一种高强度低流动性的胶膜及无主栅太阳能电池的制作方法

本发明属于光伏，具体涉及一种无主栅太阳能电池的胶膜。

背景技术：

1、太阳能电池有主栅和副栅，用于汇聚太阳能电流，太阳能电池在光照下产生的光电流通过副栅传输汇集至主栅。目前光伏行业组件的发展趋势是从三、四主栅变成十二、十五主栅，到不断发展成现在的多主栅。在相同条件下，主栅间距越大，电流传输路径越长，功率损耗越大。针对现有的电极设计，若出现断栅现象，则光电流难以汇聚、收集至主栅，在断栅处，光电流传输受阻，电子集中于断栅的栅线处而将栅线烧坏，导致太阳能电池组件效率降低。

2、综合考虑电性能、银浆耗量、串联电阻、遮光率及组件端焊接拉力、偏移等匹配性等多方面因素，近年行业内研发出一种无主栅太阳能电池组件，可减少银浆耗量，减少主栅线对电池片的遮光率，提高效率，在组件端直接取代串焊工艺，也因此避免了因焊带拉力、助焊剂等对组件可靠性产生的一系列影响。但是相应的，无主栅太阳能电池在组件端的封装工艺及封装材料等也需要去改进，目前的无主栅太阳能电池与焊带之间的连接多采用胶体粘接工艺、红外加热焊接工艺及电镀工艺等方式。

3、eva即乙烯-醋酸乙烯酯是光伏组件最常用的热熔封装材料，现有技术中作为热熔封装胶的eva通常是未经过交联的膜状，未经过交联的eva膜，内部分子是线性分子，受热时变软延伸，遇冷时变硬收缩，遇到高温会熔融流动、发生交联反应。因此，在受热熔融过程中，尺寸稳定性差、流动性强，当有色eva与透明eva作为光伏组件的背、前层封装胶膜同时使用时，有色eva受热流动、受挤压，易流溢至电池片表面对入射光进行遮挡，影响光伏组件输出功率。专利号cn202010033837公开了一种预交联光伏组件的制造工艺及光伏组件，通过对复合封装胶膜层中非电池片覆盖区域进行预交联，减少该部分胶膜在层压时的流动性，但是胶膜本身的强度通过预交联会受到影响，容易产生撕裂问题。

技术实现思路

1、发明目的

2、针对现有技术的无主栅太阳能电池的胶膜在封装使用中，易流溢至电池片表面对入射光进行遮挡，影响光伏组件输出功率，以及胶膜强度不足的技术问题，提出一种高强度低流动性的胶膜及无主栅太阳能电池。

3、技术方案

4、本发明提出了一种高强度低流动性的胶膜，通过在胶膜中加入增强纤维和交联剂，一方面可提高胶膜的强度，防止其拉裂，另一方面，有效抑制胶膜的流动性，防止其流入间隙，从而降低电池的效率。

5、所述交联剂包括由乙酸铵和尿素的反应形成的二甲基脲，通过与水的混合，使无公害的二甲基脲树脂渗透于强度较弱的非结晶部分，使纤维内的分子有规律地致密分布，使胶膜强力凝聚，提高胶膜的强度，降低其流动性。

6、所述纤维材料是人工合成的可降解纤维网格，纤维的性状为透明或不透明状；网格包括塑制成型和编织成型，编织网格纤维直径不超过1mm，纤维走向为经纬方向、斜向或者环形，网格的孔径在0.5mm-5mm之间。

7、所述纤维材料也可以是玄武岩短切纤维；玄武岩短切纤维制备工艺为切割玄武岩纤维粗纱、表面处理、将玄武岩短纤维分散在酸水溶液中并保持预定时间，最后干燥玄武岩短纤维。

8、交联剂还包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其组合，其占可光固化胶的4重量％至10重量％，可提高交联的速度，使得胶膜在固化期间将稳定收缩并牢固地粘接到其它层上。

9、所述交联剂的制备工艺包括利用搅拌机将占胶膜重量0.1％～0.2％的二甲基脲与99.8重量％～99.9重量％的水、4％～10％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其组合混合。

10、所述承载膜包括乙烯-醋酸乙烯树脂膜，可以为未经过交联的eva膜。

11、还包括预交联工艺，预交联位置为复合封装胶膜层上的非电池片覆盖区域。

12、通过射线源进行辐射预交联，所述射线源产生的射线包括：α射线、β射线、γ射线、电子束或紫外线中的任一种。

13、预交联方式还可以为加热预交联。

14、提供一种无主栅太阳能电池，使用所述的胶膜进行封装，所述胶膜为承载膜，所述无主栅太阳能电池仅设置细栅；还包括透明导电层；所述承载膜与所述透明导电层和所述细栅接触。

15、有益效果

16、与现有技术相比，本发明的高强度低流动性的胶膜及无主栅太阳能电池，具有如下优点：

17、第一，通过在胶膜中加入增强纤维，可提高胶膜的强度，防止其拉裂，另一方面，有效抑制胶膜的流动性，防止其流入间隙，从而降低电池的效率。

18、第二，二甲基脲交联剂与水的混合，使无公害的二甲基脲树脂渗透于强度较弱的非结晶部分，使纤维内的分子有规律地致密分布，使胶膜强力凝聚，提高胶膜的强度，降低其流动性。

19、第三，通过设置预交联工艺，进一步提高胶膜材料与纤维的结合力,在层压时，有色胶膜不会流溢至电池片表面，避免了电池片表面受有色胶膜遮挡导致的组件功率下降问题，从而有效保障光伏组件输出功率。

技术特征：

1.一种高强度低流动性的胶膜，用于光伏组件的制造，其特征在于：通过在胶膜中加入增强纤维和交联剂，一方面可提高胶膜的强度，防止其在使用过程中拉裂；另一方面，有效抑制胶膜的流动性，防止其流入光伏组件间隙，避免了电池片表面受胶膜遮挡导致的组件功率下降。

2.根据权利要求1所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：所述交联剂包括由乙酸铵和尿素的反应形成的二甲基脲。

3.根据权利要求2所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：所述交联剂还包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其组合。

4.根据权利要求3所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：所述交联剂的制备工艺包括利用搅拌机将占胶膜重量0.1％～0.2％的二甲基脲与99.8重量％～99.9重量％的水、4％～10％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其组合混合。

5.根据权利要求1所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：纤维材料是人工合成的可降解纤维网格，纤维的性状为透明或不透明状；网格包括塑制成型和编织成型，编织网格纤维直径不超过1mm，纤维走向为经纬方向、斜向或者环形，网格的孔径在0.5mm-5mm之间。

6.据权利要求1所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：纤维材料是玄武岩短切纤维。

7.根据权利要求2所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：还包括预交联工艺，预交联位置为复合封装胶膜层上的非电池片覆盖区域。

8.根据权利要求8所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：通过射线源进行辐射预交联，所述射线源产生的射线包括：α射线、β射线、γ射线、电子束或紫外线中的任一种。

9.根据权利要求8所述的高强度低流动性的胶膜，其特征在于：预交联方式为加热预交联。

10.一种无主栅太阳能电池，其特征在于：使用如权利要求3所述的胶膜进行封装，所述胶膜为承载膜，所述无主栅太阳能电池仅设置细栅；还包括透明导电层；所述承载膜与所述透明导电层和所述细栅接触。

技术总结本发明提出了一种高强度低流动性的胶膜，通过在胶膜中加入纤维和交联剂，一方面可提高胶膜的强度，防止其拉裂，另一方面，有效抑制胶膜的流动性，防止其流入电池片与焊带之间的间隙，从而降低电池的效率。本发明还提供一种无主栅太阳能电池，使用所述的胶膜进行封装，所述胶膜为承载膜，所述无主栅太阳能电池仅设置细栅；还包括透明导电层；所述承载膜与所述导电层和所述细栅接触。技术研发人员：张传吉,陈永明,俞一帆,蔡晓平,任建新受保护的技术使用者：浙江帝龙光电材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29