專利名稱：一種耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件封裝結(jié)構(gòu)，屬于太陽能光伏器件領域。
背景技術(shù)：
薄膜太陽能電池封裝是阻隔自然環(huán)境的惡劣條件的侵蝕，保證電池具有25年使用壽命的重要的工藝環(huán)節(jié)，封裝的質(zhì)量決定了電池長期使用的可靠性。薄膜太陽能電池組件封裝是通過高分子膠膜將前板、電池層和背板粘接在一起。封裝后薄膜電池組件的一側(cè)電極和金屬匯流條與封裝膜緊密粘接在一起。高分子膠膜一般選用EVA (聚乙烯一乙烯酸乙酯)或PVB (聚乙烯醇縮丁醛)等。在長期使用過程中，EVA或PVB這類高分子膠膜易受紫外線照射、高溫、濕氣和氧氣等影響，逐步發(fā)生老化，釋放出乙醛、乙酸、二氧化碳等酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)不僅化學腐蝕與之接觸的電極和金屬匯流條，同時在薄膜太陽能電池有電流通過時產(chǎn)生腐蝕作用更強的電化學腐蝕，甚至可以造成薄膜太陽能電池局部斷路，直接導致組件的失效，此外在系統(tǒng)電壓比較高時，局部的斷路點還會發(fā)生“打火”的現(xiàn)象，頻繁的“打火”會使局域溫度上升到很高，甚至引起玻璃的破碎、熔化，如果緊挨著易燃物還有可能引起火災，后果十分嚴重。

為了解決這個問題，人們進行了很多研究。其中公開號為CN 102303437A的專利公開了一種太陽能電池封裝保護膜，此封裝保護膜由PVDF層、PET層和EVA層三層復合層組成，能夠防止水汽、氧氣、腐蝕性氣液從背面侵蝕薄膜太陽能電池組件，但是此種封裝保護膜一般用作太陽能電池背板，不能解決薄膜太陽能電池電極腐蝕的問題。專利CN102522443A公開了一種用于提升小片非晶硅薄膜太陽能電池組件使用壽命的選材及其封裝結(jié)構(gòu)，采用自流平的封裝材料，如環(huán)氧樹脂涂料，涂于電池上，可完整的覆蓋電池的所有區(qū)域，保證電池封裝無死區(qū)。但是此種封裝方法只是用于小片電池的封裝保護，同時環(huán)氧樹脂本身的抗紫外線老化能力存在不足，不能滿足大面積薄膜太陽能電池組件戶外長期使用的要求。因此，目前在薄膜太陽能電池組件封裝技術(shù)領域，仍缺乏一種適用于薄膜太陽能電池批量生產(chǎn)的，有效防止酸腐蝕薄膜太陽能電池組件的封裝技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性高的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其包括沿太陽光入射方向依次設置的前板、電池層、封裝膜和背板，其關鍵技術(shù)在于在所述電池層的背光面和封裝膜之間設置至少一層耐酸腐蝕層。
上述耐酸腐蝕層是具有優(yōu)良的耐酸性和絕緣性的無色、白色和/或接近白色的耐酸腐蝕材料。上述耐酸腐蝕材料采用以下材料其中之一或兩種以上的混合物環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂、聚醚樹脂、硅氧類聚合物、硅碳類聚合物?；蛘呱鲜瞿退岣g材料由基體和成膜材料組成，所述基體采用下述一種或兩種以上的材料組成耐酸灰、瓷粉、石英粉、高嶺土，其重量份數(shù)為10-50份；所述成膜材料采用在可見光透明的并且在太陽光譜范圍內(nèi)透過率大于80%的有機高分子材料，例如聚烯烴樹月旨、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和/或硅酮樹脂等，其重量份數(shù)為50-90份。上述耐酸腐蝕層可作為涂層均勻涂覆和固化在電池層的背光面上，或者制作成薄膜封裝在電池層的背光面和封裝膜之間。優(yōu)選的，上述耐酸腐蝕層厚度在10微米-500微米范圍內(nèi)。上述薄膜太陽能電池為下述任意一種非晶硅、非晶硅/非晶硅、非晶硅/非晶硅錯、非晶娃/非晶娃錯/非晶娃錯、非晶娃/微晶娃、非晶娃/微晶娃/微晶娃、締化鋪、銅銦硒、銅銦硫、銅銦鎵硒、有機聚合物薄膜電池、染料敏化薄膜太陽能電池，或者具有上述種類電池的疊層結(jié)構(gòu)新型電池。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明通過在電池層背光面和封裝膜之間制作一層耐酸腐蝕層，可防止封裝膜老化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)與電池層直接接觸，保護電池不受腐蝕；另外，該耐酸腐蝕層是優(yōu)良的絕緣保護層，是保護電池免受外界侵蝕的第一道防護層，使電池受到該耐酸腐蝕層和封裝膜的雙層保護，安全可靠性能更高。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 其中，1、前板；2、電池層；3、耐酸腐蝕層；4、封裝膜；5、背板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例1
參見附圖1，本薄膜太陽能電池從太陽光入射方向依次設置前板1、電池層2、耐酸腐蝕層3、透明PVB膜(即封裝膜4)和背板5。在電池層2上通過絲網(wǎng)印刷法均勻印刷一層耐酸腐蝕層3，該耐酸腐蝕層3固化后的厚度為25微米，材料為酚醛樹脂，在耐酸腐蝕層3上覆蓋封裝膜4和背板5，通過層壓工藝將電池封裝在一起。制作完成后，對比沒有使用該耐酸腐蝕層的太陽能電池組件，發(fā)現(xiàn)采用耐酸腐蝕層的太陽能電池組件，經(jīng)過IOOOh濕熱加速老化測試后，觀察電池的匯流條無任何松動和被腐蝕現(xiàn)象，組件的串聯(lián)電阻增加1. 5%，功率衰退低2%。實施例2
將實施例1中耐酸腐蝕層3的耐酸腐蝕材料酚醛樹脂替換為白色或近白色的耐酸灰或瓷粉、石英粉、高嶺土，其重量份數(shù)在10-50份范圍內(nèi)，成膜材料選用環(huán)氧樹脂，重量份數(shù)為50-90份，耐酸腐蝕層厚度在10-500微米范圍內(nèi)，按照同樣的方法制作的太陽能電池組件經(jīng)過200次熱循環(huán)老化測試后，功率衰退比沒有使用該耐酸腐蝕層的組件低1. 5%。
實施例3
將耐酸灰和成膜材料硅酮樹脂按照重量份數(shù)分別為25和75的比例混合，通過制膜工藝得到厚度為200微米的耐酸腐蝕薄膜，將此耐酸腐蝕薄膜應用于銅銦硒薄膜太陽能電池的封裝結(jié)構(gòu)中，制得的太陽能電池組件經(jīng)過IOOOh的濕熱老化測試后，功率衰退比沒有使用該耐酸腐蝕薄 膜的組件低1. 5%。
權(quán)利要求
1.一種耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其包括沿太陽光入射方向依次設置的前板(I)、電池層(2)、封裝膜(4)和背板(5)，其特征在于在所述電池層(2)的背光面和封裝膜(4)之間設置至少一層耐酸腐蝕層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述耐酸腐蝕層(3)為具有優(yōu)良的耐酸性和絕緣性的無色、白色和/或接近白色的耐酸腐蝕材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述耐酸腐蝕材料采用以下材料其中之一或兩種以上的混合物環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂、聚醚樹脂、硅氧類聚合物、硅碳類聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述耐酸腐蝕材料由基材和成膜材料組成，所述基材采用下述一種或兩種以上的材料組成耐酸灰、瓷粉、石英粉、高嶺土，所述重量份數(shù)為10-50份；所述成膜材料采用在可見光透明的并且在太陽光譜范圍內(nèi)透過率大于80%的有機高分子材料，其重量份數(shù)為50-90份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述成膜材料為聚烯烴樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和/或硅酮樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述耐酸腐蝕層(3)可作為涂層均勻涂覆和固化在電池層(2)的背光面上，或者制作成薄膜封裝在電池層(2)的背光面和封裝膜(4)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述耐酸腐蝕層(3)厚度為10微米 500微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其特征在于所述薄膜太陽能電池為下述任意一種非晶硅、非晶硅/非晶硅、非晶硅/非晶硅鍺、非晶硅/非晶硅鍺/非晶硅鍺、非晶硅/微晶硅、非晶硅/微晶硅/微晶硅、碲化鎘、銅銦硒、銅銦硫、銅銦鎵硒、有機聚合物薄膜電池、染料敏化薄膜太陽能電池，或者具有上述種類電池的疊層結(jié)構(gòu)新型電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐酸腐蝕的薄膜太陽能電池組件，其包括沿太陽光入射方向依次設置的前板、電池層、封裝膜和背板，在所述電池層的背光面和封裝膜之間設置至少一層耐酸腐蝕層。耐酸腐蝕層是具有優(yōu)良的耐酸性和絕緣性的無色、白色和/或接近白色的耐酸腐蝕材料。本發(fā)明通過在電池層背光面和封裝膜之間制作一層耐酸腐蝕層，可防止封裝膜老化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)與電池層直接接觸，保護電池不受腐蝕；另外，該耐酸腐蝕層是優(yōu)良的絕緣保護層，是保護電池免受外界侵蝕的第一道防護層，使電池受到該耐酸腐蝕層和封裝膜的雙層保護，安全可靠性能更高。
文檔編號H01L31/048GK103035766SQ20121053438
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者王曉麗, 黃躍龍, 倪健雄, 王亞麗, 劉星, 馬云祥 申請人:保定天威薄膜光伏有限公司