WO2022001467A1 - 抗pid封装胶膜、光伏组件及光伏组件的制作方法 - Google Patents

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邓伟
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Abstract

本发明提供了一种抗PID封装胶膜、光伏组件及光伏组件的制作方法。该抗PID封装胶膜包括基体胶膜层、绝缘层和导电层，绝缘层位于基体胶膜层的一侧表面上，绝缘层具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个镂空部，网格线具有与电池片的间隙相对应的结构；导电层包括多个导电部，各导电部一一对应填充设置在镂空部中，且导电部的体积电阻率小于100Ω·cm。该封装胶膜在实际装配时，导电部一一对应填充设置在镂空部中，使得装配完成后各电池片与各导电部结构相对应并一一对应设置，网格线则对应设置在电池片的缝隙下方。而电池片表面富集的或者经过胶膜的离子或电荷则能够通过各导电部导走，直接消除导致钝化层失效的电荷。

Description

抗PID封装胶膜、光伏组件及光伏组件的制作方法
本申请是以CN申请号为202010605207.7，申请日为2020年06月29日，以及申请号为202010802935.7，申请日为2020年08月11日的申请为基础，并主张其优先权。上述CN申请的公开内容在此作为整体引入本申请。
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体而言，涉及一种抗PID封装胶膜、光伏组件及光伏组件的制作方法。
背景技术
晶硅电池组件在正常服役期间会面临长期稳定性和可靠性的挑战，最终会造成功率的衰减。其中，电势诱导衰减(PID)相对来说比较严峻。对于常规的铝背场电池组件，业内普遍认为其电势诱导衰减的原因为金属钠离子的迁移所致，因此，可通过增强封装胶膜的致密性来阻隔钠离子的迁移，从而降低组件PID失效风险。近些年来，双面电池逐渐成为趋势，尤其是双面PERC电池，其背面的PID衰减对封装胶膜提出更大的挑战。常规的抗PID胶膜已经不能满足目前双面PERC电池组件的需求。双面PERC电池背面AlOx的钝化是其高效率的关键，但在电势诱导下，背面会富集正电荷，中和AlOx的负电荷，造成钝化失效。因此，需要开发一种封装胶膜，能够有效的解决电荷的富集问题。
目前，抗PID的胶膜普遍采用在基体树脂中添加离子或电荷捕捉剂的方法，使得相关离子或电荷在迁移过程中被捕获而无法到达电池表面(背面)，从而阻止电荷在电池表面的积累。但相关材料的选择并不那么容易，不仅需要有离子捕获能力，而且需要关注与基体树脂的相容性、对基体树脂透光率的影响以及对基体树脂老化性能的影响。同时，在胶膜中掺入相关离子或电荷捕捉剂，只能捕获迁移至胶膜内的离子或电荷，对于那些残留在电池表面或者大量经过胶膜的离子或电荷，并不捕获或者捕获能力有限，不够完全。
基于以上原因，有必要提供一种对残留在电池片表面或者大量经过胶膜的离子或电荷具有更好处理效果的抗PID封装胶膜。
在光伏组件不断发展的今天，我们不仅需要光伏组件的效率不断增加的同时，同时也需要光伏组件朝着轻量化等的方向努力迈进。光伏组件每降低一部分重量，就能够为光伏组件的生产运输、安装维护、光伏电站支架的规格要求以及抗风性能等诸多方面提供相当大的帮助。
光伏组件的重量方面取决于光伏玻璃、封装胶膜、硅片、焊带(互联条及汇流条)、背板以及边框几个要素。光伏玻璃的重量取决于其厚度，在保证性能的前提下目前已无法过度缩减；同样地，封装胶膜、硅片及背板也无法过度缩减。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种抗PID封装胶膜及光伏组件，以解决现有技术中残留在电池片表面或者大量经过胶膜的离子或电荷对光伏组件造成的PID问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种抗PID封装胶膜，其包括：基体胶膜层；绝缘层，位于基体胶膜层的一侧表面上，绝缘层具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个镂空部，网格线具有与电池片的间隙相对应的结构；导电层，包括多个导电部，各导电部一一对应填充设置在镂空部中，且导电部的体积电阻率小于100Ω·cm。
进一步地，网格线的宽度大于电池片之间间隙的宽度。
进一步地，导电部远离基体胶膜层一侧的表面具有与电池片表面相适配的形状，且导电部远离基体胶膜层一侧的表面边缘与绝缘层表面平齐。
进一步地，导电层的厚度为5～50μm。
进一步地，导电层包括树脂基材和分散在树脂基材中的导电填料。
进一步地，导电填料为碳纳米管、纳米银粉、纳米银线、银包铜颗粒、银包镍颗粒中的一种或多种。
进一步地，导电填料的重量为树脂基材重量的0.5～20％。
进一步地，绝缘层和基体胶膜层的材料分别相互独立地选自EVA、POE、PVB中的一种或多种。
进一步地，绝缘层和基体胶膜层为一体化结构。
进一步地，网格线远离基体胶膜层的一侧还具有多个凹坑，凹坑中一一对应设置有导电材料，且导电材料与导电层上方所欲设置的电池片接触；优选地，凹坑的深度为30～300μm，凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。
根据本发明的另一方面，还提供了一种光伏组件，包括封装胶膜和电池片，其中，封装胶膜为上述抗PID封装胶膜，抗PID封装胶膜中的绝缘层中的网格线与电池片的间隙对应设置。
进一步地，网格线远离基体胶膜层的一侧还具有多个凹坑，凹坑中一一对应设置有导电材料，且导电材料与导电层上方所欲设置的电池片接触；优选地，凹坑的深度为30～300μm，凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。
进一步地，电池片为多个，多个电池片分为至少一组电池串，各电池串包括多个电池片，各电池串中的电池片通过互联条连接，凹坑中设置的导电材料的至少部分连接至各互联条。
本发明提供了一种抗PID封装胶膜，其包括基体胶膜层、绝缘层、导电层，绝缘层位于基体胶膜层的一侧表面上，绝缘层具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个镂空部，网格线具有与电池片的间隙相对应的结构，导电层包括多个导电部，各导电部一一对应填充设置在镂空部中，且导电部的体积电阻率小于100Ω·cm。该封装胶膜在实际装配时，将和绝缘层与光伏组件中的电池片接触设置，因网格线具有与电池片之间的间隙相对应的结构，导电部一一对应填充设置在镂空部中，使得装配完成后各电池片与各导电部结构相对应并一一对应设置，网格线则对应设置在电池片的缝隙下方以对各导电部及各电池片之间进行形成绝缘。而电池片表面富集的或者经过胶膜的离子或电荷则能够通过各导电部导走，直接消除导致钝化层失效的电荷，从而能够在不影响光伏组件其余性能的同时更有效改善其PID问题。
为了降低现有技术中光伏组件的重量，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏组件，包括层叠设置的第一透明基板、第一封装胶层、电池片层、第二封装胶层和第二透明基板，第一封装胶层和/或第二封装胶层包括：基材层，基材层的一侧表面具有多个凹坑；导电层，一一对应地设置于凹坑中，且导电层与电池片层接触。
进一步地，凹坑的深度为10～300μm。
进一步地，导电层的厚度为20～650μm。
进一步地，形成导电层的导电材料选自铜箔、铝箔、导电有机物和导电无机化合物中的任一种或多种。
进一步地，形成导电层的导电材料选自铜箔、铝箔、导电有机物和导电无机化合物中的任一种或多种。
进一步地，基材层的厚度为290～800μm。
进一步地，形成基材层的胶膜材料为EVA和/或POE。
进一步地，电池片层包括多个电池片，导电层中的至少部分连接各电池片。
进一步地，电池片层包括多个电池串，各电池串包括多个电池片，各电池串中的电池片通过互联条连接，导电层中的至少部分连接各互联条。
进一步地，电池片层包括多个电池串，各电池串包括多个电池片，导电层包括第一导电部和第二导电部，第一导电部中的至少部分连接各电池串中的电池片，第二导电部中的至少部分连接各第一导电部。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的光伏组件的制作方法，包括制备第一封装胶层和/或第二封装胶层的步骤、以及将第一透明基板、第一封装胶层、电池片层、第二封装胶 层和第二透明基板层叠的步骤，其特征在于，制备第一封装胶层和/或第二封装胶层的步骤包括：在基材层的一侧表面形成多个凹坑，并将导电层设置于凹坑中。
进一步地，在花辊的表面涂覆导电材料，花辊的表面对导电材料具有第一粘附力，采用花辊在基材层的表面形成凹坑，并在形成凹坑的同时，使至少部分导电材料粘附于凹坑中形成导电层，基材层对导电材料具有第二粘附力，且第二粘附力大于第一粘附力。
进一步地，采用第一吸附力在花辊表面吸附导电材料，采用花辊在基材层表面形成凹坑，并在形成凹坑的同时，解除对导电材料的吸附，以使导电材料转移至凹坑中，或在基材层远离花辊的一侧采用第二吸附力对导电材料进行吸附，以使导电材料转移至凹坑中，第二吸附力大于第一吸附力。
进一步地，在形成凹坑的步骤之后，以及在将导电层设置于凹坑中的步骤之前，制作方法还包括将基材层进行预交联处理的步骤。
应用本发明的技术方案，提供了一种光伏组件，包括层叠设置的第一透明基板、第一封装胶层、电池片层、第二封装胶层和第二透明基板，其中，第一封装胶层和/或第二封装胶层包括基材层和导电层，基材层的一侧表面具有多个凹坑，导电层设置于凹坑中，且导电层与电池片层接触。现有技术中的光伏组件为了收集电流，通常需要采用互联条将各电池片连接，并采用汇流条将由电池片组成的电池串连接，上述互联条和汇流条位于电池片层和封装胶层之间，而本发明的上述光伏组件通过使密封胶层的基材层具有凹坑，并使导电材料设置于凹坑中并与电池片层接触，能够省去现有技术中的上述互联条(和/或汇流条)，从而降低了光伏组件的种类。并且，现有技术中的互联条和汇流条通常使用铜芯镀锡并通过人工焊接覆盖于电池片层上，而本发明上述光伏组件中导电层的设置无需焊接工艺，从而不仅降低了光伏组件的生产成本，还减少了光伏组件生产过程中人工人力消耗。并且，对于现有技术中的光伏组件，若水汽入侵组件，封装胶膜中容易水解出醋酸根离子等，这会对焊带中的铜等金属发生腐蚀作用，而本发明中使用的导电层可以是有机导电材料，从而可以降低组件发生腐蚀风险。此外，由于传统焊带汇流条会有一定的厚度，层压该位置的封装材料厚度也会减薄，所以封装材料起到的保护作用会减弱，导致腐蚀风险增加，而本发明中的导电层与胶膜嵌合良好，能够构成一体化产品，从而能够提高封装胶层对导电层的保护作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施例的抗PID封装胶膜的结构示意图；
图2示出了根据本发明另一种实施例的抗PID封装胶膜的结构示意图；
图3示出了图1所示的抗PID封装胶膜的俯视图；
图4示出了本发明一种实施例的光伏组件的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、封装胶膜；2、电池片；10、基体胶膜层；20、绝缘层；30、导电层。
图5示出了根据本发明实施方式所提供的一种光伏组件的剖面结构示意图；
图6示出了图5所示的光伏组件中一种第一封装胶层(或第二封装胶层)的俯视结构示意图；
图7示出了图5所示的光伏组件中另一种第一封装胶层(或第二封装胶层)的俯视结构示意图；
图8示出了图5所示的光伏组件中表面设置有第一封装胶层和电池片的第一透明基板的俯视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
100、第一透明基板；200、第一封装胶层；300、电池片层；301、电池片；400、第二封装胶层；500、第二透明基板；600、第一接线引出孔；110、基材层；120、导电层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中残留在电池片表面或者大量经过胶膜的离子或电荷对光伏组件造成了严重的PID问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种抗PID封装胶膜，如图1、2所示，该抗PID封装胶膜包括基体胶膜层10、绝缘层20和导电层30，绝缘层20位于基体胶膜层10的一侧表面上，如图3所示，绝缘层20具有网格结构，网格结构包括网格线和由网格线围绕形成的多个镂空部，网格线具有与电池片的间隙相对应的结构；导电层30包括多个导电部，各导电部一一对应填充设置在镂空部中，且导电部的体积电阻率小于100Ω·cm。
本发明提供的封装胶膜在实际装配时，将和绝缘层与光伏组件中的电池片接触设置，因网格线具有与电池片之间的间隙相对应的结构，导电部一一对应填充设置在镂空部中，使得装配完成后各电池片与各导电部结构相对应并一一对应设置，网格线则对应设置在电池片的缝隙下方以对各导电部及各电池片之间进行形成绝缘。而电池片表面富集的或者经过胶膜的离子或电荷则能够通过各导电部导走，直接消除导致钝化层失效的电荷，从而能够在不影响光伏组件其余性能的同时更有效改善其PID问题。具体的电荷或离子的导走机理如下：电池片表面有能够导电的细栅线和主栅线，而所有栅线与栅线之间的区域表面是不导电的，一旦有电荷富集在该表面，就会形成电场，从而影响电池的钝化效果，造成PID衰减。本发明的导电层主要是将这些处于电池片表面非导电区域的电荷通过胶膜表面的导电层横向迁移到栅线处，最终通过栅线将电荷导走。
为了进一步防止电池片之间短路问题，在一种优选的实施方式中，网格线的宽度大于电池片之间间隙的宽度。这样有利于进一步提高封装胶膜的可靠性。更优选地，导电部远离基体胶膜层10一侧的表面具有与电池片表面相适配的形状，且导电部远离基体胶膜层10一侧的表面边缘与绝缘层20表面平齐。这样能够增加导电部与电池片表面的接触面积，从而更有利于导出电池片表面的离子或电荷，以进一步改善PID效应。
出于更好地兼顾抗PID性能和透光性的目的，在一种优选的实施方式中，导电层30的厚度为5～50μm。
上述导电层采用的材料只要能够满足体积电阻率小于100Ω·cm以及透明性要求即可，在一种优选的实施方式中，导电层30包括树脂基材和分散在树脂基材中的导电填料；优选地，导电填料的重量为树脂基材重量的0.5～20％。更优选地，导电填料为碳纳米管、纳米银粉、纳米银线、银包铜颗粒、银包镍颗粒中的一种或多种。上述几种导电填料具有较高的电导率，能够在较少用量的基础上保证导电层的体积电阻率较小，同时有助于提高整体封装胶膜的透光率。更优选地，树脂基材为丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，绝缘层20和基体胶膜层10的材料分别相互独立地选自EVA、POE、PVB中的一种或多种。
上述绝缘层20和基体胶膜层10可以如图1所示那样，分别为两个层，制备过程中可以分别制作，比如：基体胶膜层10挤出流延成型，绝缘层20和导电层30均采用丝网印刷、喷墨打印、凹版印刷、涂布等工艺设置于基体胶膜层10上的固定区域，呈网格状，网格内部为导电层30的各导电部，网格线上为绝缘层。
当然，也可以如图2所示，绝缘层20和基体胶膜层10为一体化结构，制备过程中可以整体制作，比如：基体胶膜层10和绝缘层20采用同一材料同时挤出流延成型，花辊设置固定花纹，对应于电池片尺寸，使得绝缘层20对应于电池片区域呈凹陷结构，凹陷深度5～50微米，导电层30采用丝网印刷、喷墨打印、凹版印刷、涂布等工艺设置于各凹陷区域，保证层压后，抗PID层无外溢。
此外，优选地，网格线远离所述基体胶膜层10的一侧还具有多个凹坑，凹坑中一一对应设置有导电材料，且导电材料与导电层30上方所欲设置的电池片接触。这样，相当于在网格线部分(电池片之间)增加了设置在凹坑里的导电材料部。因电池片各自的电流需要如互联条、汇流条等汇聚导出，通过在凹坑设置导电材料部，还有利于减少甚至省去现有技术中的上述互联条和/或汇流条，减轻组件重量。以上凹坑的具体尺寸可以根据电池片之间的额缝隙、胶膜厚度等进行调整。优选地，凹坑的深度为30～300μm，凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。这样，一方面导电材料设置更稳定，能够与胶膜结合的更紧密牢固，另一方面也有利于促使导电材料更好地完成电池片间的电流导通作用。
根据本发明的另一方面，进一步提供了一种光伏组件，如图4所示，其包括封装胶膜1和电池片2，且封装胶膜1为上述的抗PID封装胶膜，抗PID封装胶膜中的绝缘层20中的网格线与电池片2的间隙对应设置。
优选地，网格线远离基体胶膜层的一侧还具有多个凹坑，凹坑中一一对应设置有导电材料，且导电材料与导电层上方所欲设置的电池片接触；优选地，凹坑的深度为30～300μm，凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。
优选地，电池片为多个，多个电池片分为至少一组电池串，各电池串包括多个电池片，各电池串中的电池片通过互联条连接，凹坑中设置的导电材料的至少部分连接至各互联条。这样，此时的凹坑中的导电材料能够充当汇流条的角色，将各电池串导出的电流进行汇聚并进一步导出。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
制备如图1所示的光伏组件，其包括封装胶膜和电池片，具体制备工艺如下：
绝缘层和基体胶膜层为一体化结构，基体胶膜层(厚度500微米)和绝缘层(厚度30微米)采用同一材料同时挤出流延成型，花辊设置固定花纹，对应于电池片尺寸，使得绝缘层对应于电池片区域呈凹陷结构，凹陷深度30微米，导电层采用丝网印刷工艺将导电层基体树脂和导电填料的混合料设置于各凹陷区域，保证层压后，抗PID层无外溢。
各层材料和性能结果见表1。
实施例2
制备工艺同实施例1，部分材料不同，和性能结果见表1。
实施例3
制备工艺同实施例1，部分材料不同，和性能结果见表1。
实施例4
制备工艺同实施例，不同之处在于：绝缘层和基体胶膜层为非一体化结构，基体胶膜层先流延成膜，绝缘层和导电层分别采用丝网印刷工艺设置于基体胶膜层上。还有部分材料不同，和性能结果见表1。
实施例5
制备工艺同实施例，不同之处在于：绝缘层和基体胶膜层为非一体化结构，基体胶膜层先流延成膜，绝缘层和导电层分别采用丝网印刷工艺设置于基体胶膜层上。还有部分材料不同，和性能结果见表1。
对比例1
封装胶膜仅为一层EVA胶膜，性能见表1。
对比例2
封装胶膜仅为一层POE胶膜，性能见表1。
性能表征：对实施例1至5及对比例1至2中制作的光伏组件(双面PERC组件)进行功率测试(背面功率)，随后进行PID试验，PID192小时后，测试功率并与初始功率对比，计算衰减率。PID试验依据IEC TS 2804-1：2015进行测试，测试条件加严到85℃，85％RH，外加负1500V恒定直流电压。各实施例和对比例结果如下：
表1
Figure PCTCN2021094955-appb-000001
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中光伏组件的重量方面取决于光伏玻璃、封装胶膜、硅片、焊带(互联条及汇流条)、背板以及边框几个要素。光伏玻璃的重量取决于其厚度，在保证性能的前提下目前已无法过度缩减；同样地，封装胶膜、硅片及背板也无法过度缩减。本发明的申请人为了降低光伏组件的重量，提供了一种光伏组件，如图5至图8所示，包括层叠设置的第一透明基板100、第一封装胶层200、电池片层300、第二封装胶层400和第二透明基板500，其特征在于，第一封装胶层200和/或第二封装胶层400包括基材层110和导电层120，基材层110的一侧表面具有多个凹坑；导电层120一一对应地设置于凹坑中，且导电层120与电池片层300接触。
现有技术中的光伏组件为了收集电流，通常需要采用互联条将各电池片连接，并采用汇流条将由电池片组成的电池串连接，上述互联条和汇流条位于电池片层和封装胶层之间，而本发明的上述光伏组件通过使密封胶层的基材层具有凹坑，并使导电材料设置于凹坑中并与电池片层接触，能够省去现有技术中的上述互联条和/或汇流条，从而降低了光伏组件的种类。
并且，现有技术中的互联条和汇流条通常使用铜芯镀锡并通过人工焊接覆盖于电池片层上，而本发明上述光伏组件中导电层的设置无需焊接工艺，从而不仅降低了光伏组件的生产成本，还减少了光伏组件生产过程中人工人力消耗。
并且，对于现有技术中的光伏组件，若水汽入侵组件，封装胶膜中容易水解出醋酸根离子等，这会对焊带中的铜等金属发生腐蚀作用，而本发明中使用的导电层可以是有机导电材料，从而可以降低组件发生腐蚀风险。
此外，由于传统焊带汇流条会有一定的厚度，层压后该位置的封装材料厚度也会减薄，所以封装材料起到的保护作用会减弱，导致腐蚀风险增加，而本发明中的导电层与胶膜嵌合良好，能够构成一体化产品，从而能够提高封装胶层对导电层的保护作用。
在本发明的上述光伏组件中，导电层120填充于基材层110的凹坑中，导电层120可以与凹坑上表面齐平、突出于凹坑上表面或者略低于凹坑上表面。优选地，上述基材层110中凹坑的深度为30～300μm；并且，优选地，导电层120的厚度20～650μm。通过使基材层110和导电层120满足上述条件，能够使导电层120突出于凹坑设置，从而使导电层120与基材层110的结合更加紧密牢固，降低导电层120脱离封装胶层基材层110的风险。
本领域技术人员可以根据现有技术对形成上述导电层120的导电材料进行合理选取，为了提高导电性能，优选地，上述导电材料选自铜箔、铝箔、导电有机物和导电无机化合物中的任一种或多种。
在本发明的上述光伏组件中，基材层110可以具有较低的流动性，以保证在层压过程中由于胶膜流动而撕裂、拉伸或褶皱，优选地，形成上述基材层110的胶膜材料为EVA和/或POE。 并且，优选地，基材层110的厚度为290～800μm。过薄的基材层110会导致组件封装效果不好，过厚的基材层110会引起组件成本的增加。
考虑到实际生产中的便捷性与成本，在一种优选的实施方式中，基材层110的厚度为500μm，凹坑的深度为100μm，导电层120的厚度为200μm，即基材层110：导电层120：凹坑厚度的比例为5:2:1。
在一个可选的实施例中，上述电池片层300包括多个电池片301，导电层120中的至少部分连接各电池片301，其中，第一封装胶层200和/或第二封装胶层400如图6所示。上述导电层120能够代替现有技术中连接各电池片301的互联条将电池片301中的电流汇集到汇流条，并通过汇流条将电流引出。
在上述实施例中，为了提高收集电流的效率，更为优选地，凹坑的任意横截面的最小长度为5～300mm，最小宽度为0.2～1.5mm。
在另一个可选的实施例中，电池片层300包括多个电池串，各电池串包括多个电池片301，各电池串中的电池片301通过互联条连接，导电层120中的至少部分连接各互联条，其中，第一封装胶层200和/或第二封装胶层400如图7所示。上述导电层120能够代替现有技术中连接各电池串的汇流条，将互联条收集到的各电池串中电池片301中的电流汇集并引出。
在上述实施例中，为了提高收集电流的效率，更为优选地，凹坑的任意横截面的最小长度为300～900mm，最小宽度为6～20mm。
在另一个可选的实施例中，电池片层300包括多个电池串，各电池串包括多个电池片301，导电层120包括第一导电部和第二导电部，第一导电部中的至少部分连接各电池串中的电池片301，第二导电部中的至少部分连接各第一导电部，其中，表面设置有第一封装胶层200和电池片301的第一透明基板100如图8所示。上述第一导电部能够代替现有技术中连接各电池片301的互联条将电池片301中的电流汇集，上述第二导电部能够代替现有技术中的汇流条，将第一导电部收集到的各电池串中电池片301中的电流汇集并引出。
在本发明的上述光伏组件中，基材层110中可以开设有第一接线引出孔600，如图7所示，该接线引出孔600与第二透明基板500中开设的第二接线引出孔对应，使汇流条(或作为汇流条的导电层120)能够通过第一接线引出孔600和第二接线引出孔引出至第二透明基板500外面，并与接线盒连接，接线盒与第二透明基板500之间可以采用硅胶粘结，接线盒内部采用灌封胶填充。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的光伏组件的制作方法，包括将第一透明基板100、第一封装胶层200、电池片层300、第二封装胶层400和第二透明基板500层叠的步骤，其中，制备第一封装胶层200和/或第二封装胶层400的步骤包括：在基材层110的一侧表面形成多个凹坑，并将导电层120设置于凹坑中。
本发明的上述制作方法中通过使密封胶层的基材层表面形成凹坑，并将导电材料设置于凹坑中并与电池片层接触，能够省去现有技术中的上述互联条和/或汇流条，从而降低了光伏 组件的种类；并且，上述制作方法中导电层的设置无需焊接工艺，不仅降低了光伏组件的生产成本，减少了光伏组件生产过程中人工人力消耗，还降低了组件发生腐蚀风险。
在形成上述凹坑的步骤之后，以及在将上述导电层120设置于凹坑中的步骤之前，本发明的上述制作方法还可以包括将基材层110进行预交联处理的步骤。通过上述预交联处理不仅能够降低形成基材层110的胶膜表面的流动性，避免胶膜流动上溢，还能够方便其与导电层120的复合，使凹坑不会因与导电层120复合而导致过于的变形，此外还能够保证第一封装胶层200和/或第二封装胶层400在层压使用时不会发生导电层120过度移位等情况。优选地，通过上述预交联处理使基材层110表面的预交联度达到5％～65％。
为了将导电层120设置于凹坑中，在一种优选的实施方式中，在花辊的表面涂覆导电材料，花辊的表面对导电材料具有第一粘附力，采用花辊在基材层110的表面形成凹坑，并在形成凹坑的同时，使至少部分导电材料粘附于凹坑中形成导电层120，基材层110对导电材料具有第二粘附力，且第二粘附力大于第一粘附力。采用上述优选的实施方式能够在形成凹坑的同时将导电层120设置于其中，提高了工艺效率。
在上述优选的实施方式中，本领域技术人员可以根据导电材料的种类对花辊进行表面处理以使其具有所需的第一粘附力，也可以根据导电材料的种类对基材层110进行表面处理以使其具有所需的第二粘附力，从而使得第二粘附力大于第一粘附力。
在另一种优选的实施方式中，采用第一吸附力在花辊表面吸附导电材料，采用花辊在基材层110表面形成凹坑，并在形成凹坑的同时，解除对导电材料的吸附，以使导电材料转移至凹坑中，或在基材层110远离花辊的一侧采用第二吸附力对导电材料进行吸附，以使导电材料转移至凹坑中，第二吸附力大于第一吸附力。上述优选的实施方式同样能够在形成凹坑的同时将导电层120设置于其中，以提高工艺效率。
在上述优选的实施方式中，可以在花辊表面涂覆具有吸附力的材料将导电材料吸附于其表面，然后在与基材层110的用于形成凹坑的表面相对的另一侧采用吸附装置，将导电材料吸附至凹坑中。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、本发明的上述光伏组件通过使密封胶层的基材层具有凹坑，并使导电材料设置于凹坑中并与电池片层接触，能够省去现有技术中的上述互联条(和/或汇流条)，从而降低了光伏组件的种类；
2、本发明上述光伏组件中导电层的设置无需焊接工艺，不仅降低了光伏组件的生产成本，减少了光伏组件生产过程中人工人力消耗，还降低了组件发生腐蚀风险。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (26)

  1. 一种抗PID封装胶膜，其特征在于，包括：
    基体胶膜层(10)；
    绝缘层(20)，位于所述基体胶膜层(10)的一侧表面上，所述绝缘层(20)具有网格结构，所述网格结构包括网格线和由所述网格线围绕形成的多个镂空部，所述网格线具有与电池片的间隙相对应的结构；
    导电层(30)，包括多个导电部，各所述导电部一一对应填充设置在所述镂空部中，且所述导电部的体积电阻率小于100Ω·cm。
  2. 根据权利要求1所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述网格线的宽度大于所述电池片之间间隙的宽度。
  3. 根据权利要求1所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述导电部远离所述基体胶膜层(10)一侧的表面具有与所述电池片表面相适配的形状，且所述导电部远离所述基体胶膜层(10)一侧的表面边缘与所述绝缘层(20)表面平齐。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述导电层(30)的厚度为5～50μm。
  5. 根据权利要求1至3中任一项所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述导电层(30)包括树脂基材和分散在所述树脂基材中的导电填料。
  6. 根据权利要求5所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述导电填料为碳纳米管、纳米银粉、纳米银线、银包铜颗粒、银包镍颗粒中的一种或多种。
  7. 根据权利要求5所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述导电填料的重量为所述树脂基材重量的0.5～20％。
  8. 根据权利要求1至3中任一项所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述绝缘层(20)和所述基体胶膜层(10)的材料分别相互独立地选自EVA、POE、PVB中的一种或多种。
  9. 根据权利要求1至3中任一项所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述绝缘层(20)和所述基体胶膜层(10)为一体化结构。
  10. 根据权利要求1至3中任一项所述的抗PID封装胶膜，其特征在于，所述网格线远离所述基体胶膜层(10)的一侧还具有多个凹坑，所述凹坑中一一对应设置有导电材料，且所述导电材料与所述导电层(30)上方所欲设置的电池片接触；优选地，所述凹坑的深度为30～300μm，所述凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。
  11. 一种光伏组件，包括封装胶膜(1)和电池片(2)，其特征在于，所述封装胶膜(1)为权利要求1至10中任一项所述的抗PID封装胶膜，所述抗PID封装胶膜中的绝缘层(20)中的网格线与所述电池片(2)的间隙对应设置。
  12. 根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述网格线远离所述基体胶膜层(10)的一侧还具有多个凹坑，所述凹坑中一一对应设置有导电材料，且所述导电材料与所述导电层(30)上方所欲设置的电池片接触；优选地，所述凹坑的深度为30～300μm，所述凹坑中设置的所述导电材料的厚度为20～650μm。
  13. 根据权利要求12所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片(2)为多个，多个所述电池片(2)分为至少一组电池串，各所述电池串包括多个所述电池片(2)，各所述电池串中的所述电池片(2)通过互联条连接，所述凹坑中设置的所述导电材料的至少部分连接至各所述互联条。
  14. 一种光伏组件，包括层叠设置的第一透明基板(100)、第一封装胶层(200)、电池片层(300)、第二封装胶层(400)和第二透明基板(500)，其特征在于，所述第一封装胶层(200)和/或所述第二封装胶层(400)包括：
    基材层(110)，所述基材层(110)的一侧表面具有多个凹坑；
    导电层(120)，一一对应地设置于所述凹坑中，且所述导电层(120)与所述电池片层(300)接触。
  15. 根据权利要求14所述的光伏组件，其特征在于，所述凹坑的深度为30～300μm。
  16. 根据权利要求14所述的光伏组件，其特征在于，所述导电层(120)的厚度为20～650μm。
  17. 根据权利要求14所述的光伏组件，其特征在于，形成所述导电层(120)的导电材料选自铜箔、铝箔、导电有机物和导电无机化合物中的任一种或多种。
  18. 根据权利要求14至17中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述基材层(110)的厚度为290～800μm。
  19. 根据权利要求14至17中任一项所述的光伏组件，其特征在于，形成所述基材层(110)的胶膜材料为EVA和/或POE。
  20. 根据权利要求14至17中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片层(300)包括多个电池片(301)，所述导电层(120)中的至少部分连接各所述电池片(301)。
  21. 根据权利要求14至17中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片层(300)包括多个电池串，各所述电池串包括多个电池片(301)，各所述电池串中的所述电池片(301)通过互联条连接，所述导电层(120)中的至少部分连接各所述互联条。
  22. 根据权利要求14至17中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片层(300)包括多个电池串，各所述电池串包括多个电池片(301)，所述导电层(120)包括第一导电部和第二导电部，所述第一导电部中的至少部分连接各所述电池串中的所述电池片(301)，所述第二导电部中的至少部分连接各所述第一导电部。
  23. 一种权利要求14至22中任一项所述的光伏组件的制作方法，包括制备所述第一封装胶层(200)和/或第二封装胶层(400)的步骤、以及将第一透明基板(100)、第一封装胶层(200)、电池片层(300)、第二封装胶层(400)和第二透明基板(500)第二透明基板(500)层叠的步骤，其特征在于，制备所述第一封装胶层(200)和/或第二封装胶层(400)的步骤包括：
    在基材层(110)的一侧表面形成多个凹坑，并将导电层(120)设置于所述凹坑中。
  24. 根据权利要求23所述的制作方法，其特征在于，在花辊的表面涂覆导电材料，所述花辊的表面对所述导电材料具有第一粘附力，采用所述花辊在所述基材层(110)的表面形成所述凹坑，并在形成所述凹坑的同时，使至少部分所述导电材料粘附于所述凹坑中形成所述导电层(120)，所述基材层(110)对所述导电材料具有第二粘附力，且所述第二粘附力大于所述第一粘附力。
  25. 根据权利要求23所述的制作方法，其特征在于，采用第一吸附力在花辊表面吸附导电材料，采用所述花辊在所述基材层(110)表面形成所述凹坑，并在形成所述凹坑的同时，解除对所述导电材料的吸附，以使所述导电材料转移至所述凹坑中，或在所述基材层(110)远离所述花辊的一侧采用第二吸附力对所述导电材料进行吸附，以使所述导电材料转移至所述凹坑中，所述第二吸附力大于所述第一吸附力。
  26. 根据权利要求23至25中任一项所述的制作方法，其特征在于，在形成所述凹坑的步骤之后，以及在将所述导电层(120)设置于所述凹坑中的步骤之前，所述制作方法还包括将所述基材层(110)进行预交联处理的步骤。
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