CN220044082U - 薄膜型太阳能电池的边缘封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其包括：第一玻璃基板，沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面；第二玻璃基板，沿着厚度方向具有相对的第三表面和第四表面；第一玻璃基板的第二表面和第二玻璃基板的第三表面相对设置，且在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间能形成腔体结构；无机玻璃质粘结材料层，所述无机玻璃质粘结材料层至少设置在所述第二表面和所述第三表面，且密封地设置在所述腔体结构的边缘；有机密封结构胶层，所述有机密封结构胶层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层。本申请能满足薄膜型太阳能电池对于绝水气密的封装要求，并且能在户外环境下长期使用。

Description

薄膜型太阳能电池的边缘封装结构

技术领域

本实用新型涉及电池封装结构技术领域，特别涉及一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构。

背景技术

传统的晶体硅太阳能电池主要由硅组成，电池主要部分易碎,易产生隐形裂纹。该类电池大多有一层钢化玻璃作为防护，整体上重量大，携带不便，抗震能力差，造价高。

薄膜型太阳能电池克服了上述缺点。目前主要的薄膜型太阳能电池主要包括：钙钛矿薄膜型太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、非晶体硅薄膜太阳能电池。其中，钙钛矿型的薄膜太阳能电池具有轻、薄、透明与高效等优点。

目前阻碍钙钛矿型的薄膜太阳能电池发展与商业化的主要因素是：容易受到水气引起的钙钛矿物质潮解以及氧气对钙钛矿造成的变质反应。故边缘封装时对封装钙钛矿薄膜型太阳能电池的材料绝水绝氧气密性要求比其他类型的太阳能电池更严苛。

目前薄膜型太阳能电池的边缘封装方式仍然沿袭或模仿传统晶体硅太阳电池的边缘封装方式，无法有效达到阻水气密的封装效果。传统的双玻太阳能电池封装使用两片玻璃与一层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚烯烃弹性体(POE)胶膜，将光电模组用层压法压合后，再在双玻夹层四周涂上丁基胶，作为侧边的密封胶。虽然丁基胶基本可以满足导线与电极的隔水隔氧保护功能，但丁基胶属于有机高分子材料的一种类型，除了高分子材料本身的非致密结构的特点外，其材料本身也无法承受户外环境长期的严酷考验，一般无法完成太阳能电池的30年室外使用寿命的要求。

为此，有必要提出一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，解决上述至少一个问题。

实用新型内容

针对现有技术所存在的缺陷，本实用新型实施方式中提供了一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，能满足薄膜型太阳能电池对于绝水气密的封装要求，并且能在户外环境下长期使用。

本实用新型实施方式的具体技术方案是：

一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构包括：第一玻璃基板，所述第一玻璃基板沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面；第二玻璃基板，所述第二玻璃基板沿着厚度方向具有相对的第三表面和第四表面；所述第一玻璃基板的第二表面和所述第二玻璃基板的第三表面相对设置，且在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间能形成腔体结构；无机玻璃质粘结材料层，所述无机玻璃质粘结材料层至少设置在所述第二表面和所述第三表面，且密封地设置在所述腔体结构的边缘；有机密封结构胶层，所述有机密封结构胶层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层。

在一个优选的实施方式中，所述第一玻璃基板为呈具有预定厚度的板状，所述第二玻璃基板在所述第三表面设置由凹槽，所述凹槽用于形成所述腔体结构。

在一个优选的实施方式中，所述凹槽的深度为100um-500um。

在一个优选的实施方式中，所述有机密封结构胶层设置在所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层的外围。

在一个优选的实施方式中，所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构还包括中间间隔玻璃基板，所述中间间隔玻璃基板设置在所述第一玻璃基板的第二表面和所述第二玻璃基板之间，所述中间间隔玻璃基板具有相对的第五表面和第六表面，所述第一玻璃基板的第二表面与所述中间间隔玻璃基板的第五表面之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层，所述第二玻璃基板的第三表面与所述中间间隔玻璃基板的第六表面之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层。

在一个优选的实施方式中，所述无机玻璃质粘结材料层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板、所述无机玻璃质粘结材料层和所述中间间隔玻璃基板。

在一个优选的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板整体为中间镂空的围框结构。

在一个优选的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板包括第一玻璃半框和第二玻璃半框，所述第一玻璃半框和第二玻璃半框在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层。

在一个优选的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板包括第一玻璃条、第二玻璃条、第三玻璃条和第四玻璃条，相邻两个玻璃条在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层。

在一个优选的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板的厚度包括多种。

本申请的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请所提供的所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构包括：第一玻璃基板，第二玻璃基板，无机玻璃质粘结材料层，有机密封结构胶层，无机玻璃质粘结材料层至少设置在相对设置的第一玻璃基板第二表面和第二玻璃基板第三表面的边缘；有机密封结构胶层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层。整体上，结合无机玻璃质粘结材料层的高效气密性与有机密封结构胶层的强结构黏结力，在两者相辅相成的合作下，可以有效且以较低成本的方式达到钙钛矿薄膜型太阳能电池玻璃模组的绝水绝氧气密封装，能满足薄膜型太阳能电池对于绝水气密的封装要求，并且能在户外环境下长期使用，并且封装材料来源简单，成本低。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本申请实施方式中提供的一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构的结构示意图；

图2为图1中提供的本申请实施方式中提供的一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构的主体结构分解示意图；

图3为本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构的结构示意图；

图4为图3中提供的本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构的主体结构分解示意图；

图5为图3中提供的本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构中的第一种中间间隔玻璃基板的结构示意图；

图6为图3中提供的本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构中的第二种中间间隔玻璃基板的结构示意图；

图7为图3中提供的本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构中的第三种中间间隔玻璃基板的结构示意图；

图8为图3中提供的本申请实施方式中提供的另一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构中的第四种中间间隔玻璃基板的结构示意图。

本申请的附图标记：

1、腔体结构；

11、第一玻璃基板；111、第一表面；112、第二表面；

12、第二玻璃基板；121、第三表面；122、第四表面；

2、无机玻璃质粘结材料层；

3、有机密封结构胶层；

4、凹槽；

5、中间间隔玻璃基板；501、第五表面；502、第六表面；

51、第一玻璃半框；52、第二玻璃半框；

53、第一玻璃条；54、第二玻璃条；55、第三玻璃条；56、第四玻璃条。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，能满足薄膜型太阳能电池对于绝水气密的封装要求，并且能在户外环境下长期使用。

请综合参阅图1至图4，本申请说明书实施方式中提供了一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，该薄膜型太阳能电池的边缘封装结构可以包括：第一玻璃基板11，所述第一玻璃基板11沿着厚度方向具有相对的第一表面111和第二表面112；第二玻璃基板12，所述第二玻璃基板12沿着厚度方向具有相对的第三表面121和第四表面122；所述第一玻璃基板11的第二表面112和所述第二玻璃基板12的第三表面121相对设置，且在所述第一玻璃基板11和所述第二玻璃基板12之间能形成腔体结构1；无机玻璃质粘结材料层2，所述无机玻璃质粘结材料层2至少设置在所述第二表面112和所述第三表面121，且密封地设置在所述腔体结构1的边缘；有机密封结构胶层3，所述有机密封结构胶层3连接所述第一玻璃基板11、所述第二玻璃基板12和所述无机玻璃质粘结材料层2。

在本实施方式中，该薄膜型太阳能电池的边缘封装结构主要包括第一玻璃基板11、第二玻璃基板12、无机玻璃质粘结材料层2和有机密封结构胶层3。

其中，第一玻璃基板11和第二玻璃基板12整体可以呈具有一定厚度的板状，所述第一玻璃基板11沿着厚度方向具有相对的第一表面111和第二表面112；第二玻璃基板12，所述第二玻璃基板12沿着厚度方向具有相对的第三表面121和第四表面122；所述第一玻璃基板11的第二表面112和所述第二玻璃基板12的第三表面121相对设置，且在所述第一玻璃基板11和所述第二玻璃基板12之间能形成腔体结构1；该腔体结构1用于容纳薄膜型太阳能电池及其相关的其他结构。

无机玻璃质粘结材料层2采用无机玻璃质粘结材料。该无机玻璃质粘结材料主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钠、氧化钙以及形成玻璃所需要的其他微量辅材，如采用溶胶凝胶法制备的无机玻璃粘结材料；这种无机玻璃质封装材料的主要功能是提供绝水气密封装，利用玻璃材质的不透水、不透气、耐环境中的紫外辐射与温差湿度变化等等的老化因素，可以长期确保被封装的钙钛矿薄膜材料受到保护，保持光电转换的功能。

有机密封结构胶层3采用有机密封结构胶。该有机密封结构胶可以是环氧树脂/亚克力树脂/聚氨酯/硅酮类的有机密封结构胶。这种有机胶可以提供初步的密封性，但受制于有机高分子结构的先天限制，分子团的结构间通常具有比无机玻璃疏松的微观结构，对于气密性(水气与氧气)有长期高效要求的钙钛矿薄膜会略显能力不足，但上述有机胶可以提供玻璃底板与盖版间的强黏结力，可以强化钙钛矿薄膜型太阳能电池玻璃模组整体的结构强度。

整体上，结合无机玻璃质粘结材料层2的高效气密性与有机密封结构胶层3的强结构黏结力，在两者相辅相成的合作下，可以有效且以较低成本的方式达到钙钛矿薄膜型太阳能电池玻璃模组的绝水绝氧气密封装，能满足薄膜型太阳能电池对于绝水气密的封装要求，并且能在户外环境下长期使用，并且封装材料来源简单，成本低。

以下将结合具体的附图和实施方式详细说明本申请。

如图1和图2所示，在一个实施方式中，所述第一玻璃基板11为呈具有预定厚度的板状，所述第二玻璃基板12在所述第三表面121设置由凹槽4，所述凹槽4用于形成所述腔体结构1。

在本实施方式中，第一玻璃基板11和第二玻璃基板12中，一个可以为玻璃盖板，一个为玻璃底板。例如第一玻璃基板11为玻璃盖板，第二玻璃基板12为玻璃底板。

其中，一片玻璃基板(例如)可以采用蚀刻的方式形成一个凹槽4，凹槽4部分用于形成腔体结构1，从而容纳薄膜型太阳能电池及其相关的其他结构。具体的，为了满足薄膜型太阳能电池及其相关的其他结构的安装需求，该凹槽4高度为100um-500um。

所述第一玻璃基板11、所述第二玻璃基板12和所述无机玻璃质粘结材料层2的外围可以对齐设置。所述有机密封结构胶层3可以设置在所述第一玻璃基板11、所述第二玻璃基板12和所述无机玻璃质粘结材料层2的外围，从而保证连接的可靠性，同时降低涂覆有机密封结构胶的难度。

在本实施方式中，两片玻璃基板(第一玻璃基板11、第二玻璃基板12)通过无机玻璃质粘结材料层2粘结从而达到绝水气密的效果，再在第一玻璃基板11和第二玻璃基板12和无机玻璃质粘结材料层2的外围四周涂有机密封结构胶层3来提供结构强度，同时起到二道保护作用。

如图3和图4所示，在一个实施方式中，所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构还包括中间间隔玻璃基板5，所述中间间隔玻璃基板5设置在所述第一玻璃基板11的第二表面112和所述第二玻璃基板12之间，所述中间间隔玻璃基板5具有相对的第五表面501和第六表面502，所述第一玻璃基板11的第二表面112与所述中间间隔玻璃基板5的第五表面501之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层2，所述第二玻璃基板12的第三表面121与所述中间间隔玻璃基板5的第六表面502之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层2。

在本实施方式中，所述第一玻璃基板11和所述第二玻璃基板12通过中间间隔玻璃基板5形成腔体结构1。该腔体结构1的内部用于安装薄膜型太阳能电池及其相关的其他结构。具体的，所述无机玻璃质粘结材料层2连接所述第一玻璃基板11、所述第二玻璃基板12、所述无机玻璃质粘结材料层2和所述中间间隔玻璃基板5。

在实施方式中，上、下两片玻璃基板(第一玻璃基板11、第二玻璃基板12)与中间间隔玻璃基板5通过无机玻璃质粘结材料层2粘结从而达到绝水气密的效果，再在中间间隔玻璃基板5和无机玻璃质粘结材料层2的外围四周涂上有机密封结构胶层3来提供结构强度，同时起到二道保护作用。

其中，所述中间间隔玻璃基板5的厚度包括多种，在这种结构下可通过调整中间间隔玻璃基板5的厚度从而实现对中间腔体结构1的高度进行调节。

具体的，中间间隔玻璃基板5的拼接方式可以包括多种，例如可以是1个中间镂空的玻璃框，或者2个L型拼接的玻璃半框，或者，4个拼接的玻璃条等。

其中，中间间隔玻璃基板5的可以参见图3、图4、图5和图6，其中，L型玻璃条/玻璃条均采用无机玻璃质粘结材料层2进行拼接形成框型结构。

请参阅图5，在一个具体的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板5整体为中间镂空的围框结构。

在本实施方式中，该中间间隔玻璃基板5整体为中间镂空的围框结构，具体的，该围框可以为矩形围框，该围框的外边长可以小于第一玻璃基板11和第二玻璃基板12的边长，从而使得该可以中间间隔玻璃基板5内嵌于第一玻璃基板11和第二玻璃基板12之间，在该中间间隔玻璃基板5与第一玻璃基板11和第二玻璃基板12装配后，外围可以形成有一个容纳槽，该容纳槽用于设置有机密封结构胶层3。

请参阅图6，在一个具体的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板5包括第一玻璃半框51和第二玻璃半框52，所述第一玻璃半框51和第二玻璃半框52在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层2。

在本实施方式中，该中间间隔玻璃基板5可以包括第一玻璃半框51和第二玻璃半框52。具体的，第一玻璃半框51和第二玻璃半框52可以呈对称结构，例如均为L型，以提高零部件的通用性高，降低制作成本。呈L型的第一玻璃半框51和第二玻璃半框52在拼接位置设置无机玻璃质粘结材料层2。

请参阅图7或图8，在一个具体的实施方式中，所述中间间隔玻璃基板5包括第一玻璃条53、第二玻璃条54、第三玻璃条55和第四玻璃条56，相邻两个玻璃条在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层2。

在本实施方式中，该中间间隔玻璃基板5可以包括四个条状的玻璃条。其中，如图7所示，为了提高零部件的通用性高，降低制作成本，该四个玻璃条的尺寸可以相同。

或者，如图8所示，其中，四个玻璃条中，可以分为两组，一组为两个长度较长的玻璃条，另一组为两个长度较短的玻璃条。

当然，所述中间间隔玻璃基板5的具体设置方式还可以为其他的方式，并不限于上述描述，所属领域技术人员在本申请的技术精髓启示下，还可能做出其他的变更，但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构包括：

第一玻璃基板，所述第一玻璃基板沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面；

第二玻璃基板，所述第二玻璃基板沿着厚度方向具有相对的第三表面和第四表面；

所述第一玻璃基板的第二表面和所述第二玻璃基板的第三表面相对设置，且在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间能形成腔体结构；

无机玻璃质粘结材料层，所述无机玻璃质粘结材料层至少设置在所述第二表面和所述第三表面，且密封地设置在所述腔体结构的边缘；

有机密封结构胶层，所述有机密封结构胶层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层。

2.如权利要求1所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述第一玻璃基板为呈具有预定厚度的板状，所述第二玻璃基板在所述第三表面设置由凹槽，所述凹槽用于形成所述腔体结构。

3.如权利要求2所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述凹槽的深度为100um-500um。

4.如权利要求2所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述有机密封结构胶层设置在所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板和所述无机玻璃质粘结材料层的外围。

5.如权利要求1所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述薄膜型太阳能电池的边缘封装结构还包括中间间隔玻璃基板，所述中间间隔玻璃基板设置在所述第一玻璃基板的第二表面和所述第二玻璃基板之间，所述中间间隔玻璃基板具有相对的第五表面和第六表面，所述第一玻璃基板的第二表面与所述中间间隔玻璃基板的第五表面之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层，所述第二玻璃基板的第三表面与所述中间间隔玻璃基板的第六表面之间设置有所述无机玻璃质粘结材料层。

6.如权利要求5所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述无机玻璃质粘结材料层连接所述第一玻璃基板、所述第二玻璃基板、所述无机玻璃质粘结材料层和所述中间间隔玻璃基板。

7.如权利要求5所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述中间间隔玻璃基板整体为中间镂空的围框结构。

8.如权利要求5所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述中间间隔玻璃基板包括第一玻璃半框和第二玻璃半框，所述第一玻璃半框和第二玻璃半框在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层。

9.如权利要求5所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述中间间隔玻璃基板包括第一玻璃条、第二玻璃条、第三玻璃条和第四玻璃条，相邻两个玻璃条在拼接位置设置有无机玻璃质粘结材料层。

10.如权利要求5至8任一所述的薄膜型太阳能电池的边缘封装结构，其特征在于，所述中间间隔玻璃基板的厚度包括多种。