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封装材料膜及其制造方法、太阳能电池组件及其制造方法与流程

2022-06-05 13:58:23 来源:中国专利 TAG:


1.本公开的实施例涉及封装材料膜及其制造方法、太阳能电池组件及其制造方法。


背景技术:

2.随着行业不断发展,晶体硅的制造能力不断提高,光伏组件的功率和效率都日渐增长,而光伏发电度电成本逐步下降。但随着光伏组件在系统成本中占比逐渐下降,下游对于更高效更长寿命组件的需求也越来越强烈。
3.现有双玻组件能有效利用正背面入射光线从而明显提升发电效率,但双玻组件正反两面都是硬质连接,封装胶膜的使用量较大,如何降低胶膜使用量并提升可靠性是一个急需解决的问题。


技术实现要素:

4.本公开的实施例提供一种封装材料膜及其制造方法、太阳能电池组件及其制造方法,能够减小电池组件,例如,背面,的封装材料的使用量,减小电池组件的厚度,减小电池背板材料与电池片之间的距离,提升组件的可靠性以及抗pid(potential induced degradation,电势诱导衰减)性能。
5.第一方面,本公开的实施例提供一种封装材料膜,构造为用于太阳能电池组件,其中所述太阳能电池组件包括多条焊带,其中所述封装材料膜包括:第一区域,所述第一区域在所述太阳能电池组件所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,其中第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
6.第二方面,本公开的实施例提供一种太阳能电池组件,包括:电池串,包括彼此连接的多个电池片;封装材料层,设置在所述电池串的至少一面,由根据第一方面所述的封装材料膜形成;多条焊带,在所述电池串的至少一面设置在所述电池串与所述封装材料层之间。
7.第三方面,本公开的实施例提供一种太阳能电池组件的制造方法,其中所述太阳能电池组件如第二方面任意所述,所述制造方法包括:提供所述电池串;设置多条焊带在所述电池串的至少一面上;设置封装材料膜在所述多条焊带上,其中所述封装材料膜的第一区域与多条焊带的至少一个对准;设置背板材料在所述封装材料膜上;利用层压机进行层压,以制成层压件,所述封装材料膜形成为封装材料层,其中所述第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
8.第四方面,本公开的实施例提供一种如第一方面任意所述的封装材料膜的制造方法,包括:将封装材料制成材料膜;对所述材料膜进行处理,使得所述材料膜形成为所述封装材料膜,其中所述封装材料膜构造为用于太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括多条焊带,其中所述封装材料膜包括:第一区域,所述第一区域在所述太阳能电池组件所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,其中第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
10.图1a是根据本公开实施例的封装材料膜的平面图;
11.图1b是沿图1a中的线a-a’截取的封装材料膜的部分截面图;
12.图2a是另一示例性封装材料膜的平面图;
13.图2b是沿图2a中的线b-b’截取的封装材料膜的截面图;
14.图3a是另一示例封装材料膜的平面图;
15.图3b是沿图3a中的线c-c’截取的封装材料膜的截面图;
16.图4a是层压前的太阳能电池组件的截面图;
17.图4b是层压后的太阳能电池组件的截面图;以及
18.图5是封装材料膜的制造方法的示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
20.除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
21.对于单玻太阳能电池组件或者双玻太阳能电池组件,玻璃中钠离子的存在对于组件的抗pid(potential induced degradation,电势诱导衰减)性能是一个较大的挑战。当组件出现pid现象时,组件的功率损失严重。pid现象产生的原因非常多,机理非常复杂,但是其中一个重要的条件为水汽。另外现在市场占有率最大的p型晶硅电池的背面均为场钝化,alxox是电负性,对na 具有吸引作用,所以现在主要的p型晶硅的双玻组件在发生pid现象时衰减的更为严重,有些功率衰减能高达50%。所以如何降低水汽渗入和钠离子对组件的影响尤其是对背面电池的影响也是光伏组件的一个重要的持续研究的问题。
22.本公开的实施例提供一种封装材料膜以及采用该封装材料膜的太阳能电池组件,所述封装材料膜的所述第一区域在所述太阳能电池组件所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,其中第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚,例如,第一区域的膜厚的大于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。这样,当该封装材料膜用于制造太阳能电池组件时,具有较厚封装材料的第一区域与焊带正相对,
从而在后续对太阳能电池组件进行层压时,由于焊带上方的封装材料较厚,该区域中的封装材料不会因压力和温度而全部流出焊带与背板材料之间的空间,而且同时其他区域,例如,封装材料较薄的区域或者镂空区域,也会由于四周封装材料流动而具有封装材料,从而在层压结束时能够保证封装材料保留在背板与焊带之间,包裹焊带的远离电池片的背面,也就是朝向背板材料的一面,从而保证焊带与背板材料,尤其是,玻璃背板之间填充有柔性的封装材料,对焊带进行充分的保护,提升电池片的良率且避免电池片的焊带断裂以及电池片的损坏等缺陷,而且封装材料也会流动到其他区域,从而能够在电池串与背板和/或者前板材料之间完整地分布,完整地封装带电体,例如,电池串。而且,由于在突出于电池片表面的焊带和背板材料之间也填充有封装胶膜,从而能够使得背板材料与电池片之间处处都有封装胶膜,背板材料能够被牢牢地贴附到电池片,这样封装材料能够连接组件的前板材料、电池串和背板材料而形成一个整体。而且,采用厚度不均匀,甚至,镂空的封装材料膜,能够减小背面封装材料的使用量,减小背板材料与电池片之间的间距,提升电池片的背面能量转换效率。
23.下面将结合附图对本公开实施例的封装材料膜及其制造方法、太阳能电池组件及其制造方法进行示例性说明。
24.图1a示出了封装材料膜5的平面图,图1b示出了沿图1a中的线a-a’截取的封装材料膜5的部分截面图,为了图示的简洁,图1b中并未示出封装材料膜5的全部截面图,但是其他区域也是同样的结构,该封装材料膜构造为用于太阳能电池组件,该太阳能电池组件包括多条焊带,如图1a和图1b所示,该封装材料膜5包括第一区域5a,所述第一区域5a在所述太阳能电池组件所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,第一区域5a的封装材料膜的厚度d1不同于其他区域的封装材料膜的厚度d2,例如,第一区域5a的封装材料膜的厚度d1大于其他区域的封装材料膜的厚度d2。
25.例如,其他区域的封装材料膜的厚度d2可以为零,图2a和图2b示出了镂空形状的封装材料膜5,其中图2b是沿着图2a的线b-b’剖取得到的封装材料膜5的截面图,所述封装材料膜5为镂空网格状,对应于焊带的区域为第一区域5a,其他区域为镂空形状5b。该封装材料膜5的镂空网格状通过彼此连接的第一区域5a形成,第一区域5a是镂空网格状的骨架,其他区域5b是镂空网格状的封装材料膜的镂空区域。图2b中该镂空区域形成的镂空图案的平面图是圆孔形,该镂空图案还可以是条形、方形或者椭圆形等,本公开的实施例并不对此进行限制,本领域的技术人员可以根据需要进行选择。
26.例如,所述太阳能电池组件包括电池串以及设置在电池串上的多条焊带,其中电池串包括多个电池片,所述封装材料膜的第一区域5a在太阳能电池组件所在面上的正投影,也就是在电池串所在面上的正投影,与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠。
27.例如,第一区域5a在所述太阳能电池组件的电池串所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠可以包括第一区域5a在所述电池串所在面上的正投影与所述多条焊带中一条、两条或者全部焊带部分重叠,本公开的实施例并不对此限制。第一区域5a在所述电池串所在面上的正投影与焊带的正投影至少部分重叠可以是第一区域的正投影与焊带的正投影一部分交叠、完全重叠,完全重叠可以指完全重合或者焊带的正投影落在第一区域的正投影范围内。
28.例如,当其他区域的膜厚d2不为零时,所述第一区域的封装材料膜可以为两层封装材料,而其他区域的封装材料可以是一层封装材料,也就是,第一区域可以是在整层封装材料上进一步在对应于焊带的区域增设胶膜垫条而使得第一区域的封装材料膜由两层封装材料形成,从而使得第一区域的膜厚大于其他区域的膜厚。但是本公开的实施例并不限于此。
29.进一步地,图3a示出了另一示例封装材料膜5的平面图,图3b示出了沿图3a中的线c-c’截取的封装材料膜5的截面图。如图3a和图3b所示,封装材料膜3的第一区域5a在太阳能电池所在面上的正投影还可以与太阳能电池中电池片之间的间隙在太阳能电池所在面上的正投影至少部分交叠,例如,完全重合、部分交叠或者电池片之间的间隙的正投影位于第一区域的正投影范围内。由图3a和图3b所见,在纵向电池片19之间的间隙,也就是,在平行于焊带延伸方向布置的电池片之间的间隙中也对应设置有第一区域5a,且在横向电池片之间的间隙,也就是,在垂直于焊带的延伸方向布置的电池片之间的间隙中也对应设置有第一区域5a。进一步地,参见图3b,图3b示出的是与横向电池片之间的间隙对应的第一区域5a也形成为具有较厚的厚度,也就是形成为具有大于其他区域的膜厚。这仅是示例,本领域的技术人员应该清楚的是,与纵向电池片之间的间隙对应的第一区域也可以形成为具有大于其他区域的膜厚,这样能够更好地粘合背板与前板,提升电池稳定性。
30.图3a和图3b中,对应于电池片之间的间隙的第一区域示出为大于对应于焊带的第一区域的厚度,在电池片之间的间隙处,背板材料与前板材料之间的距离较大,需要较多封装材料填充,从而更好地粘合前板和背板以及电池片,提升电池的稳定性。但是,本领域的技术人员应该清楚的是,对应于电池片之间的间隙的第一区域的厚度也可以等于对应于焊带的第一区域的厚度,这也仍然能够起到更好地贴合前板、背板材料和电池片的效果,但是对应于电池片之间的间隙的第一区域示出为大于对应于焊带的第一区域的厚度能够在此基础上进一步提升对太阳能电池组件的固定效果,提升稳定性。
31.进一步地,封装材料膜的第一区域也可以对应于电池串的周边区域。与周边区域对应的第一区域的膜厚可以等于或大于对应于电池片之间的间隙的第一区域的膜厚,可以等于或大于对应于焊带的第一区域的厚度,本公开的实施例并不对此进行限制,本领域的技术人员可以根据需要进行选择。
32.图1b和图3b中,一列纵向电池片对应设置有五条焊带,这些均是示例,仅是为了说明本公开的技术方案,并不是为了限制本公开,实际情况中,本领域的技术人员可以根据需要进行选择对应的焊带数量。
33.例如,在封装材料膜5中,第一区域5a的膜厚可以为0.4mm~0.6mm,所述其他区域的膜厚可以为0mm-0.3mm,例如,0.1mm,0.2mm。对应于焊带、电池片之间的间隙以及太阳能电池组件的周边区域的第一区域的厚度可以从0.4mm~0.6mm中选择。
34.备选地,第一区域中的膜厚可以具有均一的厚度,或者可以具有不均一的厚度,但是第一区域中各个区域的膜厚均大于其他区域中的膜厚,本公开的实施例不对此限制。
35.例如,在本公开的实施例中,封装材料膜可以由封装材料形成,该封装材料可以包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚烯烃弹性体(poe)和聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb)中的一种或几种。例如,封装材料可以为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚烯烃弹性体(poe)或者聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb),还可以为三者中任意两个组成的混合物或者三者构成的混合物。
36.例如,所述聚烯烃弹性体可以为乙烯和丁烯、戊烯、己烯或辛烯共聚物中的一种或者几种。当封装材料是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)时,可以采用具有不同醋酸乙烯酯(va)含量的eva材料,当封装材料是聚烯烃弹性体,可以采用乙烯与丁烯、戊烯、己烯或辛烯的共聚物或者采用不同乙烯含量的与丁烯、戊烯、己烯或辛烯的共聚物,采用不同相对含量的eva、poe和pvb中两者的混合物,或者含量不同的三者的混合物。当封装材料膜包括组分或者组成相同且含量不同的封装材料时,可以认为是不同的封装材料。例如,当封装材料是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物时,当组分相同但是va含量不同时,可以认为是不同的封装材料;当封装材料是聚合物材料的混合物时,当组成相同但是含量不同,例如当封装材料包括eva、poe的混合物时,若eva的含量不同,则可以认为是不同的封装材料,仅给出这两个例子,对于其他情况本领域的技术人员可以推知,这里将不进行赘述。
37.备选地,所述封装材料可以包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的共挤材料(epe),例如,封装材料膜包括三层,也就是两层eva之间夹设poe而通过共挤机而形成,中间增加poe主要的目的是为了降低组件的pid现象。本领域的技术人员应该清楚的是,三层中每层的厚度可以根据电池和组件的类型而改变,例如,三层共挤材料形成的封装材料膜的每层的体密度可以分别为140g/m2/200g/m2/140g/m2,形成体密度为480g/m2的胶膜,目前通常是用体密度就是用来控制厚度的。
38.例如,所述封装材料膜可以包括相同的聚合物材料或者相同的聚合物材料混合物,也就是,第一区域5a和其他区域包括相同的聚合物材料,也就是,组分相同且含量相同的聚合物材料或者相同的聚合物材料混合物,也就是组成相同且各组成含量相同的聚合物材料的混合物;或者,所述第一区域5a中的封装材料与其他区域的封装材料为组分相同且含量不同的聚合物材料;或者所述封装材料膜包括聚合物材料混合物,所述第一区域和所述其他区域的混合物可以是组成相同但是至少一种组成含量不同,或者组成和含量均不相同,这里将不一一列举。
39.备选地,第一区域5a和其他区域可以包括相同的聚合物材料或者相同的聚合物材料混合物,例如,封装材料膜可以是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚烯烃弹性体(poe)、聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb)、eva和poe的混合物、eva和pvb的混合物、poe和pvb的混合物或者三者的混合物,但是所有区域的封装材料组分或组成相同且含量相同,例如,相同va含量的eva、相同eva和相同poe且eva和poe含量相同的eva和poe的混合物等,这里将不再一一列举。
40.例如,第一区域5a和其他区域可以包括不相同的聚合物材料或者不相同的聚合物材料混合物。例如,第一区域5a和其他区域可以采用组分相同但含量不同的聚合物材料,当第一区域5a和其他区域为eva时,第一区域3a和其他区域的eva的va含量可以不同,对于其他材料也一样,这里将不再一一列举。
41.本公开实施例的封装材料膜,构造为用于太阳能电池,通过将封装材料膜形成为对应于焊带的第一区域厚度不同于其他区域的厚度,例如,大于其他区域的厚度,从而能够在减小封装材料的使用量的情况下,减小了背板与电池片间距,且充分保护了焊带,保证背板与电池片、焊带之间充分的结合。进一步地,第一区域还可以对应于电池片之间的间隙和/或太阳能电池组件的周边区域,从而能够进一步提升背板、前板和电池片的结合强度,提升电池的性能和稳定性。
42.另一方面,本公开的实施例还提供一种包括以上任意所述的封装材料膜的太阳能电池组件,如图4a和图4b所示,图4a示出了层压前的太阳能电池组件的截面图,图4b示出了层压后的太阳能电池组件的截面图,也就是,最终形成的太阳能电池组件。图4a和图4b采用的封装材料膜是如图3a和图3b示出的封装材料膜,对于其他示例的封装材料膜与其类似,这里为了简洁将不一一给出。如图4a和图4b所示,太阳能电池组件100包括:电池串1,包括彼此连接的多个电池片19;封装材料层51,设置在所述电池串的至少一面,由如上任意所述的封装材料膜5形成;多条焊带11,在所述电池串1的至少一面设置在所述电池串1与所述封装材料层51之间,其中所述封装材料膜5包括第一区域5a,所述第一区域在所述电池串1所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,所述第一区域5a的膜厚不同于,例如,大于,其他区域5b的膜厚。
43.例如,第一区域5a在所述电池串1所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠可以包括第一区域5a在所述电池串1所在面上的正投影与所述多条焊带中一条、两条或者全部焊带至少部分重叠,本公开的实施例并不对此限制。第一区域5a在所述电池串1所在面上的正投影与焊带的正投影至少部分重叠可以是第一区域的正投影与焊带的正投影完全重叠、焊带的正投影落在第一区域的正投影范围内或者第一区域的正投影与焊带的正投影部分交叠,本公开的实施例不对此进行限制,本领域的技术人员可以根据需要进行选择。
44.图4b示出了层压后太阳能电池组件的截面图,由图可见,层压之后的焊带与背板材料7之间具有封装材料层51,因此,对于采用本公开实施例的封装材料膜的太阳能电池组件,无论是哪种情况都能够在实现减小封装材料的使用量的同时,保证层压之后封装材料膜能够包裹焊带的远离电池片的背面,也就是朝向背板材料的一面,对焊带进行充分的保护。
45.例如,当焊带的正投影完全落在第一区域的正投影范围内时,焊带能够被厚度较厚的封装材料膜完全包裹,焊带能够被很好地保护而避免损伤,背板材料与电池片之间并未出现焊带直接接触背板材料的区域,二者之间完全设置有封装材料膜,二者之间被粘接得很好,从而进一步提升太阳能电池的性能。
46.为了简洁,这里将不对封装材料膜的材料等进行特别描述,具体可以参见以上示例,这里仅描述包括封装材料膜的太阳能电池组件以及封装材料膜设置在太阳能电池组件时的情况。
47.图4a中,在电池片之间的间隙也对应设置有厚度较厚的第一区域,这样,在图4b的层压之后的太阳能电池组件中,在背板材料7、前板材料3之间也充分填充有封装材料,从而能够很好地固定背板、前板以及电池片。
48.例如,在本公开实施例的太阳能电池组件中,所述封装材料膜5和所述多条焊带11可以设置在所述电池串1的背面,所述太阳能电池组件还包括:背板材料,设置在所述封装材料膜的远离所述焊带的一侧。
49.例如,所述背板材料可以是无机或有机材料,例如,玻璃或者四氟布。
50.图4a和图4b中示出的太阳能电池组件中,封装材料膜5设置在电池串的背面,背板材料示出为玻璃,在层压前,如图4a所示,封装材料膜5被设置在电池串1、焊带11与背板材料7之间,封装材料膜的第一区域5a与至少一条焊带11对准,例如,与所有焊带11对准。这里
的对准可以是焊带11的中心与第一区域5a的中心对准,或者可以是焊带11在电池串1所在面上的正投影的至少一部分与第一区域5a交叠。例如,第一区域5a的正投影可以完全覆盖焊带的正投影,或者二者的正投影有一部分交叠。
51.需要说明的是,可以是图3b中封装材料膜的上侧接触焊带11,也可以是图3b中的封装材料膜的下侧接触焊带11。
52.例如,焊带11的中心可以与第一区域5a的中心对准,第一区域5a的正投影面积大于等于焊带的正投影面积,从而能够使得层压后焊带的背面能够被封装材料膜完全保护,在减小膜厚的同时,降低焊带被损坏的可能性,提升电池性能。
53.在太阳能电池组件的层压过程中,通过加压和加热,封装材料膜变成熔融状态,但是对于第一区域5a,由于对应于焊带设置有较厚的封装材料膜,虽然层压时封装材料会从该区域流走,但是由于较厚,在层压之后,焊带与背板材料之间也能够保证被柔软的封装材料填充,从而能够保护电池片在组件制作过程中不会损坏,焊带不会出现断裂等损坏;另外由于封装材料膜流出到其他区域,背板材料与电池串之间处处具有封装材料,而不会出现焊带与背板材料之间的封装材料全部流出而焊带直接接触背板材料的情况,这样也能保证有封装材料能够连接电池串与背板材料,从而形成一个整体,提升太阳能电池组件的性能。
54.进一步地,太阳能电池组件100还可以包括位于电池串1正面的封装材料层4、焊带11以及前板材料3。例如,前板材料3可以为玻璃。
55.例如,位于正面的封装材料层4可以采用厚度均匀的封装材料膜,或者可以与背面采用的封装材料膜一致,例如,采用这样的封装材料膜:与至少一个焊带对应的区域较厚和/或与电池片之间的间隙对应的区域较厚和/或与太阳能电池组件周边区域对应的区域较厚,本领域的技术人员可以根据需要进行选择。
56.图4b中示出的是前板材料为玻璃,背板材料为玻璃的情况,也就是双玻组件的情况。本公开的实施例的太阳能电池组件还可以是前板材料是玻璃,背板材料是四氟布等,也就是单玻组件的情况,对于单玻组件的示例为了简洁而未示出。
57.备选地,在太阳能电池组件中,所述封装材料膜和所述多条焊带设置在所述电池串的背面和正面,所述太阳能电池组件还包括:背板材料,在所述背面设置在所述封装材料膜的远离所述焊带的一侧;前板材料,在所述正面设置在所述封装材料膜的远离所述焊带的一侧,其中所述背板材料和所述前板材料为玻璃。
58.这里需要说明的是,由于封装材料膜在层压过程会发生流动,结合图4a和图4b以及图3a和图3b,在层压前对应于焊带的第一区域加厚,在层压过程中,第一区域中的封装材料会流动,层压后,封装膜会变薄,这样,层压后对应于焊带的第一区域可能会比其他区域厚或者也可能薄,但是不论什么情况,层压后,焊带都会被胶膜保护而不至直接接触背板材料。
59.实际情况中,本领域的技术人员可以根据需要和封装材料的情况设置第一区域的厚度,例如,第一区域的厚度可以在0.4mm~0.6mm之间,本公开的实施例并不对此进行限制。
60.例如,如图4b,在层压后,电池片前面和背面的封装材料膜在存在间隙的地方会流动到一起,而形成如图4b所示的情况。进一步地,对于图4a和图4b所示的双玻组件,为了保护组件内部的封装材料,保证组件在各种老化后还能保持封装材料的透光性和绝缘性,本
公开的实施例太阳能对电池组件的四周进行了双层密封,如图4b所示,在双玻组件的背板和前板材料之间还设置了密封材料6,且在所述太阳能电池组件的周边且在所述背板材料与所述前板材料外侧还设置了密封剂8,且进一步设置边框9,从而完成太阳能电池组件的制作。
61.进一步地,该太阳能电池组件还可以包括在平行于所述太阳能电池组件所在面的方向上位于所述密封材料与所述密封剂之间的干燥剂13,从而进一步阻隔水汽从组件的四周渗入而损坏太阳能电池组件,提升太阳能电池组件的稳定性以及性能。
62.对于本公开实施例的太阳能电池组件,由于在至少对应于焊带的区域采用较厚的封装材料膜而形成封装材料层,因此,能够在减小封装材料的使用量的情况,例如减小背面封装材料的使用量,保证在层压时焊带能够被柔性材料包裹,防止焊带被损坏,且增强背板和电池片的结合强度,且能够减小背板与电池片和/或前板与电池片的间距,提升电池组件的稳定性。
63.另一方面,本公开的实施例还提供一种如上任意所述的封装材料膜的制造方法,如图5所示,包括:
64.将封装材料制成材料膜;
65.对所述材料膜进行处理,使得所述材料膜形成为如上任意所述的封装材料膜,其中所述封装材料膜构造为用于太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括多条焊带,其中所述封装材料膜包括:第一区域,所述第一区域在所述太阳能电池组件所在面上的正投影与所述多条焊带中至少一条的正投影至少部分重叠,第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
66.例如,第一区域的膜厚的大于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
67.关于该封装材料膜的具体特征可以参见以上任意实施例,为了简洁,这里将不进行赘述。
68.例如,对所述材料膜进行处理可以包括:在所述材料膜上形成光阻材料;利用掩模板对所述光阻材料进行曝光,所述掩模板的图案对应于所述封装材料膜的其他区域;曝光、显影所述光阻材料,以形成所述光阻图案,所述光阻图案的保留区域对应于所述第一区域;蚀刻所述材料膜,以去除所述其他区域的材料膜的至少一部分。
69.例如,所述将封装材料制成材料膜包括:采用封装材料形成第一材料膜;在所述第一材料膜的局部区域上形成胶膜垫条,以形成所述材料膜,其中所述局部区域对应于所述第一区域。这样,第一区域的封装材料膜形成为具有两层,而其他区域的保持为一层。从而使得第一区域的膜厚大于其他区域的膜厚。
70.当封装材料膜包括聚合物材料的混合物时,所述采用封装材料形成第一材料膜可以是:将封装材料混合后制成第一材料膜,封装材料可以参见以上在封装材料膜的对应实施例中所描述的材料,为了简洁这里讲不进行赘述。例如,当封装材料膜包括聚合物材料的混合物时,可以是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚烯烃弹性体(poe)或者聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb)中二者或者三者混合后制成材料膜。当封装材料膜包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的三层共挤材料(epe)时,可以采用三排共挤模头分别分时刻挤出三种材料而形成包括epe共挤材料的材料膜。
71.例如,当封装材料膜是三层共挤材料,例如,epe共挤材料时,所述将封装材料制成
材料膜可以包括:采用共挤装置制成所述材料膜,包括:采用四排-六排共挤模头,将eva、poe和pvb分别装入第1排-第三排共挤模头,且对于第四排-第六排共挤模头可以仅将对应于第一区域的模头开启而使得仅对应于第一区域进一步设置封装材料,例如第四排-第六排共挤模头可以分别装入eva、poe和pvb,或者第四排、第四排和第五排或者第四-第六排共挤模头装入任意封装材料,本领域的技术人员可以根据第一区域与其他区域的厚度差而选择采用第四排-第六排共挤模头之一、之二或者全部,而第四排-第六排装入的材料也可以根据需要进行选择,制造时,仅对应于第一区域的模头开启即可,本公开的实施例不对此进行限制。
72.例如,将封装材料制成材料膜可以包括:采用共挤装置形成所述材料膜,可以利用至少两排共挤模头,其中至少一排用于形成第一层封装材料,至少一排共挤模头用于形成第二层封装材料,形成第二层封装材料时,可以是仅对应于第一区域的共挤模头开启。
73.例如,共挤模头的宽度可以对应于焊带,使得从其挤出的材料对应于与焊带对应的第一区域,当每个共挤模头比较窄时可以多个共挤模头对应于一条焊带对应的区域,本领域的技术人员可以根据需要进行选择
74.例如,对所述材料膜进行处理,使得所述材料膜形成为如上任意所述的封装材料膜可以包括:将所述材料膜冷却,例如,利用流延辊对材料膜进行冷却、压花工序后定型,然后切边、收卷等。
75.在利用共挤模头从共挤装置中挤出封装材料即刻便可对材料膜进行冷却。例如,当形成多层共挤材料时,可以先挤出一层材料,预定时间后再在第一层材料上挤出第二层材料,预定时间后在挤出下一层材料,这里预定时间要大于零且短于材料的冷却时间,也就是,在下层材料没有完全冷却凝固前施加下一层材料,从而使得上下既能够分层又能够彼此之间具有足够的结合力。当然,对于这种分层共挤材料,本领域的技术人员还可以采用其他方法,本公开的实施例不对此进行限制。
76.另一方面,本公开的实施例还提供一种如上所述太阳能电池组件的制造方法,所述制造方法包括:提供所述电池串;设置多条焊带在所述电池串的至少一面上;设置封装材料膜在所述多条焊带上,其中所述封装材料膜的第一区域与多条焊带的至少一个对准;设置背板材料在所述封装材料膜上;利用层压机进行层压,以制成层压件,所述封装材料膜形成为封装材料层,其中所述封装材料膜的第一区域的膜厚的不同于所述封装材料膜的其他区域的膜厚。
77.需要说明的是,这里的封装材料膜是采用以上制造方法得到的以上实施例描述的封装材料膜。为了简洁,对于与以上实施例相同的部分这里将不再进行赘述,具体地可以参见以上实施例。
78.例如,该制造方法还可以包括:削边检查,施加密封材料6、密封剂8,且以及进一步设置边框9。
79.例如,利用层压机进行层压,以制成层压件可以包括:当层压温度为145℃时,对层压机抽真空8分钟,层压时间为10分钟。
80.例如,利用层压机进行层压还可以采用分步层压,第一层压的压强可以为0~300mbar,第二次层压的压强可以为300~1000mbar,从而通过分步层压而适当降低每次层压的压强,从而降低电池组件的隐裂率。
81.例如,提供所述电池串可以包括:利用串焊机制作每串有12片半片电池的电池串。
82.例如,一种示例性制造方法可以包括:按照设计制作,用串焊机制作每串有12片半片电池的电池串;铺设前板材料玻璃、正面封装材料;按照电路要求使用汇流带或者其他导体将电池串进行串联或者并联,并且设置好引出线;铺设背面封装材料膜,使得第一区域至少与电池串的焊带进行对准;铺设背板材料,进行检查和测试;进层压机进行层压,制成层压件;削边检查,施加密封材料、密封剂,安装边框和接线盒等后续步骤,制成太阳能电池组件。
83.例如,另一种示例性制造方法可以包括:按照设计制作电池串;铺设前板材料玻璃、正面封装材料eva/poe/eva共挤材料;按照电路要求使用汇流带或者其他导体将电池串进行串联或者并联,并且设置好引出线;铺设背面封装材料膜,例如由eva/poe/eva共挤材料形成的封装材料膜,该封装材料膜的第一区域至少与电池串中的焊带区进行对准;四周铺设密封材料,铺设背板玻璃,进行检查和测试;进层压机进行层压,制成层压件,层压工艺可以为:层压温度145℃;削边检查,对层压组件四周安装干燥剂;施加密封剂、安装边框和接线盒等,制成太阳能电池组件。
84.备选地,所述设置封装材料膜在所述多条焊带上还可以包括:设置所述第一区域与所述太阳能电池组件包括的多个电池片之间的间隙对准。备选地,所述设置封装材料膜在所述多条焊带上还可以包括:设置所述第一区域与所述太阳能电池组件的周边区域对准。从而为电池组件提供更好地保护,稳定电池性能。
85.本公开实施例提供的封装材料膜及其制造方法,太阳能电池组件及其制造方法,具有以下有益效果:
86.1、焊带对应于封装材料膜的第一区域,从而能够在减小封装材料的使用量的情况下,保证层压之后封装胶膜能够包裹焊带的远离电池片的背面,对焊带进行充分的保护,且又能实现背板材料与电池片之间距离的减小,使得背板材料与电池片之间更好地结合;
87.2、封装材料膜的膜厚较厚的第一区域还可以对应于电池片之间的间隙和/或电池周围,从而使得前后板与电池片进行更好地结合,提升电池稳定性;
88.3、对电池组件采用双层密封,且在双层密封之间加入干燥剂,从而能够进一步阻隔水汽从组件的四周渗入而损坏太阳能电池组件,提升太阳能电池组件的稳定性以及性能。
89.以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
90.以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
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