本實用新型涉及光伏太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種層壓裝置。
背景技術(shù):
隨著能源的日益短缺,人們對太陽能的開發(fā)和利用日趨重視。市場上對面積更大、效率更高,且生產(chǎn)成本更低的新型太陽能電池的需求日益增加。在光伏電池領(lǐng)域,硅基薄膜、碲化鎘(CdTe)薄膜、CIGS薄膜太陽電池因其本身固有的材料性能和他的發(fā)展進(jìn)程、便于大面積連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點,受到廣泛關(guān)注。
層壓機(jī)是制造太陽能電池組件所需的一種重要設(shè)備,是把太陽能電池、EVA、背板等材料在高溫真空的條件下壓成具有一定剛性和穩(wěn)定性的整體的設(shè)備。
而碲化鎘薄膜太陽能電池由于其本身的特點,在經(jīng)過數(shù)分鐘到數(shù)小時的光照過程后,會出現(xiàn)其最大功率(Pmax)趨于穩(wěn)定的現(xiàn)象。碲化鎘太陽能模塊在光照下會產(chǎn)生光電流,光電流由移動的載子所形成,載子在流經(jīng)吸收層的過程中,可以填補部分禁錮缺陷,而穩(wěn)定模塊電性,目前主要的手段是增加外加電流,可以減短穩(wěn)定最大功率所需的最短日照時間,而外加電流需要一定的時間和溫度。目前的做法是層壓后,單獨對電池進(jìn)行升溫、保溫再外加電流,需要增加額外的設(shè)備和能源,提高了生產(chǎn)成本,降低了產(chǎn)品競爭力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型目的是提供一種層壓裝置。
本實用新型采用的技術(shù)方案是:
一種層壓裝置,包括層壓機(jī)下腔室、層壓機(jī)上腔室、抽真空裝置以及壓力裝置,所述層壓機(jī)下腔室與層壓機(jī)上腔室內(nèi)分別設(shè)有加熱裝置,層壓機(jī)下腔室與層壓機(jī)上腔室之間用于敷設(shè)待層壓薄膜電池組件,抽真空裝置用于層壓機(jī)內(nèi)的抽真空,壓力裝置用于施力給層壓機(jī)上腔室使其朝向?qū)訅簷C(jī)下腔室運動以對待層壓薄膜電池組件進(jìn)行層壓,所述層壓機(jī)上腔室還設(shè)置有加電流裝置,該加電流裝置的輸入端用于連接外部恒定電流電源、輸出端用于連接待層壓薄膜電池組件的匯流條以進(jìn)行加電流環(huán)節(jié)。
所述層壓機(jī)下腔室外表面包裹有第一硅膠板,該層壓機(jī)上腔室的上表面固定有第二硅膠板、下表面固定有第三硅膠板,第一硅膠板上用于敷設(shè)待層壓薄膜電池組件,所述加電流裝置包括至少一組電纜孔、導(dǎo)線正極、導(dǎo)線負(fù)極、金屬導(dǎo)電薄片正極和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極,該導(dǎo)線正極、導(dǎo)線負(fù)極設(shè)置在電纜孔內(nèi)并用于連接所述外部恒定電流電源,導(dǎo)線正極與金屬導(dǎo)電薄片正極連接,導(dǎo)線負(fù)極與金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極連接,金屬導(dǎo)電薄片正極和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極鑲嵌或者貼附在下表面固定在第三硅膠板底面以用于連接所述待層壓薄膜電池組件的匯流條。
所述金屬導(dǎo)電薄片正極和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極的間距為1mm~200mm。
所述金屬導(dǎo)電薄片正極和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極與第三硅膠板在一個平面上,或者突出第三硅膠板高度≤1mm。
所述待層壓的薄膜電池組件包括碲化鎘、銅銦鎵硒、非晶硅、微晶硅等薄膜電池組件。
本實用新型的有益效果:
本實用新型提供了一種碲化鎘薄膜太陽能電池的層壓裝置,傳統(tǒng)的層壓機(jī)主要是作為層壓作用,本實用新型在層壓的技術(shù)上,增加了額定加電流裝置,在層壓的過程中同時完成加電流過程,加快穩(wěn)定碲化鎘薄膜太陽能模組最大功率,節(jié)約了生產(chǎn)成本和時間,有利于進(jìn)一步降低組件成本,提高產(chǎn)品競爭力。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做進(jìn)一步的說明。
圖1為本實用新型層壓裝置的剖面示意圖;
圖2為加電流裝置的局部放大圖;
圖3為層壓機(jī)上腔室的俯視圖;
圖4為電纜孔的局部放大圖;
圖5為層壓機(jī)上腔室的仰視圖;
圖6為金屬導(dǎo)電薄片組的局部放大圖;
圖7為碲化鎘薄膜電池組件敷設(shè)后的示意圖;
圖8為根據(jù)本實用新型實施例的薄膜太陽能電池層壓示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,為本實用新型的一種層壓裝置,包括層壓機(jī)下腔室1、層壓機(jī)上腔室4、抽真空裝置以及壓力裝置(未示出),所述層壓機(jī)下腔室1與層壓機(jī)上腔室4內(nèi)分別設(shè)有加熱裝置6,層壓機(jī)下腔室1與層壓機(jī)上腔室4之間用于敷設(shè)待層壓薄膜電池組件,抽真空裝置用于層壓機(jī)內(nèi)的抽真空,壓力裝置用于施力給層壓機(jī)上腔室4使其朝向?qū)訅簷C(jī)下腔室1運動以對待層壓薄膜電池組件進(jìn)行層壓,所述層壓機(jī)上腔室4還設(shè)置有加電流裝置7,該加電流裝置7的輸入端用于連接外部恒定電流電源、輸出端用于連接待層壓薄膜電池組件的匯流條以進(jìn)行加電流環(huán)節(jié)。
具體的,所述層壓機(jī)下腔室1外表面包裹有可圍繞層壓機(jī)下腔室1運動的第一硅膠板2,該層壓機(jī)上腔室4的上表面固定有第二硅膠板5、下表面固定有第三硅膠板3,硅膠板在層壓中起到保護(hù)和保溫的作用,第一硅膠板2上用于敷設(shè)待層壓薄膜電池組件,如圖2所示,加電流裝置7包括至少一組電纜孔71、導(dǎo)線正極711、導(dǎo)線負(fù)極712、金屬導(dǎo)電薄片組72(金屬導(dǎo)電薄片正極721和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極722),層壓時,一組加電流裝置7對應(yīng)一個待層壓薄膜電池組件,該導(dǎo)線正極711、導(dǎo)線負(fù)極712設(shè)置在電纜孔71內(nèi)并用于連接所述外部恒定電流電源,導(dǎo)線正極711與金屬導(dǎo)電薄片正極721連接,導(dǎo)線負(fù)極712與金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極722連接,金屬導(dǎo)電薄片正極721和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極722鑲嵌或者貼附在下表面固定在第三硅膠板3底面以用于連接所述待層壓薄膜電池組件的匯流條,參見圖3-圖6。
所述金屬導(dǎo)電薄片正極721和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極722的間距為1mm~200mm,金屬導(dǎo)電薄片正極721和金屬導(dǎo)電薄片負(fù)極722與第三硅膠板3在一個平面上,或者突出第三硅膠板3高度≤1mm,相對位置可調(diào),金屬導(dǎo)電薄片可以為矩形、圓形或者其他形狀,主要起導(dǎo)電的作用;金屬導(dǎo)電薄片材料可以是金、銀、銅、鋁等金屬材質(zhì);
優(yōu)選的,所述待層壓薄膜電池組件為碲化鎘薄膜電池組件8,也可以是其他需要加電流的已知層壓薄膜電池組件。
如圖7-圖8所示,本實用新型層壓裝置的層壓方法,包括以下步驟:
(A)準(zhǔn)備碲化鎘薄膜電池組件8和通過加熱裝置6對層壓機(jī)內(nèi)預(yù)熱,預(yù)熱溫度為80~300℃;
(B)將碲化鎘薄膜電池組件8敷設(shè)在層壓機(jī)下腔室1上;
(C)驅(qū)動層壓機(jī)上腔室4下降使得加電流裝置7的輸出端連接碲化鎘薄膜電池組件8的匯流條81、82;
(D)分多個步驟對碲化鎘薄膜電池組件8進(jìn)行層壓;
本步驟中層壓步驟包括:第一步:抽本底真空,時間保持2~8min,溫度80~300℃;第二步:壓力40~80Kpa,時間持續(xù)1~3min,溫度80~300℃;第三步:壓力20~40Kpa,時間持續(xù)2~4min,溫度80~300℃;第四步:壓力10~30Kpa,時間持續(xù)2~4min,溫度80~300℃。
(E)在上述步驟(D)中任意層壓步驟同時加電流給碲化鎘薄膜電池組件8所述步驟(E)加電流的參數(shù)為:電流大小為太陽能模塊短路電流的0.5–2倍,持續(xù)時間5秒-2分鐘。
完成層壓后,將碲化鎘薄膜電池組件8取出,然后冷卻,裝接線盒灌封、固化、測試,完成組件制備。
如上所述,可以看出本實用新型提供了一種碲化鎘薄膜太陽能電池的層壓裝置及方法,傳統(tǒng)的層壓機(jī)主要是作為層壓作用,本實用新型在層壓的技術(shù)上,增加了額定加電流裝置,在層壓的過程中同時完成加電流過程,加快穩(wěn)定碲化鎘薄膜太陽能模組最大功率,節(jié)約了生產(chǎn)成本和時間,有利于進(jìn)一步降低組件成本,提高產(chǎn)品競爭力。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)先實施方式,本實用新型并不限定于上述實施方式,只要以基本相同手段實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。