阅读说明：本技术 一种太阳能电池组件及其制备方法 (Solar cell module and preparation method thereof ) 是由 程晓龙 顾鸿扬 刘磊 于 2018-12-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及太阳能电池制备领域,具体涉及一种太阳能电池组件及其制备方法,太阳能电池组件包括依次排列的前板、阻水膜、太阳能芯片和背板,所述前板、阻水膜、太阳能芯片和背板之间均通过胶膜粘接,所述阻水膜包括PET层以及沉积在所述PET层上的高阻层,所述高阻层位于靠近所述太阳能芯片的一侧。通过将高阻层设置在靠近太阳能芯片的一侧,高阻层与胶膜之间的粘接力比PET层与胶膜之间的粘接力好,故在经过层压之后,阻水层与太阳能芯片之间连接较为紧密,降低了水汽进入到太阳能芯片处导致太阳能芯片发生损坏的情况发生的可能性,扩展了PET层作为衬底的应用,降低了太阳能电池组件的生产成本。(The invention relates to the field of solar cell preparation, in particular to a solar cell module and a preparation method thereof. Through setting up the high resistant layer in the one side that is close to solar module, the adhesion between high resistant layer and the glued membrane is better than the adhesion between PET layer and the glued membrane, so after the lamination, be connected between water-blocking layer and the solar module comparatively inseparably, reduced steam and entered into solar module department and lead to solar module to take place the possibility that the condition of damage takes place for solar module, expanded the application of PET layer as the substrate, reduced solar module's manufacturing cost.)

一种太阳能电池组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备领域，具体涉及一种太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

太阳能电池组件(也叫太阳能电池板、光伏组件)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作，太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

一般的太阳能电池组件结构包括：前板、胶膜、阻水膜、胶膜、太阳能芯片、胶膜和背板，在制作过程中，通常是将上述各层结构按顺序排列后进行封装，然后进行层压以获得太阳能电池组件。其中，阻水膜的作用是防止水汽进入太阳能芯片而造成太阳能芯片的损坏，阻水膜包括衬底以及沉积在所述衬底上的高阻层，其中，高阻层起阻水作用，在排列阻水膜时，通常是将高阻层设置在远离太阳能芯片的一侧，衬底通常由PET材料、PE材料、PP材料或EVA材料制成，高阻层由氮化硅或氧化铝制成。

其中，使用PET、PE、PP一类材料作为衬底的成本更低，但是此类材料与胶膜之间的粘接性能不够好，而在排列阻水膜时，由于衬底是设置在靠近太阳能芯片的一侧，故会导致阻水层与太阳能芯片之间发生分层，从而使得水汽可以从阻水层与太阳能芯片之间的空隙处进入太阳能芯片而导致太阳能芯片发生损坏，使得太阳能电池组件的使用寿命较短。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的衬底与胶膜粘接力不好而导致太阳能电池组件发生分层，进而使得水汽进入太阳能芯片引起太阳能芯片发生损坏，太阳能电池板使用寿命较短的缺陷，从而提供一种太阳能电池板及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种太阳能电池组件，包括自上而下依次排列的前板、阻水膜、太阳能芯片和背板，所述前板、阻水膜、太阳能芯片和背板之间均通过胶膜粘接，所述阻水膜包括衬底以及沉积在所述衬底上的高阻层，所述高阻层位于靠近所述太阳能芯片的一侧。

进一步的，所述太阳能芯片和背板之间也设置有阻水膜，所述阻水膜的高阻层位于靠近所述太阳能芯片的一侧。

进一步的，所述衬底由PET材料、PE材料、PP材料中的至少一种制成。

本发明还提供了一种太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将依次叠放好的前板、阻水膜、太阳能芯片、背板以及胶膜置于模具上，并对其进行加热层压操作，制备得到层压好的太阳能电池组件，所述模具的导热系数小于1w/m﹒k。

进一步的，所述模具由玻璃纤维和树脂碾压复合材料制成。

进一步的，所述加热层压操作在层压机中进行，所述层压机包括上腔室和下腔室，所述加热层压操作包括以下步骤：

将固定有太阳能电池组件原材料的模具放置在层压机的下腔室中,对层压机的上腔室和下腔室同时进行抽真空处理,时间为2-15min，直至层压机上腔室和下腔室的真空度稳定在负一个大气压，同时对下腔室进行加温，直至温度升至层压温度，维持一段时间后，对上腔室进行消真空作业以对太阳能电池组件原材料进行压制成型，所述层压温度为130-180℃，温度保持时间为1-15min。

进一步的，所述层压温度为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃或170℃。

进一步的，所述温度维持时间为2min、4min、8min、9min或12min。

进一步的，所述消真空作业包括以下步骤：在20s-1min内将上腔室的真空度稳定在-60～-80kpa，再在20s-1min内将上腔室的真空度稳定在-5～-15kpa。

进一步的，所述真空环境的制造包括以下步骤：在30s内将上腔室的真空度降为-70kpa，再在30s内将上腔室的真空度降为-10kpa。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的太阳能电池组件，通过将高阻层设置在靠近太阳能芯片的一侧，高阻层与胶膜之间的粘接力比衬底与胶膜之间的粘接力好，故在经过层压之后，阻水层与太阳能芯片之间连接较为紧密，降低了水汽进入到太阳能芯片处导致太阳能芯片发生损坏的情况发生的可能性，进而使得衬底材料的选用可以不受粘接力的限制，促进了太阳能电池组件生产成本的降低。

2.本发明提供的太阳能电池组件，通过在背板和太阳能芯片之间也设置阻水层，使得整个太阳能电池组件的阻水性能更好，从而进一步延长太阳能电池组件的使用寿命。

3.本发明提供的太阳能电池组件的制备方法，通过选择导热系数小于1w/m﹒k的模具防止了因升温过快而导致的胶膜因过快熔融而溢出的现象发生，提高了太阳能电池组件的成品合格率。

附图说明

图1为本发明实施例1的太阳能电池组件的结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的太阳能电池组件制备方法的流程图。

1、前板；2、阻水膜；21、衬底；22、高阻层；3、太阳能芯片；4、背板；5、胶膜。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及一种太阳能电池组件，包括从上到下依次排列的前板1、阻水膜2、太阳能芯片3以及背板4，其中前板1、阻水膜2、太阳能芯片3以及背板4之间均通过胶膜5进行粘接。

其中，前板1、太阳能芯片3、背板4以及胶膜5的材质与现有技术一致，在此不做赘述，阻水膜2包括衬底21以及沉积在衬底21上的高阻层22，衬底21由PET材料制成，高阻层22由氮化硅制成，其中高阻层22设置在靠近太阳能芯片3的一侧。

通过将高阻层22设置在靠近太阳能芯片3的一侧，高阻层22与胶膜5之间的粘接力比PET层与胶膜5之间的粘接力好，故在经过层压之后，阻水层与太阳能芯片3之间连接较为紧密，降低了水汽进入到太阳能芯片3处导致太阳能芯片3发生损坏的情况发生的可能性，扩展了PET层作为衬底21的应用，降低了太阳能电池组件的生产成本。

在其他可变形的实施例中，在太阳能芯片3以及背板4之间也可以设置一层阻水膜2，同样的，阻水膜2的高阻层22设置在靠近太阳能芯片3的一侧，这样设置使得整个太阳能电池组件的阻水性能更好，从而进一步延长太阳能电池组件的使用寿命，在其他可变形的实施例中，衬底21也可由PP材料或PE材料制成，高阻层22可由氧化铝制成。

实施例2-5

如图2所示，本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，包括以下步骤：

S1.将前板、胶膜、阻水膜、胶膜、太阳能芯片、胶膜和背板按照从上到下的顺序依次排列，阻水膜的高阻层设置在靠近太阳能芯片的一侧。

S2.将排列好的太阳能电池组件原材料固定在模具上，模具材质选用玻璃纤维和树脂碾压复合材料，模具的导热系数如表1所示。模具的导热系数为在平均温度不高于160℃时的导热系数。

S3.将固定有太阳能电池组件原材料的模具放入层压机的下腔室中，进行层压作业，对层压机的上、下腔室同时抽真空，在6min将层压机的上、下腔室的真空度稳定在负一个大气压，同时对下腔室进行加温直至温度为150℃并保持4min，之后消真空作业，在30s内将上腔室的真空度降为-70kpa，之后再在30s内将上腔室的真空度降为-10kpa以对太阳能电池组件原材料压制成型得到太阳能电池组件。

表1.各实施例模具的导热系数

组别	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
					导热系数(w/m﹒k)	0.5	0.7	0.9	1

实施例6

本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例对层压机抽真空至层压机的真空度稳定在负一个大气压所花的时间为2min。

实施例7

本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例对层压机抽真空至层压机的真空度稳定在负一个大气压所花的时间为15min。

实施例8

本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本实施例与实施例4的区别在于，本实施在层压机的真空度稳定在负一个大气压后，在20s内将上腔室的真空度降为-80kpa，再在1min内将上腔室的真空度降为-15kpa。

实施例9

本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本实施例与实施例4的区别在于，本实施在层压机的真空度稳定在负一个大气压后，在1min内将上腔室的真空度降为-60kpa，再在20s内将上腔室的真空度降为-5kpa。

实施例10-17

本实施例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，包括以下步骤：

1.将前板、胶膜、阻水膜、胶膜、太阳能芯片、胶膜和背板按照从上到下的顺序依次排列，阻水膜的高阻层设置在靠近太阳能芯片的一侧。

2.将排列好的太阳能电池组件原材料固定在模具上，模具材质选用玻璃纤维和树脂碾压复合材料，模具的导热系数为0.9w/m﹒k。

3.将固定有太阳能电池组件原材料的模具放入层压机的下腔室中，进行层压作业，对层压机的上、下腔室同时抽真空，在6min将层压机的上、下腔室的真空度稳定在负一个大气压，同时对下腔室进行加温，直至温度升至层压温度，维持一段时间后对上腔室进行消真空作业，在30s内将上腔室的真空度降为-70kpa，之后再在30s内将上腔室的真空度降为-10kpa以对太阳能电池组件原材料进行压制成型，各实施例的层压温度及温度保持时间如表2所示。

表2.各实施例的层压温度及温度保持时间

对比例1

本对比例涉及一种太阳能电池组件，本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中，阻水膜的高阻层设置在远离太阳能芯片的一侧。

对比例2

本对比例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本对比例与实施例2的区别在于，本对比例中，模具的导热系数为1.6w/m﹒k。

对比例3

本对比例涉及一种太阳能电池组件的制备方法，本对比例与实施例2的区别在于，本对比例中，模具的导热系数为2.6w/m﹒k。

试验例

对实施例1及对比例1进行防水性能测试，测试方法为：采用防水测试装置对层压好的组件进行防水性能测试，其中，太阳能电池组件对水的防护等级分为8个等级：0、不防水；1、防止水滴；2、当外壳倾斜到15度时，水滴滴入到外壳无影响、3、水或雨水从60度角落到外壳上无影响；4、液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响；5、用水冲洗无任何伤害；6、防止强有力的喷射水，可用于船舱内的环境；7、可于短时间内耐浸水；8、于一定压力下持续浸水，测试结果计入表3。

对实施例2-17以及对比例2-3的试验过程进行观测，观测结果如表4所示。

表3.实施例1及对比例1的太阳能电池组件的防水测试结果

组别	实施例1	对比例1
			防护等级	7	5

表4.各实施例与对比例的试验过程的观测结果

通过表3可以得知，将高阻层设置在靠近太阳能芯片的一侧，可以提高太阳能电池组件的防水性能，通过表4可知，模具的导热系数过大时，会因模具升温过快而导致的胶膜因过快熔融而溢出的现象发生。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。