一种蜗牛纹评估试样组件及其制备和测试方法与流程

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种蜗牛纹评估试样组件及其制备方法，以及采用该方法得到的蜗牛纹评估试样组件的测试方法。

背景技术：

随着光伏技术不断的发展，作为将太阳能转化为电能的半导体器件的太阳能电池产品得到了快速的开发。太阳能电池产品经常会出现“蜗牛纹”（闪电纹或蚯蚓纹），其指在组件电池片表面出现细小变色条纹的一种现象，这种现象是化学反应的结果，极大地影响了组件的外观。

在对出现蜗牛纹的组件进行分析时发现，纹路一般都伴随着电池片的隐裂出现，在el（电致发光）成像中能够清楚看到出现蜗牛纹组件中电池片的隐裂。在对出现蜗牛纹处做剥离剖析，可以发现电池片本身并无变色，变色位置位于银浆与封装材料eva（乙烯-醋酸乙烯共聚物）的交界处。有研究指出蜗牛纹的出现与水汽有关，尤其是从背板透过的水汽，通过eva胶膜后从隐裂处渗过，在电池片表面富集，造成银浆氧化，形成黑色纹路。可以认为蜗牛纹的出现与隐裂纹、eva胶膜、银浆、水汽都有关系。

现有技术中，组件厂商在评估银浆与封装胶膜的组合是否有出现蜗牛纹的风险时，一般有两种方式：

1）如中国专利申请号201610122544.4，名称为“一种太阳能电池组件的蜗牛纹测试方法”的发明专利中所描述的，选择常规电池片，经过焊接、层叠（按顺序将玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、背板进行层叠）、层压过后形成光伏组件层压件；然后利用尖锐的工具在覆盖有棉被的背板上进行敲击，使层压件中的电池片出现隐裂纹；最后将光伏层压件置于湿热条件下适当时间，去除层压件观察是否有蜗牛纹出现。

2）如中国专利申请号201510996946.2，名称为“一种光伏组件蜗牛纹的测试方法”的发明专利中所描述的，选择隐裂电池片（隐裂长度占电池片总长度的1/4～3/4，隐裂数量≥2，且隐裂不允许明显脱离），经过焊接、层叠（按顺序将玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、背板进行层叠）、层压过后形成光伏组件层压件；再将光伏层压件置于湿热条件下适当时间，去除层压件观察是否有蜗牛纹出现。

上述两种方式的第一种是通过人为敲击产生隐裂纹，隐裂纹的长度、位置、类型等各种条件均不可控；第二种虽用一定的标准选取隐裂电池片，但仍无法精确控制不同电池片隐裂纹的形态特征。而组件厂商在对比不同银浆材料与eva胶膜组合的抗蜗牛纹性能时，需要规范两个影响因素，即水汽和电池片隐裂纹，才能得出合理的评估。

技术实现要素：

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种蜗牛纹评估试样组件及其制备方法，对采用不同银浆材料与eva胶膜的试样组件的电池片隐裂纹进行规范化，合理评估不同银浆材料和封装胶膜的性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法，包括以下步骤：选取电池片，采用切割设备对所述电池片进行切割，然后封装制样。

优选地，所述切割为激光切割，所述的切割设备为激光切割设备。

更加优选地，每个所述电池片的切割次数、切割面、切割方向和切割长度保持一致。

进一步优选地，所述切割面为所述电池片的背面。

进一步优选地，所述切割方向平行于所述电池片的栅线或垂直于所述电池片的栅线或是与所述电池片的栅线呈锐角角度交叉。

优选地，所述电池片之间经过焊接处理。

更加优选地，所述封装制样是将前板、前封装胶膜、所述电池片和后封装胶膜层叠后进行层压。

本发明还提供了一种蜗牛纹评估试样组件，包括前板、前封装胶膜、电池层和后封装胶膜，所述电池层由至少两片电池切片组成。

优选地，所述电池切片由所述电池片切割或断裂而成。

本发明还提供了一种蜗牛纹评估试样组件的测试方法，将按如上所述制备方法制备的所述蜗牛纹评估试样组件置于温度为30~90℃、湿度为10~95%以及有太阳光或者模拟太阳光源的条件下测试，评估所述试样组件是否有蜗牛纹产生。

与现有技术相比，本发明的一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法可以精确控制不同试样组件电池片隐裂的形态特征，使其保持一致，能够合理准确地量化评估不同银浆材料与封装胶膜的抗蜗牛纹性能。

附图说明

图1为实施例中蜗牛纹评估试样组件的层叠图；

图2为本发明的蜗牛纹评估试样组件的制备步骤；

图3为实施例一的蜗牛纹评估试样组件中电池片切割方向的示意图；

图4为实施例二的蜗牛纹评估试样组件中电池片切割方向的示意图；

图5为实施例三和实施例四的蜗牛纹评估试样组件中电池片切割方向的示意图；

附图中：前板-1，前封装胶膜-2，电池片-3，栅线-31，切割线-32，后封装胶膜-4，背板-5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

以下实施例中的一种蜗牛纹评估试样组件，包括前板1、前封装胶膜2、电池层、后封装胶膜4和背板5，电池层由至少两片电池切片组成。电池切片由电池片切割或断裂而成，以下实施例中电池切片由同一个或多个电池片3激光切割而成。通过设置激光切割设备参数从而使多个电池片3的切割方式保持一致，切割方式包括切割次数、切割面、切割方向、切割长度和切割深度。

实施例一

参照图1至3，本实施例的一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1：选材

选取常规无隐裂的电池片3。

步骤s2：激光切割

采用激光切割设备对电池片3沿切割线进行激光切割，多个电池片3的切割方式保持一致，切割方式包括切割次数、切割面、切割方向和切割深度。本实施例的切割面为电池片3的背面，切割至一定深度但是不完全切断电池片3，切割方向垂直于电池片3的背面栅线31，共切割了3次即具有三条切割线32，切割长度与电池片3的宽度保持一致。

步骤s3：焊接

对多个切割后的电池片3进行正常焊接，本实施例选取72片经同种切割方式切割后的电池片3进行焊接。

步骤s4：封装制样

按照前板1、前封装胶膜2、切割后的电池片3、后封装胶膜4、背板5进行层叠然后进行层压，并使电池片3沿切割线32断裂，形成电池切片。本实施例的前封装胶膜2和后封装胶膜4均为eva胶膜。将层压后的组件与边框和接线盒进行安装，形成蜗牛纹评估试样组件。

本实施例还提供了一种蜗牛纹评估试样组件的测试方法：将按如上所述制备方法制备的所述蜗牛纹评估试样组件置于温度为30~90℃、湿度为10~95%以及有太阳光或者模拟太阳光源的条件下测试，评估所述试样组件是否有蜗牛纹产生。

实施例二

参照图1-2和图4，一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1：选材

选取常规无隐裂的电池片3。

步骤s2：激光切割

采用激光切割设备对电池片3沿切割线进行激光切割，多个电池片3的切割方式保持一致，切割方式包括切割次数、切割面、切割方向和切割深度。本实施例的切割面为电池片3的背面，切割至一定深度但是不完全切断电池片3，切割方向平行于电池片3的背面栅线31，共切割了3次即具有三条切割线32，切割长度与电池片3的长度保持一致。切割完后，再施加应力使电池片3沿切割线32的位置断裂，形成电池切片。

步骤s3：焊接

对多个切割并断裂后的电池片3进行正常焊接，本实施例选取72片经同种切割方式切割后的电池片3进行焊接。

步骤s4：封装制样

按照前板1、前封装胶膜2、切割后的电池片3、后封装胶膜4、背板5进行层叠然后进行层压。本实施例的前封装胶膜2和后封装胶膜4均为eva胶膜。将层压后的组件与边框和接线盒进行安装，形成蜗牛纹评估试样组件。

本实施例还提供了一种蜗牛纹评估试样组件的测试方法：将按如上所述制备方法制备的所述蜗牛纹评估试样组件置于温度为30~90℃、湿度为10~95%以及有太阳光或者模拟太阳光源的条件下测试，评估所述试样组件是否有蜗牛纹产生。

实施例三

参照图1-2和图5，一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1：选材

选取常规无隐裂的电池片3。

步骤s2：激光切割

采用激光切割设备对电池片3沿切割线进行激光切割，多个电池片3的切割方式保持一致，切割方式包括切割次数、切割面、切割方向和切割深度。本实施例的切割面为电池片3的背面，切割至一定深度但是不完全切断电池片3，切割方向与电池片3的背面栅线31呈45°角相交，共切割了3次即具有三条切割线32。

步骤s3：焊接

对多个切割后的电池片3进行正常焊接，本实施例选取72片经同种切割方式切割后的电池片3进行焊接。将焊接后的电池片3施加应力，使电池片3沿切割线32的位置断裂，形成电池切片。

步骤s4：封装制样

按照前板1、前封装胶膜2、切割后的电池片3、后封装胶膜4、背板5进行层叠然后进行层压，本实施例中的背板5为离型膜5，在层压操作完成后揭去离型膜5。本实施例的前封装胶膜2和后封装胶膜4均为eva胶膜。将层压后的组件与边框和接线盒进行安装，形成蜗牛纹评估试样组件。

本实施例还提供了一种蜗牛纹评估试样组件的测试方法：将按如上所述制备方法制备的所述蜗牛纹评估试样组件置于温度为30~90℃、湿度为10~95%以及有太阳光或者模拟太阳光源的条件下测试，评估所述试样组件是否有蜗牛纹产生。

实施例四

参照图1-2和图5，本实施例的一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法与实施例三基本相同，区别点在于：本实施例的激光切割操作中直接将电池片3沿切割线32的位置切断形成电池切片，之后再进行后续操作焊接及封装制样操作。

本发明的一种蜗牛纹评估试样组件的制备方法可以精确控制不同试样组件电池片隐裂的形态特征，使其保持一致，能够合理准确地量化评估不同银浆材料与封装胶膜的抗蜗牛纹性能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。