CN102361048B - 一种标准太阳能电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标准太阳能电池的制备方法，其特点是：包括以下制备过程：⑴制作电池壳体，一面有电池槽、热电偶槽、穿线孔，另一面有带后盖槽的接线槽；⑵制作后盖；⑶将一个晶体硅太阳能电池受光面依次涂胶膜、贴背板和滤光片，压为层压件，背光面粘温度传感器；⑷温度传感器置入热电偶槽内，滤光片与电池槽四周封装；⑸将引线与接插件焊接后，接插件安装在接插件孔中。本发明采用了一个晶体硅电池单体，减小了电阻，并简化了制作工艺；采用了测温元件温度传感器，解决了测试过程由于温差而产生的测试误差；采用了整体电池壳体，在电池壳体上加工出放置电池、温度传感器等位置，使制作出的测量非晶硅电池用标准太阳能电池更加牢固、可靠。

Description

一种标准太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种标准太阳能电池的制备方法。
背景技术
随着煤炭、石油、天然气等不可再生能源的日益减少以及环境的恶化，充分开发利用太阳能已成为世界各国政府可持续发展的能源战略决策，其中光伏发电最受瞩目。它的开发利用是最终解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类理想的替代能源，其中非晶硅薄膜电池作为光伏产业主力军在光伏行业的比重变得越来越大，虽然非晶硅太阳能薄膜电池虽然转换效率较低，但也有其独特的优点。第一，对太阳光适应范围广泛，非最佳角度阳光下的工作情况好于其它太阳能电池，因此容易用于玻璃幕墙，特别适合在新建建筑上使用，符合我们国家目前的建筑节能政策。第二，成本低，如果非晶硅太阳能薄膜电池与硅电池相当，可节约7～8倍的成本。
在最近的二十年里，非晶硅薄膜太阳能电池(a-si)的性能提升和非晶硅光伏组件，商业化制造规模的扩展都有非常显著的进展，非晶硅太阳能电池技术的进步是在新的研究领域的拓展、原材料的改进、新型电池设计和适用于规模化生产的大面积沉积技术的发展的共同作用下形成的。目前国内外都致力于非晶硅光伏技术的研究。
太阳能电池的测量与太阳辐照度测量密切相关。而太阳辐照每时每刻都在变化，这一变化不仅体现在总辐照度上，而且其内在的光谱辐照度细节也在不断的变化，这给最初的太阳能电池测量带来了极大的困难。由于太阳能电池是光谱选择性元件，其光电灵敏度随太阳光谱分布变化而变化，在总辐照度相同而光谱辐照度不同的光源下，太阳能电池的电性能输出会有很大的不同。为了实现太阳能电池测量量值的统一，国际电工委员会首先对标准太阳光谱辐照度进行了规定。
标准太阳能电池是指经过标定的太阳能电池，用于校准和测试太阳模拟器的总幅照度,来标定太阳模拟器辐照度大小，在这一条件下测试批量化的电池或组件。因此标准太阳能电池的稳定性及量值准确性直接影响到被测电池或组件最大功率的确定。
目前，按照IEC标准的规定，标定太阳模拟器辐照度大小的标准太阳能电池与被测太阳能电池的材料应相同，但由于非晶硅薄膜太阳能电池本身不稳定性与衰减特性，若采用与被测太阳能电池材料相同的非晶硅薄膜作为标准太阳能电池将会导致被测太阳能电池的测试数据不准确而影响被测太阳能电池的正常使用。
经过检索发现专利号为200410051144.6，名称为：用于非晶硅电池测量的标准太阳能电池及其制造方法的发明专利，其说明书中公开了一种用于非晶硅电池测量的标准太阳能电池，包括至少两片晶体硅太阳能电池片，在电池片的受光面依次层叠太阳能电池胶膜EVA乙烯一醋酸乙烯酷共聚物和有色玻璃滤光片构成电池组件，其特征在于所说的电池片是单晶硅电池组，还包括青蓝玻璃系列或QB21青蓝色玻璃和带引出电极的基板层与层之间用EVA胶膜胶合，层压成一体，安装在太阳能电池受光窗口的电池室内，封装成标准太阳能电池。上述专利用晶体硅电池代替了非晶硅电池，在晶体硅标准太阳能电池上安装了滤光片，既确保标准太阳能电池与非晶硅太阳能电池具有相同或尽量相似的光谱响应曲线，又解决了非晶硅标准太阳能电池的不稳定性和不适宜制备标准电池的问题。但是该标准太阳能电池由四个单体电池串联构成，加大了电阻，并存在由温差产生的测试误差问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电阻小、避免温差产生的测试误差，而且制作简单、使用方便，外型美观的一种标准太阳能电池的制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种标准太阳能电池的制备方法，其特点是：包括以下制备过程：
⑴选用一块铝合金制作出长方形电池壳体，在电池壳体一面加工出一长方形电池槽，电池槽中加工一个带有穿线孔的热电偶槽，在电池壳体另一面加工出一个带有后盖槽的接线槽；
⑵选用铝合金制作一个与⑴中后盖槽尺寸相同并带有螺钉孔的后盖；
⑶将一个晶体硅太阳能电池受光面涂上EVA胶膜，再依次贴上黑色TPT背板和QB21滤光片，置于层压机内，在温度为142℃、真空度为-50KPa条件下层压14分钟，成为层压件，用速干胶将PT100温度传感器粘贴在层压件的晶体硅太阳能电池背光面上；
⑷将⑶中温度传感器置入⑴中热电偶槽内，引线穿过穿线孔，层压件位于⑴中电池槽内，用密封胶将⑶中层压件上的滤光片与电池槽四周密封封装；
⑸待密封胶固化五个小时后，将引线穿过穿线孔与接插件焊接后，接插件安装在⑴中的接插件孔中，完成本发明标准太阳能电池的制作；所述电池壳体的四角处制有安装孔；所述电池壳体底侧打出接插件孔。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明采用了一个晶体硅电池单体，减小了电阻，并简化了制作工艺。
2、本发明采用了测温元件温度传感器，解决了测试过程由于温差而产生的测试误差。
3、本发明采用了整体电池壳体，在电池壳体上加工出放置电池、温度传感器等位置，使制作出的测量非晶硅电池用标准太阳能电池更加牢固、可靠；并通过在电池壳体上增加了接插件，使其在使用过程中更加方便，外观也更加美观。
附图说明
图1是本发明标准太阳能电池的制备方法中电池壳的主视立体图；
图2是图1的后视立体图；
图3是图1的主视示意图；
图4是图2的主视示意图；
图5是图2的仰视示意图；
图6是图4中A-A剖视示意图；
图7是图4中B-B剖视示意图；
图8是本发明中制备的标准太阳能电池的结构示意图；
图9是图8的左视示意图；
图10是图8中A-A剖视示意图；
图11是固装于图2中后盖槽上的后盖示意图；
图12是图11的左视示意图。
图中的标号分别为：1、电池壳体；2、电池槽；3、热电偶槽；4、接插件孔；5、安装孔；6、接线槽；7、后盖槽；8、连接螺纹孔；9、穿线孔；10、晶体硅太阳能电池；11、滤光片；12、密封胶；13、接插件；14、温度传感器；15、螺钉孔；16、后盖。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例：参照附图1-图12，本发明的制作过程：
1、选用长×宽×厚为77×70×17(mm)的铝合金材料作为电池壳体1，在电池壳体一面加工出长×宽×厚为58×58×3(mm)的电池槽2，在电池槽中靠近下部加工一个能够放置PT100温度传感器的热电偶槽3，热电偶槽上打一通孔作为穿线孔9，电池壳体靠近四角处各打一通孔作为安装孔5，电池壳体的底侧均布打出三个螺纹孔作为接插件孔4；在电池壳体的另一面加工出一个长方形接线槽6，接线槽靠近于电池壳体有接插件孔的一侧，接线槽的最上边与穿线孔交接，沿着接线槽四周在电池壳体面上加工出一个台阶作为后盖槽7，接线槽两端的后盖槽上各打出一螺纹孔作为在电池壳体上固定后盖16的连接螺纹孔8；
2、选用铝合金材料制作一个与后盖槽长宽尺寸相同的后盖，在后盖上打出与后盖槽中连接螺纹孔相对应的两个锥孔作为螺钉孔15；
3、将筛选好的2cm×2cm晶体硅太阳能电池10受光面涂上EVA胶膜，再依次贴上黑色TPT背板和QB21滤光片11，置于层压机内，在温度为142℃、真空度为-50KPa条件下层压14分钟，成为层压件(图中未标注)；用速干胶将PT100温度传感器14粘贴在层压件的晶体硅太阳能电池背光面上；
4、待速干胶固化后，将温度传感器对准并放入电池壳体中的热电偶槽，电池和传感器上的引线穿过穿线孔到电池壳体另一面的接线槽中，层压件放入电池壳体的电池槽中，固定好后利用黑色双组分灌密封胶12将层压件上的滤光片与电池槽四周间的缝隙进行封装；
5、待密封胶固化至少五个小时后，将电池壳体接线槽中的引线与接插件进行焊接，接插件13安装在接插件孔中，完成本发明标准太阳能电池的制备方法的制作。
利用光谱响应测试仪在辐照度1000W/m2、光谱AM1.5、温度25±1℃条件下，对上述制作的标准太阳能电池的制备方法进行电流标定，标定的电流值即为标准值，并且光谱响应范围为300nm至1100nm，说明该晶体硅标准太阳能电池满足测量非晶硅太阳能电池的指标要求。
以上所述仅为本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种标准太阳能电池的制备方法，其特征在于：
⑴选用一块铝合金制作出长方形电池壳体，在电池壳体一面加工出一长方形电池槽，电池槽中加工一个带有穿线孔的热电偶槽，在电池壳体另一面加工出一个带有后盖槽的接线槽；在电池壳体的四角处制有安装孔；在电池壳体底侧打出接插件孔；
⑵选用铝合金制作一个与⑴中后盖槽尺寸相同并带有螺钉孔的后盖；
⑶将一个晶体硅太阳能电池受光面涂上EVA胶膜，再依次贴上黑色TPT背板和QB21滤光片，置于层压机内，在温度为142℃、真空度为-50KPa条件下层压14分钟，成为层压件，用速干胶将PT100温度传感器粘贴在层压件的晶体硅太阳能电池背光面上；
⑷将⑶中温度传感器置入⑴中热电偶槽内，引线穿过穿线孔，层压件位于⑴中电池槽内，用密封胶将⑶中层压件上的滤光片与电池槽四周密封封装；
⑸待密封胶固化五个小时后，将引线穿过穿线孔与接插件焊接后，接插件安装在⑴中的接插件孔中，完成本发明标准太阳能电池的制作。
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