專利名稱：一種太陽能電池組件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件及其制備方法，屬于太陽電池領域。
背景技術：
常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現有的可持續(xù)能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。因此，太陽能電池組件得到了 越來越多的關注?，F有的太陽能電池組件從上到下依次包括玻璃前板、EVA膠膜、太陽能電池片組、EVA膠膜、背板，再由邊緣的鋁邊框封裝構成，背板的下方還設有接線盒。其中，EVA膠膜的主要成分是乙烯-醋酸乙烯酯，在組件中起膠聯(lián)、密封、絕緣以及保護電池片的作用；所述太陽能電池片組是指由多個電池片串并連構成的電池片的組合。上述組件的封裝方法是將玻璃前板、EVA膠膜、太陽能電池片組、EVA膠膜、背板層疊后，加熱并抽真空加壓進行封裝，從而得到太陽能電池組件。目前，上述太陽能電池組件中電池片之間的連接使用的一般是涂錫銅帶，這種焊帶是在銅帶的外表面涂設一層錫涂層，因而其成本較高；此外，相對于普通的銅帶而言，涂錫銅帶的錫涂層的導電率低于銅基材的導電率，因此采用上述涂錫銅帶會造成組件的功率損失。然而，實際應用發(fā)現，如果將涂錫銅帶直接用銅帶替換，會存在如下問題(1)由于現有的EVA膠膜中含有抗紫外老化的助劑，如紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑等，這些助劑在組件長期使用過程中會釋放出小分子氣體，如酸性分子，這些酸性分子會腐蝕和氧化銅帶，降低銅帶的使用性能；(2)現有的背板一般采用的是聚氟乙烯復合膜(TPT)，其雖然具有較好的阻隔性能和低吸水性，但在組件長期使用過程中仍會有部分水汽進入組件內部，造成銅帶的氧化。另一方面，對于現有的EVA膠膜而言，為了保證EVA膠膜與玻璃、電池片、背板的粘接力，在封裝工藝中必須在150°C的層壓機內經過真空、加壓處理1Γ20分鐘。該層壓時間相對較長，影響了生產效率。因此，開發(fā)一種新的太陽能電池組件，以提升組件輸出功率，并減少組件的制備時間，提聞組件的生廣效率，具有積極的現實意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種太陽能電池組件及其制備方法，以提升組件輸出功率，并減少組件的制備時間。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種太陽能電池組件，從上到下依次包括玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背板，所述膠膜為聚烯烴膠膜，所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2 · d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。上文中，所述聚烯烴膠膜可以采用現有的市售商品，如陶氏化學公司生產的商品型號為ENLIGHT 聚烯烴膠膜。
所述銅帶可以采用現有的普通銅帶，以降低成本。所述電池片組中的電池片可以采用常規(guī)的電池片、背接觸電池片或HIT電池片。上述技術方案中，所述背板為復合板，從上到下依次由低密度聚乙烯層(LE層)、PET塑料層、鋁箔層和聚偏氟乙烯層(PVDF層)組成。所述背板也可以采用玻璃。優(yōu)選的技術方案，所述銅帶與電池片之間采用導電膠實現電連接。本發(fā)明同時請求保護一種太陽能電池組件的制備方法，包括如下步驟
(1)依次將玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背板進行層疊操作，得到模塊；所述膠膜為聚烯烴膠膜，所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2*d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接；
(2)將上述層疊好的模塊進行層壓操作，層壓工藝包含如下步驟
(a)將層疊好的模塊放入層壓機內，抽真空，使層壓機內的下室真空小于等于-IOOKPa ；
(b)將層壓溫度設定為14(T16(TC，層壓時間為Γ14分鐘；并將層壓機上腔的壓力設定在-O. 3^-0. 6KPa，加熱使聚烯烴膠膜熔化，將電池片、玻璃前板和背板粘接在一起；
層壓完成后，裝框、安裝接線盒，即可得到所述太陽能電池組件。上文中，所述步驟(I)中的玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組和背板均與上述組件中的相同。優(yōu)選的技術方案，所述步驟(I)中的背板為復合板，從上到下依次由低密度聚乙烯層、PET塑料層、鋁箔層和聚偏氟乙烯層組成。所述背板也可以采用玻璃。優(yōu)選的技術方案，所述銅帶與電池片之間采用導電膠實現電連接。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點
I.本發(fā)明使用聚烯烴膠膜和低水汽透過率的背板，實現了電池片之間可以采用銅帶進行電連接，與常規(guī)的涂錫銅帶相比，不僅降低了制作要求，更降低了成本，有效地降低了組件的生產成本；此外，由于銅帶具有較好的導電率,能夠更好的增加組件的輸出功率。2.本發(fā)明由于使用了銅帶進行電連接，與常規(guī)的涂錫銅帶相比，實現了組件的無鉛化制作，有利于環(huán)境的保護。3.本發(fā)明采用了聚烯烴膠膜進行封裝，這種膠膜相對于傳統(tǒng)的EVA膠膜相比，其配方中不含添加劑，不會產生可能損壞設備及模塊的乙酸，具有很好的電氣性能，可提高組件的使用壽命。4.相對于傳統(tǒng)的EVA膠膜，本發(fā)明的聚烯烴膠膜可以把層壓周期縮短30%左右，進而提聞廣量和廣能。5.本發(fā)明采用了低水汽透過率的有機復合膜背板或玻璃，可以降低組件的衰減，提聞組件的使用壽命。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一
一種太陽能電池組件，從上到下依次包括玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背
板，所述膠膜為聚烯烴膠膜，采用陶氏化學公司生產的商品型號為ENLIGHT 聚烯烴膠膜；所述電池片為常規(guī)晶體硅太陽能電池片；
所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2.d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。單片電池和銅帶的連接是通過導電膠進行連接的。上述電池片和銅帶的連接，可以采用如下步驟
(a)將電池片每列電極處使用手工或者貼膜機粘接導電膠膜；
(b)將預先剪切好的銅帶通過壓接與步驟I中的電池片進行連接；
(C)首先在第一片電池片的正電極上壓接較短的銅帶，其長度比電池片的最大長度長
2cm ； (d)再次在第一片電池片的負極上壓接一個長度為電池片最大長度2倍的銅帶，沒有壓接的銅帶與第二片電池片的正極進行壓接；
(e)依次類推，制成電池串。將上述制得的電池串與超白鋼化玻璃、聚烯烴膠膜和背板進行層疊操作，將層疊好的模塊放入層壓機中進行層壓，層壓工藝包含如下步驟
(1)將層疊好的模塊移入層壓機內，進行抽真空，將層疊的模塊內的空氣抽出，抽氣時間為2 4分鐘，使層壓機內的下室真空為-IOOKPa ；
(2)將層壓溫度設定在150度，層壓時間為7分鐘；并將層壓機上腔的壓力設定在-O. 5KPa，加熱使聚烯烴膠膜熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；
(3)層壓完畢，取出層壓件；
將冷卻后層壓件進行修邊、裝框和接線盒、功率測試、耐壓絕緣測試、外觀檢驗、包裝入庫；即可得到所述太陽能電池組件實施例二
一種太陽能電池組件，包括上層玻璃、上層聚烯烴膠膜、背接觸電池串(含引出線匯流條設置)、下層聚烯烴膠膜、背板、邊框和接線盒(含引入和輸出導線)部分；
所述膠膜為聚烯烴膠膜，采用陶氏化學公司生產的商品型號為ENLIGHT 聚烯烴膠膜；所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2 · d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。上述背接觸太陽能電池組件的制作過程包括電池片檢驗、電池片與銅帶粘接、電池片串接、層疊、層壓前檢驗、層壓、修邊、裝邊框、裝接線盒、耐壓絕緣測試、外觀檢驗、包裝入庫。所述的層壓工藝包含如下步驟
(1)將層疊好的模組移入層壓機內，進行抽真空將層疊的模組內的空氣抽出，抽氣時間為2分鐘，使層壓機內的下室真空為-IOOKPa ；
(2)將層壓溫度設定在150度，層壓時間為8分鐘；并將層壓機上腔的壓力設定在-O. 5KPa，加熱使聚烯烴膠膜熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；
(3)層壓完畢，取出組件。實施例三
一種背接觸太陽能電池組件，包括上層玻璃、上層聚烯烴膠膜、電池串(含引出線匯流條設置)、下層聚烯烴膠膜、背板、邊框和接線盒(含引入和輸出導線)部分。所述膠膜為聚烯烴膠膜，采用陶氏化學公司生產的商品型號為ENLIGHT 聚烯烴膠膜；所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2 . d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。單片電池和銅帶的連接是通過導電膠進行連接的。電池片之間的銅帶也是通過粘接導電膠進行連接的。上述背接觸太陽能電池組件的制作過程包括電池片檢驗、電池片與銅帶粘接、電池片串接、層疊、層壓前檢驗、層壓、修邊、裝邊框、裝接線盒、耐壓絕緣測試、外觀檢驗、包裝入庫。所述的層壓工藝包含如下步驟
(1)將層疊好的模組移入層壓機內，進行抽真空將層疊的模組內的空氣抽出，抽氣時間為3分鐘，使層壓機內的下室真空為-IOOKPa ；
(2)將層壓溫度設定在158度，層壓時間為7分鐘；并將層壓機上腔的壓力設定在-O. 5KPa，加熱使聚烯烴膠膜熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；
(3)層壓完畢，取出組件，冷卻后進行后續(xù)處理。
權利要求
1.一種太陽能電池組件，從上到下依次包括玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背板，其特征在于所述膠膜為聚烯烴膠膜，所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2 · d)；所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。
2.根據權利要求I所述的太陽能電池組件，其特征在于所述背板為復合板，從上到下依次由低密度聚こ烯層、PET塑料層、鋁箔層和聚偏氟こ烯層組成。
3.根據權利要求I所述的太陽能電池組件，其特征在于所述銅帶與電池片之間采用導電膠實現電連接。
4.一種太陽能電池組件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)依次將玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背板進行層疊操作，得到模塊；所述膠膜為聚烯烴膠膜，所述背板的水汽透過率小于O. I mg/(m2*d);所述組件的電池片之間采用銅帶電連接； (2)將上述層疊好的模塊進行層壓操作，層壓エ藝包含如下步驟 (a)將層疊好的模塊放入層壓機內，抽真空，使層壓機內的下室真空小于等于-IOOKPa ； (b)將層壓溫度設定為14(T16(TC，層壓時間為Γ14分鐘；并將層壓機上腔的壓カ設定在-O. 3^-0. 6KPa，加熱使聚烯烴膠膜熔化，將電池片、玻璃前板和背板粘接在一起； 層壓完成后，裝框、安裝接線盒，即可得到所述太陽能電池組件。
5.根據權利要求4所述的太陽能電池組件的制備方法，其特征在干所述步驟(I)中的背板為復合板，從上到下依次由低密度聚こ烯層、PET塑料層、鋁箔層和聚偏氟こ烯層組成。
6.根據權利要求4所述的太陽能電池組件的制備方法，其特征在于所述銅帶與電池片之間采用導電膠實現電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池組件，從上到下依次包括玻璃前板、膠膜、太陽能電池片組、膠膜和背板，所述膠膜為聚烯烴膠膜，所述背板的水汽透過率小于0.1mg/(m2·d)；所述組件的電池片之間采用銅帶電連接。本發(fā)明使用聚烯烴膠膜和低水汽透過率的背板，實現了電池片之間可以采用銅帶進行電連接，與常規(guī)的涂錫銅帶相比，不僅降低了制作要求，更降低了成本，有效地降低了組件的生產成本；此外，由于銅帶具有較好的導電率，能夠更好的增加組件的輸出功率。
文檔編號H01L31/18GK102709365SQ20121019226
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者劉寶信, 劉德志, 沈堅, 王栩生, 章靈軍 申請人:蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司, 阿特斯(中國)投資有限公司