第一导电层6与金属电极3形成电连接，其第一导电层6的垂直投影区域完全覆盖住太阳能电池片4，背板1、封装胶层2、第一导电层6、第一阻挡层7、玻璃盖板8依次层叠形成一层叠结构，该层叠结构的外周被套设在边框9内，形成本实施例提供的一种抗PID的光伏组件。第一导电层6的垂直投影区域均小于所述的封装胶层2、第一阻挡层7的垂直投影区域，从而封装胶层2在第一导电层6的侧面对其进行包覆，使其与边框9或外界其它区域封闭绝缘。

本实施例中，第一导电层6的垂直投影区域均小于所述的封装胶层2、第一阻挡层7的垂直投影区域，从而封装胶层2在第一导电层6的侧面对其进行包覆，使其与边框9或外界其它区域封闭隔绝。在其它实施例中，为使第一导电层6与边框9或外界其它区域绝缘，可使第一导电层6垂直投影区域与其他层相同，并在其侧面外周侧增加一绝缘层进行绝缘。

本实施例中，背板1为树脂片，在其它实施例中，也可以用玻璃或含有金属膜层的树脂片进行替代。

本实施例中，封装胶层2为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)膜层，在其它实施例中，也可以用PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂)膜层或其它树脂类或塑料膜层替代。

本实施例中，太阳能电池片4为单晶硅电池片，单晶硅电池片具有转换率高的特点，在其它实施例中，也可以使用多晶硅电池片替代。

本实施例中，第一阻挡层7为一层氧化钛材质的阻挡层，在其它实施例中，第一阻挡层7可以单层不同材质的结构，也可以是多层相同或不同材质的层叠结构，其材料可以是：氧化钛、氮化硅、氮化硅铝、氧化锆、氧化锌、氧化锡、氮氧化硅、氮氧化硅铝、锌锡氧化物、氧化铌、氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化硅铝和氟化镁。

本实施例中，第一导电层6为一层氧化铟掺杂锡膜层，其它实施例中，第一导电层6也可以是银基透明导电膜层、氧化铟掺杂锡膜层、氧化锌掺杂铝膜层、氧化锌掺杂镓膜层、氧化锌掺杂铟膜层、氧化锌掺杂硼膜层、氧化锡掺杂氟膜层、氧化锡掺碘膜层、氧化锡掺杂锑膜层、氧化钛掺铌膜层、氧化锌掺硅膜层、氧化铟掺钨膜层、氧化铟掺钼膜层和石墨烯中的一种或多种的层叠结构。

本实施例中，玻璃盖板8为钠钙玻璃，在其它实施例中，也可以使用硼硅酸盐玻璃或其它玻璃替代。

本实施例中，第一阻挡层7与封装胶层2完全包覆住第一导电层6，使第一导电层6与外界边框9隔绝，进而使第一导电层6与边框9绝缘，避免第一导电层6与边框9接触进而使边框9带电，从而降低光伏组件的安全性。

本实施例中，第一导电层6的垂直投影区域完全覆盖住太阳能电池片4，保证将太阳能电池片4表面区域的电荷导出。

本实施例中，先将第一阻挡层7、第一导电层6依次沉积在玻璃盖板8的表面，再以层压的方式完成该组件的结构，该方式在工艺上具有制作方便、容易实现。在其它实施例中，也可以以单独层叠的方式进行。

实施例二

参照图2所示，本实施例提供的一种抗PID的光伏组件，其结构与实施例一中的结构大致相同，唯一不同的是：第一导电层6与金属电极3之间建立电连接的方式是金属电极3与第一导电层6之间设置一导线5，通过该导线5使金属电极3与第一导电层6形成电连接。

实施例三

参照图3所示，本实施例提供的一种抗PID的光伏组件，其结构与实施例一中的结构大致相同，唯一不同的是：背板1的材质为玻璃，在背板1与封装胶层2之间设置一第二阻挡层10。第二阻挡层10可有效阻隔玻璃材质的背板1中的离子渗透至太阳能电池片4的下表面造成PID。

本实施例中，第二阻挡层10可以是可透光的膜层，也可以是不透光的膜层，其材质可以与第一阻挡层7的材质相同，也可以与第一阻挡层7的材质不同。

实施例四

参照图4所示，本实施例提供的一种抗PID的光伏组件，其结构与实施例三中的结构大致相同，唯一不同的是：还包括第二导电层11，第二导电层11设置在第二阻挡层10与封装胶层2之间，并与金属电极3建立电连接，其电连接的方式参照实施例一所示(在其它实施例中，电连接的方式可参照实施例二中所示)，第二导电层11的垂直投影区域均小于封装胶层2、第二阻挡层10的垂直投影区域，从而封装胶层2在第二导电层11的侧面对其进行包覆，使其与外框9或外界其他区域封闭绝缘。第二导电层11将迁移至太阳能电池片4下表面的电荷转移，该结构进一步的杜绝该光伏组件发生PID。

本实施例中，第二导电层11可以是可透光的膜层，也可以是不透光的膜层，其材质可以与第一导电层6的材质相同，也可以与第一导电层6的材质不同。

本实施例中，第二导电层11的垂直投影区域均小于封装胶层2、第二阻挡层10的垂直投影区域，从而封装胶层2在第二导电层11的侧面对其进行包覆，使其与外框9或外界其他区域封闭绝缘。在其它实施例中，为使第一导电层6与边框9或外界其它区域绝缘，可使第一导电层6垂直投影区域与其他层相同，并在其侧面外周侧增加一绝缘层进行绝缘。

需要说明的是，若背板1的材质为树脂片或其它绝缘材质，则可以无需增设第二阻挡层10进行阻隔。

本实用新型提供的技术方案，在太阳能电池片4的表面增设阻挡层(7、10)及导电层(6、11)，阻挡层可有效抑制离子迁移至太阳能电池片4的表面；同时，导电层将聚集在表面的电荷导入到电池片4中，有效预防该光伏组件发生电位诱导衰减(PID)现象，保证该光伏组件的转换效率及工作寿命。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗PID的光伏组件，包括：背板、封装胶层、玻璃盖板、金属电极及与该金属电极电连接的太阳能电池片，所述太阳能电池片与金属电极设置在封装胶层内，其特征在于，还包括：第一阻挡层及第一导电层，所述第一阻挡层及第一导电层均为可透光的膜层，所述背板、封装胶层、第一导电层、第一阻挡层、玻璃盖板依次层叠形成一层叠结构，所述第一导电层与金属电极之间建立电连接。

2.根据权利要求1所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述第一导电层与金属电极之间建立电连接的结构是：金属电极一端向外延伸与第一导电层形成电连接，或者是：金属电极与第一导电层之间设置一导线，通过该导线使金属电极与第一导电层形成电连接。

3.根据权利要求1所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述第一导电层的垂直投影区域完全覆盖太阳能电池片。

4.根据权利要求1所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：还包括一边框，所述背板、封装胶层、第一导电层、第一阻挡层、玻璃盖板所形成的层叠结构的外周被套设在边框内，所述第一导电层与边框绝缘。

5.根据权利要求4所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述第一导电层的垂直投影区域均小于所述的封装胶层、第一阻挡层的垂直投影区域，从而所述的封装胶层在第一导电层的侧面对其进行包覆，使其与边框绝缘。

6.根据权利要求1所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层设置在背板与封装胶层之间。

7.根据权利要求6所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：还包括第二导电层，所述第二导电层设置在第二阻挡层与封装胶层之间，并与金属电极建立电连接。

8.根据权利要求7所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述第二导电层的垂直投影区域均小于所述的封装胶层、第二阻挡层的垂直投影区域，从而所述的封装胶层在第二导电层的侧面对其进行包覆，使其与外界封闭绝缘。

9.根据权利要求7所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述第二导电层的垂直投影区域完全覆盖太阳能电池片。

10.根据权利要求1所述的抗PID的光伏组件，其特征在于：所述封装胶层为EVA膜层或PVB膜层。