一種光伏晶矽組件及其製作方法與流程

2023-08-01 16:55:26

本發明涉及光伏晶矽技術領域，尤其涉及一種光伏晶矽組件及其製作方法。

背景技術：

光伏晶矽組件是通過晶矽半導體將光能轉換為電能的一個模塊，類似於光電池，光伏晶矽組件目前廣泛應用於大型地面電站、屋面、船舶、航空等領域。

當光伏晶矽組件應用到電站項目中的時候，會串聯連接到逆變器中，整串的電壓會隨著組件數量的增加而增高。每個組件的邊框必須接地，整串的組件接到逆變器時，有半串的組件受到正偏壓，有半串組件受到負偏壓。組件長期在高負偏壓作用下，使得邊框、玻璃、eva、電池片之間存在微弱的電荷遷移的現象，隨著時間的加長，大量電荷聚集在電池表面，形成的電場方向與光電池內電場方向相反，這樣就削弱了光電池電子的產生，導致組件功率衰減，簡稱「電位誘發衰減」，英文縮寫pid。

由於光伏晶矽組件在電站中存在pid現象，如圖1和圖2所示為現有技術中的光伏晶矽組件的初始狀態圖和pid測試後的el圖像，由圖1和圖2可以看出，pid測試後的圖像明顯變暗，這種pid會導致組件功率在幾年時間內衰減40％之多，甚至90％以上，解決pid現象，成為光伏電站建設首要問題。而現有技術中主要是對電池片表面進行鈍化處理，但這樣電池的效率會打折，組件功率做不高，成本較高，而且只是減少pid造成的功率衰減，不能杜絕此問題的發生。

因此，如何提供一種能夠抗pid的光伏晶矽組件成為亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種光伏晶矽組件及一種光伏晶矽組件的製作方法，以解決現有技術中的問題。

作為本發明的第一個方面，提供一種光伏晶矽組件，包括玻璃基板、位於所述玻璃基板上的第一聚醋酸乙烯酯層以及多個電池片連接成的電池串，所述電池串通過所述第一聚醋酸乙烯酯層與所述玻璃基板粘結，其中，所述光伏晶矽組件還包括位於所述第一聚醋酸乙烯酯層與所述電池串之間的聚碳酸酯層和第二聚醋酸乙烯酯層，所述聚碳酸酯層的一面與所述第一聚醋酸乙烯酯層粘結，所述聚碳酸酯層的另一面通過所述第二聚醋酸乙烯脂層與所述電池串粘結。

優選地，所述第一聚醋酸乙烯酯層和所述第二聚醋酸乙烯酯層的厚度均為0.3mm～0.5mm。

優選地，所述第一聚醋酸乙烯酯層和所述第二聚醋酸乙烯酯層的厚度均為0.3mm。

優選地，所述聚碳酸酯層的厚度為0.1mm～0.3mm。

優選地，所述聚碳酸酯層的厚度為0.175mm。

優選地，所述光伏晶矽組件還包括位於所述電池串上的第三聚醋酸乙烯酯層和背板，所述背板通過所述第三聚醋酸乙烯酯層與所述電池串粘結。

優選地，所述光伏晶矽組件還包括封裝框，所述封裝框用於將所述背板與所述玻璃基板以及所述背板與所述玻璃基板之間的所述聚碳酸酯和所述電池串封裝在所述封裝框內。

作為本發明的第二個方面，提供一種光伏晶矽組件的製作方法，其中，所述製作方法包括：

提供玻璃基板和背板；

將多個電池片串聯焊接形成多條電池串；

在所述玻璃基板上塗覆一層聚醋酸乙烯酯以形成第一聚醋酸乙烯酯層；

在所述第一聚醋酸乙烯酯層上塗覆一層聚碳酸酯形成聚碳酸酯層；

在所述聚碳酸酯層上塗覆一層聚醋酸乙烯酯形成第二聚醋酸乙烯酯層；

將多條所述電池串排布在所述第二聚醋酸乙烯酯層上；

在多條所述電池串上塗覆一層聚醋酸乙烯酯以形成第三聚醋酸乙烯酯層；

將所述背板覆蓋在所述第三聚醋酸乙烯酯層上。

優選地，所述製作方法還包括在所述將所述背板覆蓋在所述第三聚醋酸乙烯酯層上的步驟後進行的：

對所述背板與所述玻璃基板之間的各層進行層壓；

將層壓後的所述背板與所述玻璃基板以及所述背板與所述玻璃基板之間的所述聚碳酸酯和所述電池串封裝在封裝框內。

本發明提供的光伏晶矽組件，通過在電池串與玻璃基板之間設置兩層聚醋酸乙烯酯以及一層聚碳酸酯，通過聚碳酸酯的高電阻率阻止了光伏晶矽組件在負偏壓條件下其封裝框、玻璃裡面的離子電荷的遷移，從而避免了pid問題的發生，提高了光伏晶矽組件的質量和使用壽命。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為現有技術中的光伏晶矽組件的初始狀態的el圖。

圖2為現有技術中的光伏晶矽組件的pid測試後的el圖。

圖3為本發明提供的光伏晶矽組件的結構示意圖。

圖4為本發明提供的光伏晶矽組件的初始狀態的el圖。

圖5為本發明提供的光伏晶矽組件的pid測試後的el圖。

圖6為本發明提供的光伏晶矽組件的製作方法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。

作為本發明的第一個方面，如圖3所示，提供一種光伏晶矽組件10，包括玻璃基板100、位於所述玻璃基板100上的第一聚醋酸乙烯酯層110以及多個電池片121連接成的電池串120，所述電池串120通過所述第一聚醋酸乙烯酯層110與所述玻璃基板100粘結，其中，所述光伏晶矽組件10還包括位於所述第一聚醋酸乙烯酯層11與所述電池串120之間的聚碳酸酯層130和第二聚醋酸乙烯酯層140，所述聚碳酸酯層130的一面與所述第一聚醋酸乙烯酯層110粘結，所述聚碳酸酯層130的另一面通過所述第二聚醋酸乙烯脂層140與所述電池串120粘結。

本發明提供的光伏晶矽組件，通過在電池串與玻璃基板之間設置兩層聚醋酸乙烯酯以及一層聚碳酸酯，通過聚碳酸酯的高電阻率阻止了光伏晶矽組件在負偏壓條件下其封裝框、玻璃裡面的離子電荷的遷移，從而避免了pid問題的發生，提高了光伏晶矽組件的質量和使用壽命。

作為聚醋酸乙烯酯層的具體實施方式，所述第一聚醋酸乙烯酯層和所述第二聚醋酸乙烯酯層的厚度均為0.3mm～0.5mm。

優選地，所述第一聚醋酸乙烯酯層和所述第二聚醋酸乙烯酯層的厚度均為0.3mm。

作為所述聚碳酸酯層的具體實施方式，所述聚碳酸酯層的厚度為0.1mm～0.3mm。

優選地，所述聚碳酸酯層的厚度為0.175mm。

可以理解的是，為了固定所述電池串，具體地，所述光伏晶矽組件還包括位於所述電池串上的第三聚醋酸乙烯酯層和背板，所述背板通過所述第三聚醋酸乙烯酯層與所述電池串粘結。

還可以理解的是，為了將前文所述的光伏晶矽組件的各層進行固定封裝後使用，所述光伏晶矽組件還包括封裝框，所述封裝框用於將所述背板與所述玻璃基板以及所述背板與所述玻璃基板之間的所述聚碳酸酯和所述電池串封裝在所述封裝框內。

本發明提供的光伏晶矽組件，通過在玻璃基板與電池串之間設置一層聚碳酸酯，能夠有效阻止玻璃基板的離子電荷的遷移，通過採用相同的電池片、玻璃基板、封裝框以及相同的聚醋酸乙烯酯層等材料，對本發明提供的光伏晶矽組件進行pid測試，測試條件：測試負偏壓-1500v，測試溫度85℃、測試溼度85％、測試時間96h，得到光伏晶矽組件的初始狀態與pid測試後的對比結果如下表所示。

同時還得到光伏晶矽組件的el圖像的初始圖像和pid測試後的圖像，分別如圖4和圖5所示。

由上述測試可知，本發明提供的光伏晶矽組件在pid測試後其el和功率衰減均無變化，因此，與現有技術中的光伏晶矽組件相比，本發明提供的光伏晶矽組件的功率要高於現有技術中的光伏晶矽組件的功率，從而證明了本發明提供的光伏晶矽組件的抗pid性能非常優越，達到了零pid的效果。

作為本發明的第二個方面，提供一種光伏晶矽組件的製作方法，其中，如圖6所示，所述製作方法包括：

s110、提供玻璃基板和背板；

s120、將多個電池片串聯焊接形成多條電池串；

s130、在所述玻璃基板上塗覆一層聚醋酸乙烯酯以形成第一聚醋酸乙烯酯層；

s140、在所述第一聚醋酸乙烯酯層上塗覆一層聚碳酸酯形成聚碳酸酯層；

s150、在所述聚碳酸酯層上塗覆一層聚醋酸乙烯酯形成第二聚醋酸乙烯酯層；

s160、將多條所述電池串排布在所述第二聚醋酸乙烯酯層上；

s170、在多條所述電池串上塗覆一層聚醋酸乙烯酯以形成第三聚醋酸乙烯酯層；

s180、將所述背板覆蓋在所述第三聚醋酸乙烯酯層上。

本發明提供的光伏晶矽組件的製作方法，通過在電池串與玻璃基板之間設置兩層聚醋酸乙烯酯以及一層聚碳酸酯，通過聚碳酸酯的高電阻率阻止了光伏晶矽組件在負偏壓條件下其封裝框、玻璃裡面的離子電荷的遷移，從而避免了pid問題的發生，且製作工藝簡單，提高了光伏晶矽組件的質量和使用壽命。

具體地，所述製作方法還包括在所述將所述背板覆蓋在所述第三聚醋酸乙烯酯層上的步驟後進行的：

對所述背板與所述玻璃基板之間的各層進行層壓；

將層壓後的所述背板與所述玻璃基板以及所述背板與所述玻璃基板之間的所述聚碳酸酯和所述電池串封裝在封裝框內。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。