CN209766442U - 一种封装结构及太阳能组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种封装结构及太阳能组件，涉及太阳能电池技术领域，为提高太阳能组件发电量而设计。封装结构包括：第一防水层，其中，第一防水层包覆在光伏芯片的边缘，且第一防水层包括第一端和第二端，第一端延伸至光伏芯片的第一表面，第二端延伸至光伏芯片的第二表面，第一表面与第二表面分别为光伏芯片相对的两个表面；防水保护层，防水保护层设置于第一防水层的表面，且包覆在第一防水层的外侧面上。本实用新型封装结构及太阳能组件用于降低封装结构的防水层，进而提高太阳能组件性能。

Description

一种封装结构及太阳能组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种封装结构及太阳能组件。

背景技术

目前太阳能组件在完成多个太阳能电池片的串焊后，需采用封装结构对多个太阳能电池片的串焊后形成的光伏芯片进行封装保护，以满足太阳能组件在长期使用过程中(一般使用寿命为20～25年)的防水汽要求。

现有的太阳能组件的封装结构如图1和图2所示，包括光伏芯片与封装结构，光伏芯片包含底基板12、前板11和设置在底基板12和前板11之间的电池组件14，封装结构13设置于前板11与底基板12之间，为使得太阳能电池组件满足太阳能组件要求，对光伏封装组件的水汽侵蚀裕量也即封装结构的长度有一定要求，但这样封装结构就会占用底基板与前板之间的电池组件的铺设面积，使得电池组件的有效铺设面积下降，进而使得太阳能组件发电量降低、光电转化效率降低。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种封装结构及太阳能组件，主要目的是通过优化封装结构，提高太阳能组件的发电量。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种封装结构，所述封装结构用于封装光伏芯片，所述封装结构包括：

第一防水层，所述第一防水层包覆在所述光伏芯片的边缘，且所述第一防水层包括第一端和第二端，其中，所述第一端延伸至所述光伏芯片的第一表面，所述第二端延伸至所述光伏芯片的第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对；

防水保护层，所述防水保护层设置于所述第一防水层的表面，且包覆在所述第一防水层的外侧面上。

本实用新型实施例提供的封装结构，第一防水层和防水保护层包裹在光伏芯片的边缘，且第一防水层包裹在所述光伏芯片的边缘，而不是设置在光伏芯片内部，这样就可避免封装结构占用光伏芯片内电池组件的铺设面积，通过将封装结构设置在光伏芯片的边缘，就可将在光伏芯片内节省的空间位置上设置电池组件，从而可以提高光伏芯片内部的电池组件的有效铺设面积，这样就可实现在不改变光伏芯片尺寸的基础上，增加电池组件的数量，增加整个光伏芯片的受光面积，进而提高整个光伏芯片的发电量。

可选的，所述光伏芯片包括层叠设置的衬底基板、电池组件及前基板，所述电池组件设置于所述衬底基板和所述前基板之间，其中所述第一表面，为所述前基板远离所述电池组件的表面，所述第二表面为所述衬底基板远离所述电池组件的表面；

所述第一端延伸至所述第一表面的长度与所述前基板的厚度之和大于等于11mm。

可选的，所述第二端延伸至所述第二表面的长度与所述衬底基板的厚度之和大于等于11mm。

可选的，第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的长度为第一长度，该第一长度为1～2mm，优选为1～1.5mm。

可选的，所述第一防水层为丁基胶层，聚丙烯酸层，聚氨酯层，EVA层中的一种。

可选的，所述防水保护层为塑料层，所述塑料层的材料包括聚氨基甲酸脂，聚酰胺，聚酯多元醇，聚酯中的一种。

可选的，所述第一防水层的厚度为0.65～0.85mm，所述防水保护层的厚度为1.3～1.7mm。

本实用新型另一方面实施例还提供了一种太阳能组件，包括：

光伏芯片；

第一封装结构，所述第一封装结构用于对所述光伏芯片边缘封装，所述第一封装结构为上述所述的封装结构。

可选的，所述光伏芯片包括：汇流线及依次层叠设置的衬底基板、电池组件、封装胶膜和前基板；

所述汇流线设置于所述衬底基板与所述封装胶膜之间，且设置于所述电池组件的外侧，靠近所述封装结构；

所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的距离为第一距离，该第一距离为1～2mm，优选为1～1.5mm。

可选的，所述太阳能组件还包括：

接线盒，所述接线盒与所述电池组件连接，所述接线盒的接线孔设置于所述衬底基板的边缘；

接线盒边缘封装结构，所述接线盒边缘封装结构设置在所述接线孔的远离所述电池组件的一侧，且所述接线盒边缘封装结构填充在所述衬底基板与所述前基板之间。

可选的，所述接线盒边缘封装结构包括第二防水层，所述第二防水层的宽度大于等于12mm。

本实用新型实施例提供的太阳能组件，由于具有上述的封装结构，在保证通过该封装结构隔绝水汽，防止水汽渗透至太阳能组件中电池组件内的前提下，同时，该封装结构不会占用光伏芯片内部电池组件的铺设面积，以在节省的空间位置上设置电池组件，这样就可实现在不改变光伏芯片尺寸的基础上，增加电池组件的数量，增加整个光伏芯片的受光面积，提高太阳能组件的发电量，提高了光电转换效率。

附图说明

图1为现有技术提供的一种太阳能组件的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种太阳能组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种太阳能组件的部分示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种太阳能组件的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6中A-A的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例封装结构及具有该封装结构的太阳能组件进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例提供了一种封装结构，该封装结构用于封装光伏芯片，参照图3至图7，封装结构包括：第一防水层6和用于对第一防水层6保护的防水保护层7；第一防水层6包覆在光伏芯片的边缘，且第一防水层6包括第一端和第二端，其中，第一端延伸至光伏芯片的第一表面，第二端延伸至光伏芯片的第二表面，第一表面与第二表面相对；防水保护层7设置于第一防水层6的表面，且包覆在第一防水层6的外侧面上，第一防水层6的外侧面指第一防水层6背离光伏芯片的侧面。

由于上述提供的封装结构包覆在光伏芯片的边缘，即包裹式封装，通过对光伏芯片的边缘包裹以隔离水汽进入光伏芯片内部，与现有的填充在光伏芯片内部的封装结构相比，不仅保障了封装效果，还节省了光伏芯片内部空间位置，这样就可在节省的空间内设置更多的电池组件，有效提高电池组件的铺设面积，增加电池组件的铺设数量，提高光伏芯片的受光面积，进而提高光吸收量。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，参照图3所示，光伏芯片包括层叠设置的衬底基板2、电池组件4及前基板1，该电池组件4设置于衬底基板2和前基板1之间，其中电池组件4包括底电极，光吸收层，缓冲层，透明导电层及顶电极，在该实施例中，第一防水层6包覆在层叠的衬底基板2、电池组件4及前基板1的边缘，且第一防水层6的第一端延伸至前基板1远离电池组件4的表面(第一表面)，第二端延伸至衬底基板2远离电池组件4的表面(第二表面)。采用该包裹式封装结构，包裹式封装结构与现有的填充式封装结构相比，沿着光伏芯片的第一方向(电池组件4的排布方向)，可增加电池组件4的数量，沿着光伏芯片的第二方向(电池组件4的长度方向)，可增加每一个电池组件4的长度尺寸，通过增加电池组件4的数量和增加电池组件4的长度尺寸，就会明显增加整个光伏芯片的受光面积，进而提高整个光伏芯片的发电量；例如，若电池组件4的数量从150个增加到154个，每片电池组件4的发电量可提高4瓦左右，整个光伏芯片的光电转换率就可提高3.7％左右。

第一防水层6的第一端延伸至第一表面(第一表面指前基板1远离电池组件4的表面)的长度a1与所述前基板的厚度a2之和为距离a，a大于等于11mm，可以理解的是，长度a1是指该第一端延伸且覆盖于第一表面所在方向的长度，为便于设计制造，在本实用新型公开的一个示例性实施例中，第一端与其所封装的光伏芯片的边缘平行。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，第一防水层6的第二端延伸至第二表面(第二表面指衬底基板2远离电池组件4的表面)的长度b1与衬底基板的厚度b2之和为距离b，b大于等于11mm，可以理解的是，长度b1是指该第二端延伸且覆盖于第二表面所在方向的长度。为便于设计制造，在本实用新型公开的一个示例性实施例中，第二端与其所封装的光伏芯片的边缘平行。距离a与距离b可以相同；在另外一个实施例中，距离a与距离b也可以不同。

在本实用新型的一个示例性实施例中，第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的长度该第一距离，第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的最远端为第三端，该第一距离也可认为是该第三端距其所对应的光伏芯片的边缘的距离，可以理解，该第一距离为1～2mm，优选为1～1.5mm。

可以理解的是，前基板1或衬底基板2自身有一定厚度，一般是大于等于1mm，距离a1与前基板1自身的厚度之和为a，a大于等于11mm，距离b1与衬底基板2自身的厚度之和为b，b也大于等于11mm，上述第一距离与距离a或b之和即水汽侵蚀路径，由此，可知，采用该封装结构，水汽侵蚀路径大于等于12mm，根据太阳能组件的IEC认证标准，12mm的水汽路径可以保证电池组件4的使用寿命为20～25年，采用该封装结构，既能满足IEC认证标准，达到使用寿命20～25年，也能够使电池组件4免受水汽的侵蚀。

在本公开的一个示例性实施例中，第一防水层6为丁基胶层，聚丙烯酸，聚氨酯，丙烯酸、EVA中的一种。

防水保护层7包覆在第一防水层6的外表面，且防水保护层7与光伏芯片的外表面相接触，作为第一防水层6的外壳，对第一防水层6起到保护作用。在本公开的一个示例性实施例中，防水保护层7为塑料层，塑料层的材料可以包括聚氨基甲酸脂，聚酰胺，聚酯多元醇，聚酯中的一种，选用聚氨基甲酸脂，聚酰胺，聚酯多元醇或聚酯不仅具有防水作用，对第一防水层6起到防水作用，还具有防火作用。当塑料层的材料选自聚氨基甲酸脂、第一防水层6为丁基胶层时，聚氨基甲酸脂作为丁基胶层的外壳，聚氨基甲酸脂有三大特性：(1)很好的防水性能；(2)抗紫外老化性能好，(3)且和丁基胶有很好的粘合性。

参照图5，第一防水层6的厚度d1为0.65～0.85mm，示例的，厚度d1为0.7～0.8mm，该厚度d1指第一防水层6的第一端在前基板1表面上的厚度尺寸，和指第一防水层6的第二端在衬底基板2表面上的厚度尺寸。若第一防水层6的厚度较厚或较薄，均会出现褶皱现象，影响整个封装结构的强度，进而影响封装结构的使用性能。

参照图5，防水保护层7的厚度d2为1.3～1.7mm，示例的，厚度d2为1.4～1.6mm，再示例的，厚度d2为1.5～1.6mm。防水保护层7可均匀的设置在第一防水层6外侧面上，此处所述的均匀指防水保护层7的厚度均匀。

本实用新型实施例还提供了一种太阳能组件，包括：光伏芯片和封装结构，封装结构用于对光伏芯片边缘封装，该封装结构为上述实施例提供的封装结构。

由于太阳能组件包括上述实施例提供的封装结构，该封装结构对光伏芯片的边缘进行封装，而不是填充在光伏芯片内部，这样就节省了光伏芯片内的铺设电池组件的面积，进而可增加电池组件的有效铺设面积，提高整个太阳能组件的受光面积，提高光吸收量。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，参照图4，光伏芯片包括：汇流线5及依次层叠设置的衬底基板2、电池组件4、封装胶膜3和前基板1；

封装结构包括第一防水层6和防水保护层7，该封装结构的第一防水层6包覆在层叠的衬底基板2、电池组件4、封装胶膜3和前基板1的边缘，第一防水层6的第一端延伸至前基板1的远离封装胶膜3的表面上，第一防水层6的第二端延伸至衬底基板2的远离电池组件4的表面上，防水保护层7设置于第一防水层6的表面，且防水保护层7包括第一端和第二端，防水保护层7的第一端也延伸至前基板1的远离封装胶膜3的表面上，防水保护层7的第二端延伸至衬底基板2的远离电池组件4的表面上

该汇流线设置于所述衬底基板2与所述封装胶膜3之间，且设置于所述电池组件的外侧，靠近所述封装结构，可以理解的是，因光伏芯片的边缘需留出粘贴汇流线的空间，因此，电池组件不能铺设至光伏芯片边缘，电池组件的尺寸分别小于衬底基板，封装胶膜和前基板的尺寸，汇流线设置在电池组件的外侧。

第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的最远端为第三端，该第三端距其所对应的光伏芯片的边缘的距离为第一距离，该第一距离为1～2mm，优选为1～1.5mm。

在其中一个实施例中，上述第三端恰好与封装胶膜的最外侧相连接，且两者之间是无缝衔接，以避免水汽沿着缝隙侵蚀电池组件。

可以理解的是，为了延长水汽的侵蚀路径，前基板1与衬底基板2的边缘可以设置为具有一定倒角的圆滑曲面。

具体实施时，若在一个特定尺寸的太阳能组件中，采用现有的填充封装结构，可设置150个电池组件4，但是，采用本实用新型实施例提供的封装结构，可将150个电池组件增加到154个电池组件，且每一个电池组件的长度也可增加12mm，这样可明显提高太阳能组件的有效铺设面积，提高整个太阳能组件的发电量，进而提高光电转化率。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，太阳能组件还包括：接线盒，所述接线盒与电池组件4连接，电池组件4光电转化获得的电流通过汇流线5导出的电流流入接线盒，参照图6，接线盒的接线孔9设置于衬底基板2的边缘，接线盒会设置在衬底基板2的背离电池组件4的一侧面上，这样汇流线5会穿过接线孔9与接线盒连接。

在具体实施时，接线孔9的开设位置不能衬底基板2的边缘移动，因为若孔继续往衬底基板2边缘移动，会降低衬底基板2的机械强度，在后续太阳能组件的层压工艺以及太阳能组件的户外使用过程中若遇到冰雹、厚雪等对衬底基板2产生机械载荷的天气情况时，太阳能组件容易在该接线孔9的区域出现破碎，为了保障整个太阳能组件的机械强度，接线孔9一般会靠近光伏芯片开设。

为了避免水汽通过太阳能组件的开设有接线孔的边缘进入光伏芯片内，参照图6和图7，所述太阳能组件还包括：接线盒边缘封装结构8，接线盒边缘封装结构8设置在接线孔9的远离电池组件4的一侧，且接线盒边缘封装结构8填充在衬底基板2与前基板1之间。接线盒边缘封装结构8采用缝隙填充式设置在衬底基板2与前基板1之间，既可以防止水汽进入光伏芯片内，接线盒边缘封装结构8也不会影响太阳能组件的接线盒的连接导线的走线。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，接线盒边缘封装结构8包括第二防水层。为了保障电池组件4在20～25年的时间内，免受水汽的侵蚀，第二防水层的宽度至少为12mm，这样就可保证水汽路径为12mm以上。示例的，第二防水层为丁基胶层、聚丙烯酸层，聚氨酯层，EVA层中的一种。

在本实用新型公开的一个示例性实施例中，衬底基板2可以是透明玻璃，前基板1也可以是透明玻璃。所述光伏芯片可以是晶体硅光伏芯片、a-Si非晶硅光伏芯片、碲化镉光伏芯片、CIGS光伏芯片等。在此对光伏芯片的具体结构不做限定，任何结构均在本实用新型的保护范围之内，也对衬底基板2和前基板1的材质不做限定。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种封装结构，所述封装结构用于封装光伏芯片，其特征在于，所述封装结构包括：

第一防水层，所述第一防水层包覆在所述光伏芯片的边缘，且所述第一防水层包括第一端和第二端，其中，所述第一端延伸至所述光伏芯片的第一表面，所述第二端延伸至所述光伏芯片的第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对；

防水保护层，所述防水保护层设置于所述第一防水层的表面，且包覆在所述第一防水层的外侧面上。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光伏芯片包括层叠设置的衬底基板、电池组件及前基板，所述电池组件设置于所述衬底基板和所述前基板之间，其中，所述第一表面为所述前基板远离所述电池组件的表面，所述第二表面为所述衬底基板远离所述电池组件的表面；

所述第一端延伸至所述第一表面的长度与所述前基板的厚度之和大于等于11mm。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述第二端延伸至所述第二表面的长度与所述衬底基板的厚度之和大于等于11mm。

4.根据权利要求2或3所述的封装结构，其特征在于，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的长度为第一长度，所述第一长度为1～2mm。

5.根据权利要求4所述的封装结构，所述第一长度为1～1.5mm。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一防水层为丁基胶层，聚丙烯酸层，聚氨酯层，EVA层中的一种；和/或所述防水保护层为塑料层，所述塑料层的材料包括聚氨基甲酸脂，聚酰胺，聚酯多元醇，聚酯中的一种。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一防水层的厚度为0.65～0.85mm，所述防水保护层的厚度为1.3～1.7mm。

8.一种太阳能组件，其特征在于，包括：

光伏芯片；

封装结构，所述封装结构用于对所述光伏芯片边缘封装，所述封装结构为权利要求1至7任一项所述的封装结构。

9.根据权利要求8所述的太阳能组件，其特征在于，所述光伏芯片包括：汇流线及依次层叠设置的衬底基板、电池组件、封装胶膜和前基板；

所述汇流线设置于所述衬底基板与所述封装胶膜之间，且设置于所述电池组件的外侧，靠近所述封装结构；

所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间，所述第一防水层延伸至所述衬底基板与所述前基板之间的距离为第一距离，该第一距离为1～2mm。

10.根据权利要求9所述的太阳能组件，所述第一距离为1～1.5mm。

11.根据权利要求9所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还包括：

接线盒，所述接线盒与所述电池组件连接，所述接线盒的接线孔设置于所述衬底基板的边缘；

接线盒边缘封装结构，所述接线盒边缘封装结构设置在所述接线孔的远离所述电池组件的一侧，且所述接线盒边缘封装结构填充在所述衬底基板与所述前基板之间。

12.根据权利要求11所述的太阳能组件，其特征在于，所述接线盒边缘封装结构包括第二防水层，所述第二防水层的宽度大于等于12mm。