CN209389047U - 一种太阳能电池封装胶膜及应用该封装胶膜的光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池封装胶膜，包括多个条状的透明区域和多个条状的不透明区域，多个透明区域和多个不透明区域交替设置，且所述透明区域和所述不透明区域的表面相平齐。使用时，所述的封装胶膜设置在光伏组件电池片层与后盖板之间，其中所述透明区域与光伏组件中电池串的位置相对应，不透明区域与光伏组件中电池串之间的间隙区域以及电池串和组件边缘之间的间隙区域相对应。本实用新型还公开了一种应用该封装胶膜的光伏组件。采用本实用新型所述的太阳能电池封装胶膜，可以防止电池片发生隐裂，可以有效利用入射光，提高组件功率，也可防止不透明区域的胶膜溢至电池片正面，该胶膜特别适用于叠瓦组件。

Description

一种太阳能电池封装胶膜及应用该封装胶膜的光伏组件

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏组件领域，具体涉及一种太阳能电池封装胶膜及应用该封装胶膜的光伏组件。

背景技术

目前在太阳能光伏组件领域，如何在光伏组件端提高电池效率一直是研发的重点，其中如何有效利用电池串和电池片间隙以提高电池效率更是一个重要的方向。在现有技术中，部分光伏组件通过采用白色高反射的EVA、与封装材料接触的高反射的背板、带有高反射涂层的背板玻璃，以及不同材料的高反射率的贴条等方式提高电池串和电池片间隙之间的太阳光反射率，进而提高电池效率。

白色高反射EVA从2012年就开始研发上市，基本解决了和玻璃和电池片、焊带的兼容性和粘结性的问题，目前已经技术已经趋近成熟，一般应用在高效组件上，其缺点是不能应用于双面双玻组件。然而随着2016年双面电池技术的成熟，双面双玻组件逐渐面世，白色高反射EVA已无法满足技术发展的需要。

于是又出现了可应用于双面双玻组件的带有网格状高反涂层的背板玻璃和透明背板。但是这两种技术方案存在光线利用率不高的问题，主要原因是入射的光线首先经过封装材料后到达背板玻璃或者背板，经过背板玻璃或者背板的反射后，仍然需要经过封装材料再到达电池的表面。

专利申请CN106945378A公开了一种网格状双层结构的EVA，其上表面是网格状的高反射EVA层，能够解决白色高反射EVA无法应用在双面双玻组件上的问题。其生产包括三个步骤：1、高反射EVA层的制备和网格切割；2、透明EVA的制成；3、将两者粘合。但是这种网格状双层结构的EVA直接与电池接触面的网格高反层是不平整的、存在高度差的，其所述的高度差为5~500μm。然而，为了保证对光线的高反效果，膜层厚度不能太薄，该专利申请所述的实施例中膜层厚度分别为160μm和180μm。如将此膜层设置在电池片的背面，可能会出现因高度差而引起电池片隐裂的情况；如将此膜层设置在电池间隙中，则在后期组件的生产中容易出现白色高反EVA溢至电池正面的现象。此外，该技术方案要求EVA的生产工艺极为精准，加之现有电池片的间隙还随着电池尺寸的增大不断减小，厂家需要准备多种不同规格的模具，使得这种结构的EVA的工艺相对复杂，需要对设备进行较大幅度的改装。为适应间隙的大小差异，还需要配备不同规格的压辊磨具，使得生产成本变高，而且由于网格状EVA和基层透明EVA存在高度差，在后期的应用中有可能出现电池隐裂或者白色EVA层压后溢至电池片正面的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种太阳能电池封装胶膜，采用该封装胶膜，可以防止电池片发生隐裂、防止不透明区域的胶膜溢至电池片正面，并可提高光伏组件的功率，该胶膜特别适用于叠瓦组件。

本实用新型的另一个目的在于提供一种应用该封装胶膜的光伏组件。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种太阳能电池封装胶膜，包括多个条状的透明区域和多个条状的不透明区域，多个透明区域和多个不透明区域交替设置，且所述透明区域和所述不透明区域的表面相平齐。

在使用时，将本实用新型提供的封装胶膜设置在光伏组件中电池片层与后盖板之间，并且透明区域与光伏组件中电池串的位置相对应，不透明区域与光伏组件中电池串之间的间隙区域以及电池串和组件边缘之间的间隙区域相对应。

本实用新型实施例提供的封装胶膜中，在封装胶膜中多个条状的透明区域和多个条状的不透明区域交替设置，并且透明区域和不透明区域的表面相平齐，不存在高度差，可防止电池片发生隐列，也可防止不透明区域的胶膜溢至电池片正面。同时，与相关技术中网格状的封装胶膜相比，本实用新型提供的封装胶膜制造工艺更为简单。

从光伏组件前后盖板材质角度来说，本实用新型提供的封装胶膜可用于单玻组件（即组件中前盖板为玻璃，后盖板为TPT板），也可用于双玻组件（即组件的前盖板和后盖板均为玻璃）。由于透明的封装胶膜与不透明的封装胶膜相比成本更低且粘接性能更好，因此本实用新型的封装胶膜用于单玻组件时，与整体不透明的封装胶膜相比，在满足使用条件的前提下，采用本实用新型提供的封装胶膜可降低成本，并且可提升粘接性能；用于双玻组件时，透明区域的存在不会影响电池片背面光线的入射。

从光伏组件中电池片之间的连接方式考虑，本实用新型提供的封装胶膜既可以用于通过焊带连接电池片的组件，也可用于叠瓦组件（即电池片的边缘以层叠的方式连接）。将本实用新型实施例提供的封装胶膜应用于光伏组件时，不透明区域对应组件电池串之间的间隙，而每一串电池串中相邻的两个电池片之间的间隙仍然与封装胶膜的透明区域对应，由于同一串电池串中相邻两个电池片之间的间隙较小，而且连接两个电池片的互联条（焊带）也会占据一部分空间，因此，即使每一串电池串中相邻的两个电池片之间的间隙与本实用新型的封装胶膜的透明区域对应，也基本不影响光线的利用率。而对于叠瓦组件来说，同一串电池串中相邻两个电池片之间本身就没有间隙，因此采用本实用新型提供的封装胶膜也不会影响光线的利用率。

可以理解的是，本实用新型提供的封装胶膜中，相邻的条状透明区域和条状不透明区域的长边相连接，条状透明区域和条状不透明区域的长度方向是平行的。

本实用新型中，透明区域的宽度大于不透明区域的宽度。具体来说，透明区域的宽度可以与电池串的宽度相同，不透明区域的宽度可以与相邻电池串之间间隙的宽度相同。对于正方形（或带有切角的正方形）电池片来说，电池串的宽度为电池片的边长；对于长方形电池片（通常是由正方形电池片切割得到的切片电池片）来说，电池串的宽度为电池片长边的长度。

各个透明区域的宽度可以相同，也可以不同；各个不透明区域的宽度可以相同，也可以不相同。

封装胶膜中透明区域的数量可以与组件中电池串的数量相同。

封装胶膜宽度方向的两边最外侧的区域可以均是透明区域，也可以均是不透明区域，或者一侧为透明区域，另一侧为不透明区域。

本实用新型所述的太阳能电池封装胶膜，可以是EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜，也可以是POE（乙烯-辛烯共聚物）胶膜（即封装胶膜的基体是EVA或者POE）。

作为本实用新型的一种实施方式，所述的不透明区域为白色区域，白色区域具有较高的反射率，可对照射到不透明区域的光线进行反射，提升组件的光利用率，提升组件功率。白色区域可通过向胶膜基体中添加二氧化钛和中空玻璃微珠作为填料形成。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述的不透明区域为黑色区域，以黑色区域作为不透明区域可使组件外观呈黑色，该类组件应用于建筑外墙或者屋顶时，可与周围环境颜色较为接近。黑色区域可通过向胶膜基体中添加炭黑作为填料形成。

本实用新型中，可通过添加不同的填料使不透明区域呈现不同的颜色，包括但不限于蓝色、红色、紫色等，以满足不同使用场景的需求。

本实用新型的另一个目的通过以下技术方案实现：

一种应用所述的太阳能电池封装胶膜的光伏组件，包括从上至下设置的前盖板、第一封装胶膜、电池片层、第二封装胶膜和后盖板，所述电池片层包括多串太阳能电池串，多串所述太阳能电池串之间以及所述太阳能电池串与组件边缘之间具有间隙区域，其中，所述的第二封装胶膜为上述的太阳能电池封装胶膜，所述太阳能电池串位于所述透明区域，所述间隙区域与所述不透明区域对应。

如上文所述，本实用新型的组件的太阳能电池串中，相邻两个太阳能电池的边缘以层叠形式连接，即为叠瓦组件。

本实用新型的组件的太阳能电池串中，所述前盖板为玻璃板，所述后盖板可以为TPT板（即组件为单玻组件）或者玻璃板（即组件为双玻组件）。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型应用于单玻组件时，相比于现有的全白封装胶膜，可有效降低胶膜的生产成本；

2.本实用新型应用于双玻组件时，不透明区域对应电池串和电池串的间隙区域，达到阻隔大部分光线透过双玻组件的目的，提高正面光线的利用率，同时透明区域不影响背面光线的入射，电池仍可以接收到背面光线，从而提高双面发电光伏组件的转化效率；

3.大面积的透明区域增强了胶膜与玻璃的粘结力，增强了组件的可靠性能；

4.本实用新型尤其适用于叠瓦组件，无论是单玻组件还是双玻组件，都可以控制成本的同时，有效利用叠瓦组件的电池串间隙，从而提高组件的效率；

5.本实用新型应用于单玻叠瓦全黑组件时，可以与白色背板结合使用，以满足组件使用环境要求，并且可提高组件功率和转化效率；

6.本实用新型生产工艺简单，可以更方便的生产出各种规格的产品。

附图说明

以下通过附图对本实用新型作进一步的说明。

图1 本实用新型所述高反射太阳能电池封装胶膜的结构图。

图2 本实用新型所述高反射太阳能电池封装胶膜的制备装置图。

图3应用该封装胶膜本实用新型所述高反射太阳能电池封装胶膜的光伏组件结构图。

附图标记：1-透明区域；2-不透明区域；3-透明材料入料口；4-不透明材料入料口，5-前盖板玻璃；6-第一封装胶膜；7-电池片层；8-太阳能电池封装胶膜；9-后盖板玻璃。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1所示的太阳能电池封装胶膜为EVA胶膜，包括多个透明区域1和多个不透明区域2，所述的不透明区域2为白色区域，多个透明区域1和多个不透明区域2交替设置且透明区域和不透明区域的表面相平齐，其中，所述透明区域1与光伏组件中电池串的位置相对应，不透明区域2与光伏组件中电池串之间的间隙区域以及电池串和组件边缘之间的间隙区域相对应。

所述的高反射太阳能电池封装胶膜通过图2所示的装置制备：

在透明材料入料口3处加入混合均匀的65%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）与20%的乙烯-甲基丙烯酸盐共聚物作为基材，再加入8%的改性助剂乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、4%的交联助剂三聚氰酸三烯丙酯、3%的抗热氧老化剂二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；

在不透明材料入料口4处加入混合均匀的60%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）与25%的乙烯-辛烯共聚物作为基材，选用5%二氧化钛和5%的中空玻璃微珠作为高反光填料，并添加5%的改性助剂乙烯基三甲氧基硅烷、2%的交联助剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和3%的抗热氧老化剂2,2’-亚甲基-双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；

打开透明材料入料口3、不透明材料入料口4，使原料沿管道分别流入相应位置，成型后即可得到太阳能电池封装胶膜8。

实施例2

如图3所示的应用太阳能电池封装胶膜的光伏组件为双玻组件，包括从上至下设置的前盖板玻璃5、第一封装胶膜6、电池片层7、太阳能电池封装胶膜8和白色的后盖板玻璃9，所述的太阳能电池封装胶膜为实施例1所制得的太阳能电池封装胶膜8。

实施例3

实施例3与实施例2的区别在于，所述的太阳能电池封装胶膜8为POE胶膜，不透明区域2为黑色区域，采用炭黑作为填料。

实施例4

实施例4与实施例2的区别在于，所述的应用太阳能电池封装胶膜的光伏组件为叠瓦组件，所述的太阳能电池封装胶膜8上的不透明区域2为蓝色区域。

实施例5

实施例5与实施例2的区别在于，所述的应用太阳能电池封装胶膜的光伏组件为单玻组件，所述的太阳能电池封装胶膜8上的不透明区域为红色区域。

实施例6

实施例6与实施例4的区别在于，所述的太阳能电池封装胶膜8上的不透明区域为紫色区域。

对比例1

双玻组件包括从上至下设置的前盖板玻璃5、第一封装胶膜6、电池片层7、第二封装胶膜和黑色的后盖板玻璃9，所述的第二封装胶膜为全透明EVA封装胶膜。

对比例2

双玻组件包括从上至下设置的前盖板玻璃5、第一封装胶膜6、电池片层7、第二封装胶膜和白色的后盖板玻璃9，所述的第二封装胶膜为全透明EVA封装胶膜。

对上述实施例2、3所述的应用太阳能电池封装胶膜的光伏组件以及对比例1、2所述的双玻组件进行测试，测试结果如下表-1所示。

表-1

	Pmax(W)	Voc(V)	Vmp(V)	Isc(A)	Imp(A)	FF(%)
							实施例2	301.4	39.74	32.40	9.793	9.304	77.45
对比例2	300.3	39.74	32.41	9.793	9.267	77.17
								Pmax(W)	Voc(V)	Vmp(V)	Isc(A)	Imp(A)	FF(%)
实施例3	299.4	39.70	32.40	9.766	9.242	77.22
							对比例1	294.6	39.69	32.38	9.610	9.096	77.23

上述实施例均使用双面单晶电池，实施例2和对比例2均为正面的测试结果。当应用于双玻组件时，结合考虑背面电池增益会更加明显。对比例1是全黑组件代表，很多组件追求外观会选择此类型，实施例3组件外观将与对比例1一样，但是功率能够提高1.6%，几乎没有牺牲功率。

需要指出的是，上述实施例仅是对本实用新型作进一步的说明，而不是限制，在与本实用新型相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能电池封装胶膜，其特征在于，包括多个条状的透明区域和多个条状的不透明区域，多个透明区域和多个不透明区域交替设置，且所述透明区域和所述不透明区域的表面相平齐。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述透明区域的宽度大于所述不透明区域的宽度。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜为EVA胶膜或POE胶膜。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述的不透明区域为白色区域。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述的不透明区域为黑色区域。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述黑色区域中填充有炭黑。

7.一种光伏组件，包括从上至下设置的前盖板、第一封装胶膜、电池片层、第二封装胶膜和后盖板，所述电池片层包括多串太阳能电池串，多串所述太阳能电池串之间以及所述太阳能电池串与组件边缘之间具有间隙区域，其特征在于，所述的第二封装胶膜为权利要求1～6任一所述的太阳能电池封装胶膜，所述太阳能电池串位于所述透明区域，所述间隙区域与所述不透明区域对应。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池串中，相邻两个太阳能电池的边缘以层叠形式连接。

9.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述前盖板为玻璃板，所述后盖板为TPT板或者玻璃板。