專利名稱：一種太陽能電池封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅基太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池封裝方法。
背景技術(shù)：
由于地球上資源有限，人類現(xiàn)在正面臨著不久的將來資源不斷被消耗殆盡的困境，而太陽能是取之不盡、用之不竭且無污染可再生的清潔能源。太陽能電池最關(guān)鍵的問題是提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率及其使用壽命。一套基本的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、太陽能控制器、逆變器和蓄電池(組)構(gòu)成。太陽能電池板是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分之一，太陽能電池板如果直接暴露于大氣中，其光電轉(zhuǎn)換性能易于衰減、對紫外線的抵抗能力較差失去實用價值、太陽電池不能抵御冰雹等外力引起的過度機(jī)械應(yīng)力所造成的破壞、太陽電池表面的金屬化層容易受到腐蝕、太陽電池表面堆積灰塵后難以清除等，因而太陽能電池板封裝材料及封裝方法對電池的性能影響有十分關(guān)鍵的作用。目前絕大部分太陽能電池是以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)封裝，封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，而EVA暴露在高溫或紫外線輻射下容易降解，同時伴有聚合物發(fā)生色變的現(xiàn)象(從無色透明變?yōu)辄S色甚至褐色)，從而導(dǎo)致太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率降低、壽命縮短，從而在一定程度上限制了太陽能電池的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用EVA封裝的太陽能電池由于EVA老化而導(dǎo)致太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率降低、壽命縮短的技術(shù)問題，提供一種提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池封裝方法。該工藝能夠使太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在原有基礎(chǔ)上提高 109Γ15%，降低生產(chǎn)成本，延長電池板的使用壽命，并且利于硅片回收。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的太陽能電池封裝方法為將連接好的太陽能電池板放在兩片玻璃之間，兩片玻璃板四周通過粘接劑與密封膠進(jìn)行封裝，封裝前預(yù)留出兩個或多個沖、排氣孔，待玻璃周邊的密封膠固化后，在排除兩片玻璃之間空氣的同時，充入氮氣或惰性氣體，使兩層玻璃之間的氣壓為0. 05Mpa IMpa。所述的粘結(jié)劑為硅膠、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、玻璃膠、EVA、PVB、聚甲基丙烯酸類樹脂、 丁基膠、聚異丁烯膠以及改性的上述膠中的至少一種。所述的密封膠為硅酮膠、聚氨酯橡膠和聚硫橡膠中的任意一種。所述的太陽能電池板包括單晶硅太陽能電池板和多晶硅太陽能電池板。所述的玻璃為低鐵鋼化玻璃。所述低鐵鋼化玻璃包括鍍有減反射薄膜或沒有鍍減反射薄膜的玻璃，使用鍍有減反射薄膜的玻璃，使太陽光的可見光透過率提高，從而更好的提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明提出不采用目前絕大部分生產(chǎn)線使用的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)進(jìn)行層壓封裝，克服了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)在高溫或紫外線輻射下容易降解，同時伴有聚合物發(fā)生色變現(xiàn)象而導(dǎo)致的太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率下降、壽命縮短、電池使用成本增加等問題。該工藝?yán)诠杵厥眨固柲茈姵氐霓D(zhuǎn)換效率在原有基礎(chǔ)上提高109Γ15%， 并且延長電池的使用壽命，具有雙透光的特點，比較適合做幕墻及屋頂板等。


圖1為現(xiàn)有利用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)封裝的硅基太陽能電池結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本發(fā)明的方法封裝的太陽能電池結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖中1-蓋板玻璃、2-上EVA層、3-太陽電池、4-下EVA層、5-背板；6-玻璃、7-太陽電池、8-玻璃、9-粘接劑、10-密封膠。
具體實施例方式實施例1
將四片103mm*103mm焊接好的成品單晶硅片連接好，引出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，連接好的硅基太陽能電池板放在兩片3. 2mm的低鐵鋼化玻璃之間(玻璃的透光率為 91. 8%)，如圖2，太陽能電池板7上下表面分別緊貼上層玻璃6和下層玻璃8表面；四周用鋼卡子夾緊，然后四周用道康寧酸性硅酮密封膠5進(jìn)行密封粘接，所用粘結(jié)劑4為EVA，留下充、排氣口各一個，待密封膠固化后，連接高精度數(shù)顯壓力表(沈陽測壓儀表廠)及帶自力式減壓控制閥的氬氣罐，打開閥門，充入氬氣，置換出空氣，直至高精度數(shù)顯壓力表顯示氬氣氣壓為0. 15Mpa。關(guān)閉控制閥，密封充、排氣口，并在粘結(jié)劑外部再涂一層密封膠，做成太陽能電池組件。對比例1
將與實施例1同廠家、同規(guī)格型號、同批號的四片103mm*103mm焊接好的成品單晶硅片連接好，弓I出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，用2片0. 38mm厚的EVA密封膠膜和2片3. 2mm 低鐵壓花玻璃(玻璃的透光率為91. 8%)按傳統(tǒng)層壓方法進(jìn)行封裝，做成太陽能電池組件。實施例2
將四片103mm*103mm焊接好的成品單晶硅片連接好，引出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，連接好的硅基太陽能電池板放在兩片3. 2mm的低鐵鋼化玻璃之間(玻璃的透光率為 91.8%)，如圖2，太陽能電池板上下表面緊貼玻璃表面；四周用鋼卡子夾緊，然后四周用聚硫橡膠進(jìn)行密封粘接，所用粘結(jié)劑為聚異丁烯膠，留下充、排氣口各一個，待密封膠固化后， 連接高精度數(shù)顯壓力表(沈陽測壓儀表廠)及帶自力式減壓控制閥的氦氣罐，打開閥門，充入氦氣，置換出空氣，直至高精度數(shù)顯壓力表顯示氦氣氣壓為0.05Mpa。關(guān)閉控制閥，密封充、排氣口，并在粘結(jié)劑外部再涂一層密封膠，做成太陽能電池組件。對比例2
將與實施例2同廠家、同規(guī)格型號、同批號的四片103mm*103mm焊接好的成品單晶硅片連接好，弓I出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，用2片0. 38mm厚的EVA密封膠膜和2片3. 2mm 低鐵壓花玻璃(玻璃的透光率為91. 8%)按傳統(tǒng)層壓方法進(jìn)行封裝，做成太陽能電池組件。實施例3
4將四片103mm*103mm焊接好的成品多晶硅片連接好，引出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，連接好的硅基太陽能電池板放在兩片3. 2mm的低鐵鋼化玻璃之間(玻璃的透光率為 91.8%)，如圖2，太陽能電池板上下表面緊貼玻璃表面；四周用鋼卡子夾緊，然后四周用聚胺酯密封膠進(jìn)行密封粘接，所用粘結(jié)劑為PVB，留下充、排氣口各一個，待密封膠固化后，連接高精度數(shù)顯壓力表(沈陽測壓儀表廠)及帶自力式減壓控制閥的氮氣罐，打開閥門，充入氬氣，置換出空氣，直至高精度數(shù)顯壓力表顯示氬氣氣壓為0. IOMpa0關(guān)閉控制閥，密封充、 排氣口，并在粘結(jié)劑外部再涂一層密封膠，做成太陽能電池組件。對比例3
將與實施例3同廠家、同規(guī)格型號、同批號的四片103mm*103mm焊接好的成品單晶硅片連接好，弓I出匯成的一條正極和一條負(fù)極線，用2片0. 38mm厚的EVA密封膠膜和2片3. 2mm 低鐵壓花玻璃(玻璃的透光率為91. 8%)按傳統(tǒng)層壓方法進(jìn)行封裝，做成太陽能電池組件。轉(zhuǎn)換效率實驗對比在標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)AML5，1000ff/m2,25°C(AM=l/cos θ ,AM :Air Mass 大氣質(zhì)量)的條件下，用太陽能電池組件專用測試儀進(jìn)行測試。測試數(shù)據(jù)如下
表1轉(zhuǎn)換效率對比結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池封裝方法，其特征在于將連接好的太陽能電池板放在兩片玻璃之間，兩片玻璃板四周通過粘接劑與密封膠進(jìn)行封裝，封裝前預(yù)留出沖、排氣孔，待玻璃周邊的密封膠固化后，在排除兩片玻璃之間空氣的同時，充入氮氣或惰性氣體，使兩層玻璃之間的氣壓為0. 05Mpa IMpa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑為硅膠、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、玻璃膠、EVA、PVB、聚甲基丙烯酸類樹脂、丁基膠、聚異丁烯膠以及改性的上述膠中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池封裝方法，其特征在于所述的密封膠為硅酮膠、聚氨酯橡膠和聚硫橡膠中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池封裝方法，其特征在于所述的太陽能電池板包括單晶硅太陽能電池板和多晶硅太陽能電池板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池封裝方法，其特征在于所述的玻璃為低鐵鋼化玻璃。
全文摘要
一種太陽能電池封裝方法，將連接好的太陽能電池板放在兩片玻璃之間，兩片玻璃板四周通過粘接劑與密封膠進(jìn)行封裝，封裝前預(yù)留出沖、排氣孔，待玻璃周邊的密封膠固化后，在排除兩片玻璃之間空氣的同時，充入氮氣或惰性氣體，使兩層玻璃之間的氣壓為0.05Mpa~1Mpa。本發(fā)明使硅片的回收簡單易行，提高了硅基太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，使太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在原有的基礎(chǔ)上提高了10%~15%，延長太陽能電池的使用壽命以及降低生產(chǎn)成本等。
文檔編號H01L31/18GK102231407SQ20111017922
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者張小朋, 李敬宇 申請人:秦皇島優(yōu)盛材料科技有限公司