一种采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件。
【背景技术】
[0002]太阳能组件是光伏发电系统中的核心元件，也是光伏系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能;太阳能组件将电池片经过一定的排列连接后，通过层压机层压组成一个具有一定输出的功率和输出电压的发电单兀，其上之下分别为玻璃、EVA、电池片、EVA、背板、接线盒。
[0003]虽然近年来太阳能层压机技术不断发展，但是工作原理都是基本相同的；层压机是在真空加热状态下对玻璃、EVA、电池片、EVA、背板的外表施加一定的压力，使这些物质严密地压合在一起;太阳能电池封装成组件后可隔绝与外界大气接触，保护电池内部的部件不受损坏，确保组件使用25年的使用寿命和电性能的稳定；由于早期生产线场地设计规划与当时的组件是相匹配的，但随着组件设备和材料技术的发展，以及市场不断挤压利润空间，新型的层压机并完全适用于现有很多生产线。
[0004]因此，在成本内外忧患的形势下，优化层压时间，提高层压产能成为组件生产线必须加大投入研究的生产环节之一;若是在现有生产线不更换层压机的型号的同时，若能研究组件层压的工艺，减少层压时间，提高层压机的单位产能，减少组件的单位成本，即能为组件在残酷的市场竞争下提供更多的价格优势和利润空间，从而使组件供应商的长期发展提供有利地基础。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明提供一种采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，电池层组件包括:
电池片;沉积在电池片上表面的上层EVA;覆盖在上层EVA上的钢化玻璃;镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA(白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜);覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设:钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件;在黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，网状高温布的网格线对应电池片的汇流主栅线位置，和相邻电池片间间隙位置，从而构成封装件;将封装件置于层压机内
，置放光伏组件在层压机下舱室的倾斜平面上，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置；
其中先后经过6至10次抽气，每次抽气时间为2-3分钟，多次充气抽气使得施加给光伏组件短时压力，该压力由于倾斜面的存在，组件离引线口较近的端部先接受到短时压力，组件离引线口较远的端部后接受到短时压力；
随后进行1至3分钟加压及6至10分钟保压，抽气真空度达到0.1Mpa、加压压力为0.06Mpa至0.08Mpa、保压压力为0.03Mpa至0.06Mpa ；层压过程全程加热，加热温度为140°C至150摄氏度；
层压工艺完成后除去网状高温布。
[0007]技术效果:本发明所设计的双玻高转化功率的太阳能光伏组件在制备时，层压过程简单、方便、工艺容易控制，能够大大提高生产效率;此外，本发明所制得的光伏组件在制备过程中层压件成品率高，耐候性好，使得双玻璃光伏组件的寿命较长。
[0008]磷酸二氢铝溶于水后掺杂在二氧化硅水溶胶结构中，具有良好的常温粘结性和高温胶结性，用作膜层增强剂，可提高膜层硬度和耐磨性，弥补稀土掺杂对膜强度的不利影响；
磷酸是化学试剂，在高温条件下可与二氧化硅反应除去膜层表面的活性羟基生成磷酸硅，使膜层耐候性能强化；磷酸二氢铵是用稀氨水调节涂料酸度时产生的磷酸盐，在膜层高温处理时分解为磷酸和氨气，具有与磷酸相同功能；
表面活性剂和偶联剂有机组分在太阳能玻璃的后续钢化处理中几乎完全分解。用作涂料溶剂的去离子水采用反渗透法或离子交换法生产，具有挥发度适中、安全环保和价格低廉的优点。
[0009]本发明能适应现有的太阳能玻璃镀膜和钢化工艺，可替代现有的太阳能玻璃减反射涂料，容易产业化推广应用;本发明与现有的太阳能玻璃减反射涂料生产方法相似，生产设备兼容，不使用机溶剂和有毒有害原料，生产成本低，环保健康。
[00?0]本发明进一步限定的技术方案是:
进一步的，前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，的倾斜平面与水平方向的夹角为1°_3°。前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，的倾斜平面与水平方向的夹角为1.5°-2.5°。
[0011]前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
甲组分涂料层中按质量份数计包括:减反射层10-20份、P型导电体30-35份、丙烯酸改性反应性齐聚物12-16份、丙烯酸系稀释溶剂15-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；
减反射层中按质量百分数计包括:浓度5%纳米Si02水溶胶A: 25.0%-45.0%，浓度6%纳米Si02 水溶胶 B:21.0%-25.0%，浓度 7% 纳米Zr02 水溶胶C: 4.0%-6.5%，硝酸镧 0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为:
(1)按照质量百分数要求，混合浓度5%纳米Si02水溶胶A、浓度6%纳米Si02水溶胶B及浓度7%纳米Zr02水溶胶C，向其中滴加硝酸镧、硝酸钇和硝酸铽水溶液；
(2)快速搅拌以上混合溶胶2-3小时，稀土金属离子迅速吸附在纳米Si02和Zr02水溶胶表面； (3)将上述混合溶液在0.25MPa和90-110°C的压力釜中水热处理18-24小时；
(4)在上述混合溶液中加入浓度5%磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸快速搅拌1-2小时后，缓慢加入浓度5%表面活性剂水溶液及浓度5%偶联剂水溶液，快速搅拌0.5-1小时后制得；
乙组分涂料层中按质量份数计包括:N型导电体60份、丙烯酸改性反应性齐聚物16-20份、丙烯酸系稀释溶剂14-18份、光聚合催化剂1.2-2份、阻聚剂0.2份、添加剂0.4份；
合成树脂涂料层按质量份数计包括:丙烯酸改性反应性齐聚物40-50份、丙烯酸系稀释溶剂50-40份、光聚合催化剂3-5份、阻聚剂0.25份、添加剂1。
[0012]前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，防尘膜层为Si基系无机物层，厚度为100_300nm
;钢化玻璃的厚度为3_4mm。
[0013]前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，白色EVA的厚度为0.5mm至 lmm0
[0014]前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，浓度5%纳米Si02水溶胶A、浓度6%纳米Si02水溶胶B的平均径粒为20nm，浓度7%纳米Zr02水溶胶C的平均径粒均为35nm0
[0015]前述的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，表面活性剂是月桂酸二乙醇醜胺或十一■烧基硫酸纳，偶联剂是有机娃偶联剂或甲基二乙氧基娃烧。
[0016]本发明的有益效果是:本发明下腔室平面有一个小的倾斜度，在硅胶板充气对光伏组件产生压力时，由于有这一小倾斜度的存在，组件沿层压机长度方向上受力是不同时的，接近引线口的端部首先受力，这种方式可以在组件内部受到的压力在时间轴上从前到后逐渐产生，能够在组件内部为气体逃逸形成有效的通道，由于施加的压力较小，时间较短，充气施加压力后还要马上抽取真空，到一定时间后才对上室充气，所以本工艺不会对EVA的固化产生影响，短时施加压力还对组件内部起到一定的均化作用，有利于消除组件内部温度、几何位置等方面的差异；
由于本发明中的置放组件的面的倾斜度非常小，不会在保压过程中导致组件前后方向受力明显差异而产生其它封装质量问题；
本发明能够大幅的降低在太阳能电池组件封装过程中气泡缺陷的发生，特别是汇流带及引线口附近的气泡缺陷采用本发明后大幅降低，本发明容易实现，应用在太阳能组件封装中能够有效的提尚组件封装质量，提尚良品率。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
本实施例提供的一种采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，电池层组件包括:
电池片;沉积在电池片上表面的上层EVA;覆盖在上层EVA上的钢化玻璃;镀在钢化玻璃上表面的增透膜层，增透膜层上表面增镀防尘膜层；附着在电池片下表面的下层白色EVA(白色乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜);覆盖在下层EVA下表面的黑色钢化玻璃；
在制备过程中层叠铺设时，按照如下的顺序自上而下进行铺设:钢化玻璃、上层EVA、电池片、下层白色EVA及黑色钢化玻璃，以此构成层叠件;在黑色钢化玻璃上覆盖一层网状高温布，网状高温布的网格线对应电池片的汇流主栅线位置，和相邻电池片间间隙位置，从而构成封装件;将封装件置于层压机内
，置放光伏组件在层压机下舱室的倾斜平面上，层压时光伏组件的放置方向为离引线口较近的端部处于该倾斜平面上的较高位置；
其中先后经过6至10次抽气，每次抽气时间为2-3分钟，多次充气抽气使得施加给光伏组件短时压力，该压力由于倾斜面的存在，组件离引线口较近的端部先接受到短时压力，组件离引线口较远的端部后接受到短时压力；
随后进行1至3分钟加压及6至10分钟保压，抽气真空度达到0.1Mpa、加压压力为0.06Mpa至0.08Mpa、保压压力为0.03Mpa至0.06Mpa ；层压过程全程加热，加热温度为140°C至150摄氏度;层压工艺完成后除去网状高温布。
[0018]本实施例中的采用高效层压工艺的低成本高成品率太阳能组件，的倾斜平面与水平方向的夹角为1.5°;增透膜层由甲、乙组分涂料层及合成树脂涂料层构成；
甲组分涂料层中按质量份数计包括:减反射层16份、P型导电体33份、丙烯酸改性反应性齐聚物13份、丙烯酸系稀释溶剂18份、光聚合催化剂1.6份、阻聚剂0.3份、添加剂0.6份；减反射层中按质量百分数计包括:浓度5%纳米Si02水溶胶A: 25.0%-45.0%，浓度6%纳米Si02 水溶胶 B:21.0%-25.0%，浓度 7% 纳米Zr02 水溶胶C: 4.0%-6.5%，硝酸镧 0.6%-0.8%，硝酸钇0.6%-0.6%，硝酸铽0.02%-0.1%，浓度5%磷酸二氢铝2.5%-4.0%，磷酸二氢铵0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，浓度5%表面活性剂水溶液0.6%-1.5%，浓度5%偶联剂水溶液0.5%-2.0%，其余为去离子水；
其制备工艺为:
(1)按照质量百分数要求，混合浓