CN102842653A - 一种太阳能电池组件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种太阳能电池组件的制作方法，包括：将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上，在成品电池片的表面形成减反射涂层；采用具有所述减反射涂层的成品电池片进行组件的封装。本发明实施例所提供的技术方案通过将减反射涂层直接制作在成品电池片上，再按照常规组件封装技术将有减反射涂层的电池片进行组件封装，避免了现有技术中镀膜玻璃的使用，从而降低了太阳能电池的制作成本。

Description

一种太阳能电池组件及其制作方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件及其制作方法。

背景技术

太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且利用的是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。

由于太阳能电池本身易破碎、易被腐蚀，若直接暴露在大气中，其光电转化效率会由于潮湿、灰尘、酸雨等的影响而下降，以至损坏失效。因此，太阳能电池一般都必须通过胶封、层压等方式封装成平板式构造的太阳能电池组件再投入使用。

常规的太阳能电池组件的结构，如图1所示，为现有技术太阳能电池组件的结构示意图，从上至下为：玻璃盖板001、上层EVA002、太阳能电池片004、下层EVA003、背板005，由于太阳能电池受光面上覆盖有玻璃盖板和EVA，所以提高玻璃盖板的透光率是提高太阳能电池组件输出功率的最直接方式之一。

目前提高玻璃盖板透光率的普遍的一种方法是：在玻璃盖板的表面镀减反射膜，以达到提高玻璃盖板透光率的目的。然而，制作镀膜玻璃盖板的成本较高，这就直接导致太阳能电池组件的制作成本较高，从而影响太阳能电池组件的推广。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池组件及其制作方法，以降低太阳能电池组件的制作成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池组件的制作方法，包括：

将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上，在成品电池片的表面形成减反射涂层；

采用具有所述减反射涂层的成品电池片进行组件的封装。

优选的，所述减反射涂层的成分与常规玻璃盖板上的减反射膜的成分相同。

优选的，所述减反射涂覆溶胶包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钛中的任意一种或几种胶粒。

优选的，所述将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上的方式为，采用浸渍提拉法、旋涂法、泻流涂覆法、喷涂法或层流涂覆法，将减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上。

优选的，所述在成品电池片的表面形成减反射涂层具体为，对涂覆在成品电池片上的减反射涂覆溶胶进行加热至凝固，得到所述减反射涂层。

优选的，所述减反射涂层的厚度范围为20~250nm，包括端点。

优选的，所述减反射涂层为单层结构或多层结构。

一种太阳能电池组件，包括背板和玻璃盖板，以及位于二者之间的成品太阳能电池片，所述太阳能电池片表面具有减反射涂层。

优选的，所述减反射涂层的成分与常规玻璃盖板上的减反射膜的成分相同。

与现有技术相比，本方案至少具有以下优点：

本发明通过将减反射涂层直接制作在成品电池片上，再按照常规组件封装技术将有减反射涂层的太阳能电池片进行组件封装，避免了现有技术中镀膜玻璃的使用，从而降低了太阳能电池的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术太阳能电池组件的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的一种太阳能电池组件的制作方法的流程图；

图3为本发明实施例一所提供的一种太阳能电池组件的结构示意图；

图4为本发明实施例二所提供的一种太阳能电池组件的制作方法的流程图；

图5为本发明实施例二所提供的一种太阳能电池组件的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术中太阳能电池组件的制作工艺为增加透光率，提高组件输出功率，一般在玻璃盖板的表面镀上减反射涂层，但是这种镀膜玻璃成本较高。

为解决上述问题，本发明实施例公开了一种太阳能电池组件的制作方法，该方法包括：将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上，在成品电池片的表面形成减反射涂层；采用具有所述减反射涂层的成品电池片进行组件的封装。

本发明实施例将减反射涂覆溶胶直接涂覆在成品电池片的表面，形成减反射涂层，从而避免了现有技术中镀膜玻璃的使用，降低了生产成本。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明具体实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

本实施例一公开了一种太阳能电池组件的制作方法，如图2所示，为本实施例一公开的一种太阳能电池组件的制作方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S11、制备减反射涂覆溶胶。

具体的，采用含高化学活性组分的化合物作前驱体，加入少量水及不同的酸和络合剂等，将这些原料在液相下均匀混合，这些原料会进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶，这种溶胶就是所要制备的减反射涂覆溶胶。

需要指出的是，上述制备的减反射涂覆溶胶是形成减反射涂层的前体，它含有二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的一种或多种胶粒。

步骤S12、将减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片上。

采用浸渍提拉法、旋涂法、泻流涂覆法、喷涂法或层流涂覆法将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片上，在涂覆过程中，通过对工艺参数的有效控制（如：溶胶浓度，浸渍提拉法的浸涂时间、提拉速率，旋涂法的旋涂时间、旋涂速率等），实现对所涂覆的减反射溶胶的量的控制，从而使后续所形成的减反射涂层的厚度在规定范围内。

步骤S13、使减反射涂覆溶胶在成品电池片的表面形成减反射涂层。

对涂覆好减反射涂覆溶胶的成品电池片进行热处理，使作为减反射涂层前体的减反射涂覆溶胶凝固，在成品电池片的表面形成减反射涂层，并很好地附着在成品电池片的表面。所形成的减反射涂层的厚度在20~250nm（包括端点）的范围内，使得入射光按照减反射原理最大限度透射进组件内部。

需要说明的是，以上步骤S11~S13为溶胶-凝胶法的整个过程，更直接的说，本实施例一制备减反射涂层所采用的方法为溶胶-凝胶法。

以上步骤S11~S13实现了在成品电池片的表面形成单层减反射涂层，在本发明其它实施例中，为了达到更好的透光效果，可以重复执行步骤S12和S13，以在成品电池片的表面形成多层减反射涂层，多层涂层的总厚度在20~250nm（包括端点）的范围内。

需要说明的是，为了适应实际的需要，当太阳能电池片的受光面只为一面时，以上步骤所制备的减反射涂层只存在于太阳能电池片的受光一面；而当太阳能电池片为双面电池时，以上步骤所制备的减反射涂层存在于太阳能电池片的上下两个表面。

步骤S14、将表面有减反射涂层的成品电池片相互连接起来。

用导电焊条按实际需要将表面有减反射涂层的成品电池片串联或并联起来，最后汇成一条正极和一条负极引出线，以便于后续步骤中接线盒或其它导出部件的安装。

需要注意的是，当太阳能电池片串联后，由于总电流与转换效率最低的电池片所产生的电流一致，因此同一块组件内所串联的太阳能电池片转换效率应该一致。

步骤S15、按照从上至下为：玻璃盖板、上层EVA、连接好的有减反射涂层的太阳能电池、下层EVA、背板的顺序敷设太阳能电池组件。

由于太阳能电池片的受光面上覆盖有玻璃盖板，为了减小组件封装所造成的功率损失，所以，必须要求玻璃盖板具有很高的透光率。除此之外，由于太阳能电池组件是安装在户外使用的，所以要求位于组件最外侧的玻璃盖板应具有高机械强度和耐腐蚀性的特点。

EVA为一种乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物胶膜，它是一种热固性的膜状热熔胶，常温下不发粘，便于操作；加热时，变为完全透明的熔融状态，与玻璃盖板、太阳能电池片、背板产生粘接，对提高玻璃透光率具有增透的作用。

背板一般采用Tedlar（聚氟乙烯）复合薄膜，由于背板的作用是保护太阳能电池片，所以一般具有耐湿抗酸、绝缘、透气等特性。

步骤S16、将敷设好的太阳能电池组件放置到层压机中进行层压，实现太阳能电池组件各部分的粘接。

层压工序主要的作用是使EVA受热熔融，并在层压机加压的情况下充满整个太阳能电池组件，最终使太阳能电池组件的各部分很好地粘接在一起；并且层压机的抽真空的作用，可以将玻璃盖板、EVA、太阳能电池片和背板各部分之间的空气排除，防止太阳能电池组件内部出现气泡，这是因为如果太阳能电池组件内部存在气泡，在使用过程中，这些气泡会受热膨胀而使EVA脱层，从而影响太阳能电池组件的输出功率与使用寿命。

步骤S17、对太阳能电池组件进行外观处理，并安装组件***设备，完成太阳能电池组件的封装。

由于层压过程中EVA受热具有流动性，会在太阳能电池组件的表面残留EVA胶，所以需要对太阳能电池组件的外观进行处理，用酒精将太阳能电池组件表面的EVA残留等擦拭干净。

一般在太阳能电池组件层压完毕之后，还需要对组件安装铝边框和接线盒等***设备才能投入使用。铝边框包围在太阳能电池组件的四边上，主要作用是保护太阳能电池组件，并使太阳能电池组件便于安装；接线盒通过硅胶与太阳能电池组件的背板粘在一起，并通过自身的内部线路与太阳能电池组件的正负极引出线连接在一起，接线盒的主要作用是将太阳能电池片产生的电力与外部线路连接，同时接线盒内有二极管，能够防止太阳能电池组件在被遮挡时的热斑效应，保证太阳能电池组件的正常工作。

本实施例一所公开的太阳能电池组件的制作方法，采用溶胶-凝胶法，将制备得到的减反射涂覆溶胶直接涂覆在成品电池片上，形成具有减反射功能的减反射涂层，避免了现有技术镀膜玻璃的使用，从而降低了制作成本。

本实施例一同时公开了一种太阳能电池组件，其结构如图3所示，为本发明实施例一所公开的一种太阳能电池组件的结构示意图，从上到下依次为：玻璃盖板101、上层EVA102、减反射涂层104、成品电池片105、下层EVA103、背板106。

其中，减反射涂层104是采用溶胶-凝胶法，将减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片105上后经过热处理制备得到的，需要说明的是，在本实施例一中该减反射涂层104的成分与现有技术中镀膜玻璃上的减反射膜的成分相同，但这并不限定本发明中减反射涂层的成分，在本发明的其它实施例中，减反射涂层的成分也可以与现有技术中镀膜玻璃上的减反射膜的成分不相同。

实施例二

以上实施例一介绍的组件制作方法是按照先在成品电池片的表面形成减反射涂层，再将电池片焊接连接起来的顺序进行的；但是，在实际生产中，为了缩短生产时间或者满足其它生产需求，在本发明基本思想不变的情况下，可以对以上实施例一的步骤做适当的调整。

以下介绍的实施例二中的太阳能电池组件的制作方法，是按照先将成品电池片连接起来，再在电池片表面形成减反射涂层的顺序进行的，如图4所示，为本实施例二所公开的一种太阳能电池组件的制作方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S21、将成品电池片相互连接起来。

步骤S22、制备减反射涂覆溶胶。

步骤S23、将减反射涂覆溶胶涂覆在已连接好的成品电池片上。

采用浸渍提拉法将减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片上，在涂覆过程中，通过对工艺参数的有效控制（如：溶胶浓度、浸渍提拉法的浸涂时间、提拉速率等），实现对所涂覆的减反射溶胶的量的控制，从而使后续所形成的减反射涂层的厚度在规定范围内。

步骤S24、使减反射涂覆溶液在成品电池片的表面形成减反射涂层。

步骤S25、按照从上至下为：玻璃盖板、上层EVA、连接好的有减反射涂层的太阳能电池、下层EVA、背板的顺序敷设太阳能电池组件。

步骤S26、将敷设好的太阳能电池组件放置到层压机中进行层压，实现太阳能电池组件各部分的粘接。

步骤S27、对太阳能电池组件进行外观处理，并安装组件***设备，完成太阳能电池组件的封装。

本实施例二对实施例一所描述的步骤进行了适当地调整，即先进行太阳能电池片的连接，再在电池片表面形成减反射涂层，采用浸渍提拉法可以一次性的对整块组件所有的电池片进行涂覆，缩短了实际生产的时间。

本实施例二公开了一种太阳能电池组件，如图6所示，为本发明实施例二所公开的一种太阳能电池组件的结构图，从上到下依次为：玻璃盖板201、上层EVA202、减反射涂层204、成品电池片205、下层EVA203、背板206。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种太阳能电池组件的制作方法，其特征在于，包括：

将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上，在成品电池片的表面形成减反射涂层；

采用具有所述减反射涂层的成品电池片进行组件的封装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减反射涂层的成分与常规玻璃盖板上的减反射膜的成分相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述减反射涂覆溶胶包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钛中的任意一种或几种胶粒。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将制备完成的减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上的方式为，采用浸渍提拉法、旋涂法、泻流涂覆法、喷涂法或层流涂覆法，将减反射涂覆溶胶涂覆在成品电池片表面上。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述在成品电池片的表面形成减反射涂层具体为，对涂覆在成品电池片上的减反射涂覆溶胶进行加热至凝固，得到所述减反射涂层。

6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述减反射涂层的厚度范围为20~250nm，包括端点。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述减反射涂层为单层结构或多层结构。

8.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括背板和玻璃盖板，以及位于二者之间的成品太阳能电池片，所述成品太阳能电池片表面具有减反射涂层。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述减反射涂层的成分与常规玻璃盖板上的减反射膜的成分相同。

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