背接觸太陽能電池雙玻璃組件及其製作方法與流程

2023-07-30 22:30:51 1

本發明涉及一種背接觸太陽能電池雙玻璃組件及其製作方法，屬於mwt太陽能電池組件應用技術領域。

背景技術：

常規的太陽能組件一般是單玻結構：組件正面是鋼化玻璃，背面一般是聚合物背膜。因為聚合物背膜透水性較大、容易磨損等缺點使得光伏組件在戶外惡劣環境下容易出現問題，影響其使用壽命，在這個背景下，近年來雙玻光伏組件應運而生，其使用另一層玻璃取代聚合物背板，這樣組件的正面和背面都是玻璃，結構對稱，阻水能力更好，組件耐候性更好，戶外實際使用壽命得到有效延長。但現有組件雙玻產品和技術基本都是針對常規h型電池封裝的，而背接觸式電池一般認為很難實現雙玻技術封裝，根本原因是背接觸式電池組件一般採用導電背板實現電池片的互聯，而導電背板是聚合物背膜和金屬線路的複合體，兩者不可分割，所以不能簡單的用另一層玻璃取代聚合物背膜做成雙玻組件。

技術實現要素：

發明目的：針對現有技術中存在的問題與不足，本發明提供一種背接觸太陽能電池雙玻璃組件及其製作方法，易於產業化，同時製造成本低，良率高，耐候性好，具備良好的經濟和社會效益。

技術方案：一種背接觸太陽能電池雙玻璃組件，包括由下至上依次層疊在一起的第一玻璃層、金屬導電線路芯板層、密封絕緣隔離材料層、導電介質連接點層、背接觸電池片層、封裝材料層以及第二玻璃層；

所述金屬導電線路芯板層包括底層膠膜和上層金屬電路，金屬電路粘附在底層膠膜上；金屬電路上設有導電介質連接點，該導電介質連接點位置與背接觸電池片層的電池背面的正負電極點一一對應；

所述密封絕緣隔離材料層上打有若干通孔，通孔與背接觸電池片層的電池背面的正負電極點一一對應；

所述背接觸電池片層包括多個太陽能電池，多個太陽能電池通過導電介質連接點層的導電介質連接點設置在密封絕緣隔離材料層上，導電介質連接點穿過密封絕緣隔離材料層的通孔，每一塊太陽能電池的電極與所述穿過通孔的導電介質連接點連接，背接觸電池片層上方依次鋪設封裝材料層和第二玻璃層。

所述金屬導電線路芯板層的導電線路的材質是銅箔或鋁箔。銅箔或鋁箔通過膠水或者熱壓和封裝膠膜附著在一起，封裝膠膜的材料是材質為eva，poe，pvb，可以是透明的，也可以是白色的。

所述密封絕緣隔離材料層的絕緣層材料優選是epe或玻纖eva，厚度0.05mm-0.3mm，通孔的開孔直徑一般為2-5mm，與電池片正負電極部位一一對應，保證電池正負電極通過導電介質連接點與導電芯板接觸良好。

所述第一玻璃層為浮法平板鋼化或半鋼化玻璃，第二玻璃層為低鐵超白壓花鋼化或半鋼化玻璃。

所述封裝材料層的材質為eva，poe，pvb等封裝材料，eva或poe或pvb是高透光紫外截止的，用於電池接收太陽光，封裝材料位於第二玻璃層玻璃的內側，封裝材料厚度為0.2—0.7mm，膠膜表面可以是有不同圖案凸凹不同的花紋，意在增加與其他材料如玻璃，電池等的剝離力。

一種背接觸太陽能電池雙玻璃太陽能電池組件的製造方法，包括以下步驟：

1)鋪設和定位金屬導電線路芯板層，導電線路芯板層包括底層膠膜和上層金屬電路組成，金屬電路粘附在底層膠膜上；

2)在步驟1)所形成的金屬導電線路芯板層的金屬電路上印刷或者沉積導電介質連接點，該導電介質連接點的位置與背接觸電池片層的電池背面的正負電極點一一對應；

3)在步驟2)的基礎上再鋪設一層打若干通孔的密封絕緣隔離材料層，密封絕緣隔離材料層通孔與背接觸電池片層的電池背面的正負電極點一一對應，導電介質連接點穿過密封絕緣隔離材料層的通孔與背接觸電池片層的太陽電池電極相連接；

4)將至少若干太陽能電池放置在密封絕緣隔離材料層上，並使得每一塊太陽能電池的電極與所述通孔內的導電介質連接點相接觸，然後在所有太陽能電池上方依次鋪設封裝材料層和第二玻璃層。

5)翻轉以上疊層，再放置第一玻璃層，經過層壓、接線盒安裝等常規工序後完成組件製作。

所述第一玻璃層也可以放在第1)步驟進行，這樣可以省去翻轉的步驟。

本發明採用的金屬導電線路芯板層是以銅箔或鋁箔等金屬箔為原料，金屬箔通過膠水或者熱壓和封裝膠膜附著在一起，再用雷射或者機械刻蝕的方法在金屬箔上形成所需的導電線路圖案。

本發明在電池片與金屬電路層之間用密封絕緣隔離層，確保除打孔區域外，其能很好的隔絕電池片和金屬電路，防止短路，其絕緣層材料優選是epe或玻纖eva，厚度0.05mm-0.3mm，開孔的直徑一般為2-5mm，與電池片正負電極部位一一對應，保證電池正負電極通過導電介質與導電芯板接觸良好。

本發明採用上下兩層玻璃封裝，正面採用低鐵超白壓花鋼化或半鋼化玻璃，背面採用普通浮法平板鋼化或半鋼化玻璃。

本發明採用的封裝材料層的密封材料一般為eva，poe，pvb等封裝材料，eva或poe或pvb是高透光紫外截止的，用於電池接收太陽光，封裝材料位於第二層玻璃的玻璃內側，封裝材料厚度為0.2—0.7mm，膠膜表面可以是有不同圖案凸凹不同的花紋，意在增加與其他材料如玻璃，電池等的剝離力。

有益效果：與現有技術相比，本發明所提供的一種背接觸太陽能電池雙玻璃組件及其製作方法，具有如下優點：

1.本發明意在創造一種高效高可靠性的背接觸式電池雙玻組件及其製作方法，將雙玻技術應用到背接觸式電池的封裝當中，製成高效高可靠性的背接觸光伏雙玻組件。目前雙玻組件技術只能用在常規h型電池中，而背接觸式組件封裝因為需要導電背板很難實現雙玻結構，本發明創造一種全新的背接觸式電池雙玻組件封裝方案，工藝簡單，易於實現，製造成本低，易於產業化，同時基於光伏行業的傳統原料，方便取材，保證性能，材料成本低廉。成品組件美觀大方，良率高。

2.本發明製成的背接觸式電池雙玻組件功率比普通雙玻組件功率高8-10％以上，可靠性高，光伏組件質保30年，比普通組件的質保多5年，同時年衰減低至0.5％，普通背板式組件年衰減是0.7％。

3.本發明製成的光伏組件不產生pid現象，零pid效應，可獲得較高的系統電壓，普通背板組件要提供系統電壓，必須使用較厚的背板，成本比較高，本發明組件不需要增加額外成本，就可以實現1500v的系統電壓。本發明製成的組件有較高的防火等級，可到達classa級別，而普通背板組件僅是classc級。

附圖說明

圖1為本發明實施例的截面示意圖；

圖2為6*6方陣mwt背接觸電池的背面電極示意圖；

圖3為背接觸太陽能電池雙玻璃組件的分解圖；

圖4為金屬導電線路芯板層的導電線路的圖形。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。

如圖1和3所示，實施例1：

背接觸太陽能電池雙玻璃太陽能電池組由七層組成，具體包括由下至上依次層疊在一起的第一玻璃層1、金屬導電線路芯板層2、密封絕緣隔離材料層3、導電介質連接點層4、背接觸電池片層5、封裝材料層6以及第二玻璃層7。若干個mwt背接觸電池片10如圖2所示，電池片10背面離散地分布著正電極9和負電極8。在這種背接觸電池的組件生產中，將正電極9和負電極8用導體連接後封裝。

金屬導電線路芯板層2包括底層膠膜和上層金屬電路，金屬電路粘附在底層膠膜上；金屬電路上設有導電介質連接點，所有導電介質連接點構成導電介質連接點層4，該導電介質連接點位置與背接觸電池片層5的電池片10背面的正負電極點(9,8)一一對應；

密封絕緣隔離材料層3上打有若干通孔，通孔與背接觸電池片層5的電池片10背面的正負電極點(9,8)一一對應；導電介質連接點穿過通孔。

背接觸電池片層5包括多個太陽能電池，多個太陽能電池通過導電介質連接點層4的導電介質連接點設置在密封絕緣隔離材料層3上，導電介質連接點穿過密封絕緣隔離材料層3的通孔，每一塊太陽能電池的電極與穿過通孔的導電介質連接點連接，背接觸電池片層5上方依次鋪設封裝材料層6和第二玻璃層7。

金屬導電線路芯板層2的導電線路材質是銅箔或鋁箔。銅箔或鋁箔通過膠水或者熱壓和封裝膠膜附著在一起，再用雷射或者機械刻蝕的方法在金屬箔上形成所需的導電線路圖案，圖4為導電線路示意圖，圖中除圓圈部分的實線部分導電線路之間互相絕緣，線路絕緣間距1-3mm，圓圈部位是對應於電池正負電極點位置；封裝膠膜的材質為eva或poe或pvb，可以是透明的，也可以是白色的。

密封絕緣隔離材料層3的絕緣層材料優選是epe或玻纖eva，厚度0.05mm-0.3mm，通孔的開孔直徑一般為2mm，與電池片正負電極部位一一對應，保證電池正負電極通過導電介質連接點與導電芯板接觸良好。

第一玻璃層1為浮法平板鋼化或半鋼化玻璃，第二玻璃層7為低鐵超白壓花鋼化玻璃。

封裝材料層6的材質為eva，poe，pvb等封裝材料，eva或poe或pvb是高透光紫外截止的，用於電池接收太陽光，封裝材料位於第二層玻璃7的玻璃的內側，封裝材料厚度為0.2—0.7mm，膠膜表面可以是有不同圖案凸凹不同的花紋，意在增加與其他材料如玻璃，電池等的剝離力。

實施例2：

選取一張導電銅質芯板作為導電線路芯板，在金屬電路上印刷或者沉積導電介質連接點，該導電介質連接點位置與背接觸式太陽能電池背面的正負電極點(9,8)相對應；再在上面鋪設一層打若干通孔的密封絕緣隔離材料層3，通孔的數量與若干電池正負電極數量總和一致，通孔的位置需對應於預先排好的電池的正負電極位置，孔徑為2mm，同時放置密封絕緣隔離材料層3時通孔的位置需要與導電芯板的導電膠點(電介質連接點)位置一一對應，讓導電膠點穿過放置密封絕緣隔離材料層3的通孔。再在上面依次放置若干個電池片10，電池片10背面朝下正面朝上，且電池片10的背面負電極點8和正電極點9的每一個位置與導電膠點的每一個位置重合接觸，並且由帶有圖案的銅芯板(金屬導電線路芯板層2的導電線路芯板由銅芯+封裝膠膜製成)連接起來，這樣若干個電池通過導電膠點和電銅質芯板串聯起來，第一個電池片的正極與第二個電池片的負極相連，同時第二個電池片的負極與第三個電池的正極相連，依次類推。電池片10正面再平鋪一層封裝材料層6，鋪設面積應覆蓋所有電池，封裝材料層6的封裝材料可選擇eva，厚度0.6mm。再在封裝材料上放置2.5mm厚的第二玻璃層7，第二玻璃層7為低鐵超白壓花鋼化玻璃，翻轉以上疊層，再放置第一玻璃層1，經過層壓、接線盒安裝等常規工序後完成組件製作。

實施例3：

準備一塊2mm厚度的平板玻璃作為第一玻璃層1，上面鋪設金屬導電線路芯板層2，居中放置，再在金屬導電線路上印刷或者沉積導電介質連接點，該導電介質連接點位置與背接觸式太陽能電池背面的正負電極點(9,8)相對應；再在上面放置打有若干通孔密封絕緣隔離材料層3，通孔的位置需對應於預先排好的電池的正負電極位置，孔徑為2.5mm，同時放置密封絕緣隔離材料層3時，通孔的位置需要與導電膠點(導電介質連接點)位置一一對應，讓導電介質連接點穿過密封絕緣隔離材料層3的通孔。再在上面依次放置若干個電池片10，電池片10的背面負電極點8和正電極點9的每一個位置與導電介質連接點的每一個位置接觸，並且由帶有圖案(如圖4所示)的銅芯板連接起來，這樣若干個電池片10通過導電膠點和銅芯板串聯起來，第一個電池片的正極與第二個電池片的負極相連，同時第二個電池片的負極與第三個電池的正極相連，依次類推。電池片10正面再平鋪一層封裝材料層6，鋪設面積應覆蓋所有電池和第一玻璃層，封裝材料可選擇poe，厚度0.5mm。再在電池片上放置2mm厚的正面超白壓花鋼化玻璃作為第二玻璃層7，經過層壓、接線盒安裝等常規工序後完成組件製作。