CN107393994A - 一种高性能高可靠性光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板、EVA、电池片、EVA、背板，所述电池片朝向前板的一面设有反光焊带，所述反光焊带表面沉积有惰性保护层，所述惰性保护层的层材料采用低弹性模量低透气性聚合物。本发明在反光焊带的表面沉积一层惰性保护层，有效降低组件在湿热及高低温环境中老化后功率衰减，同时也可有效防止焊带腐蚀对表面定向反射图案的破坏，避免定向反射功能的衰退，提升了组件的耐候可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件电池技术领域，具体为一种高性能高可靠性光伏组件。
背景技术
目前光伏组件产品对性能的追求主要包括两个方面，一是相同面积下更高的初始输出功率，二是在整个生命周期内更低的组件功率衰减。传统焊带不能实现对入射到其上的光线的有效利用，造成输出功率损失。此外，基于高分子封装胶膜（如EVA等）的光伏组件在老化过程中会释放出酸性气体，如醋酸等。涂锡铜带长期在高温高湿的酸性环境中逐渐被腐蚀，导致组件在湿热条件下的老化功率衰减。同时，焊带与电池片主栅的连接点为应力集中区，在冷热循环老化过程中会因应力过于集中造成对电池片或电池片主栅与焊带连接的损伤或破坏，导致功率衰减。
目前光伏组件的典型老化环境有冷热循环、湿热条件等。首先，冷热循环条件下，由于焊带较厚，焊带与玻璃之间的EVA胶膜厚度实际上很薄，在户外冷热循环过程中，由于材料热膨胀系数的差异，易形成热应力冲击，导致焊带和电极之间的接触电阻增加或电池片隐裂。这点构成了组件冷热循环过程中衰减的重要原因。但在整个行业内减少热应力的方法均是通过增加EVA的厚度或克重来实现，未能分析和抓住应力的源头，形成有针对性的解决方案。其次，在高温高湿条件下，组件功率衰减的其中一个重要原因是EVA的老化过程中释放的酸性气体对焊带的腐蚀，目前也没有有效的解决方案，只是延缓EVA的老化降解及老化后醋酸的释放。
如何延缓焊带在老化过程中的腐蚀及减少焊带与电池片界面的应力，以提高组件的可靠性，是本发明需要解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高性能高可靠性光伏组件，其使用的惰性保护层可有效隔绝酸性介质，有效防止反光焊带腐蚀对表面定向反射图案的破坏，导致定向反射功能的衰退。同时，惰性保护层的低弹性模量特性能够对组件在冷热循环过程中的应力有效缓冲，可有效降低组件在湿热和高低温环境中的功率衰减。
技术方案：本发明所述高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板、EVA、电池片、EVA、背板，所述电池片朝向前板的一面设有反光焊带，所述反光焊带表面沉积有惰性保护层，所述惰性保护层的层材料采用低弹性模量低透气性聚合物。本发明的惰性保护层是将焊带的醋酸隔离层与应力吸收层包括绝缘层创新地复合在一起，形成一个惰性保护层，低弹性弹性模量低透气性是实现保护功能的两个创新性要求，其它还有基础要求，如高透光率（>90%），高体积电阻率（1014Ω•cm以上），耐紫外老化，湿热老化，与EVA较好的粘接性和相容性等。
进一步完善上述技术方案，所述惰性保护层为单层结构，该单层结构的层材料为具有粘结性的低弹性模量低透气性聚合物。
进一步地，所述惰性保护层包括底层和顶层，底层为粘结层，顶层的层材料采用低弹性模量低透气性聚合物。所述顶层为单层或双层结构。
进一步地，所述底层为用于粘结焊带的TPR类热熔胶，顶层为透明的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚烯烃中任一种。
进一步地，所述低弹性模量低透气性聚合物的弹性弹性模量低于5MPa，水汽透过率低于3cm3/m2d。
进一步地，所述惰性保护层厚度为0.01-0.8mm。
进一步地，所述惰性保护层厚度为0.1-0.4mm。
有益效果：本发明通过在反光焊带的表面沉积一层低弹性模量低透气性聚合物的惰性保护层，减少由于EVA等胶膜老化产生的酸性气体腐蚀导致的焊带表面形貌破坏及电阻增加，减少由于焊带和电池片应力集中所导致的电池片损伤或焊带电池片接触电阻增加，有效降低组件在湿热环境中老化后功率衰减，同时也可有效防止焊带腐蚀对表面定向反射图案的破坏，避免定向反射功能的衰退，提升了组件的耐候可靠性。此外焊带与电池片主栅接触界面为组件冷热循环过程中的应力集中点，本发明的惰性保护层含有单层或多层结构，能够与反光焊带表面有效粘接，同时具有较低的弹性模量，针对热应力产生的源头，可有效释放组件冷热循环过程中的应力，提升组件的可靠性，减少在生命周期内的输出功率衰减。
附图说明
图1为发明的结构示意图；
图中：1、前板，2、EVA，3、焊带保护层，4、焊带，5、电池片，6、背板。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：如图1所示的高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板1、EVA2、电池片5、EVA2、背板6。组件尺寸为1640*992mm，电池片5尺寸156mm*156mm，电池片5呈阵列排布，电池片5列方向为一串，串间距为3mm、串内片间距为2mm。电池片5的主栅线方向设有焊带4，焊带4上沉积有厚度为0.05mm的惰性保护层3，惰性保护层3含有两层结构，底层为不释放酸性腐蚀产物的热熔胶（如TPR类热熔胶等），以使惰性保护层3与反光焊带4充分接触，顶层为透明的丁基橡胶。
实施例2：如图1所示的高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板1、EVA2、电池片5、EVA2、背板6。组件尺寸为1640*992mm，电池片5尺寸156mm*156mm，电池片5呈阵列排布，电池片5列方向为一串，串间距为3mm、串内片间距为2mm。电池片5的主栅线方向设有焊带4，焊带4上沉积有厚度为0.2mm惰性保护层3，惰性保护层3含有两层结构，底层为不释放酸性腐蚀产物的热熔胶（如TPR类热熔胶等），以使惰性保护层3与反光焊带4充分接触，顶层为透明的三元乙丙橡胶。
实施例3：如图1所示的高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板1、EVA2、电池片5、EVA2、背板6。组件尺寸为1640*992mm，电池片5尺寸156mm*156mm，电池片5呈阵列排布，电池片5列方向为一串，串间距为3mm、串内片间距为2mm。电池片5的主栅线方向设有焊带4，焊带4上沉积有厚度为0.6mm的惰性保护层3，惰性保护层3含有两层结构，底层为不释放酸性腐蚀产物的热熔胶（如TPR类热熔胶等），以使惰性保护层3与焊带4充分接触，顶层为透明的聚烯烃。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (8)
1.一种高性能高可靠性光伏组件，包括依次层叠设置的前板、EVA、电池片、EVA、背板，所述电池片朝向前板的一面设有反光焊带，其特征在于：所述反光焊带表面沉积有惰性保护层，所述惰性保护层的层材料采用低弹性模量低透气性聚合物。
2.根据权利要求1所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述惰性保护层为单层结构，该单层结构的层材料为具有粘结性的低弹性模量低透气性聚合物。
3.根据权利要求1所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述惰性保护层包括底层和顶层，底层为粘结层，顶层的层材料采用低弹性模量低透气性聚合物。
4.根据权利要求3所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述顶层为单层或双层结构。
5.根据权利要求3所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述底层为用于粘结焊带的TPR类热熔胶，顶层为透明的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚烯烃中任一种。
6.根据权利要求1至5任一所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述低弹性模量低透气性聚合物的弹性模量低于5MPa，水汽透过率低于3cm3/m2d。
7.根据权利要求1所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述惰性保护层厚度为0.01-0.8mm。
8.根据权利要求7所述的高性能高可靠性光伏组件，其特征在于：所述惰性保护层厚度为0.1-0.4mm。
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