一种层压装置及层压方法与流程

本发明涉及光伏太阳能电池技术领域，尤其是一种层压装置及层压方法。

背景技术：

随着能源的日益短缺，人们对太阳能的开发和利用日趋重视。市场上对面积更大、效率更高，且生产成本更低的新型太阳能电池的需求日益增加。在光伏电池领域，硅基薄膜、碲化镉（CdTe）薄膜、CIGS薄膜太阳电池因其本身固有的材料性能和他的发展进程、便于大面积连续化生产等优点，受到广泛关注。

层压机是制造太阳能电池组件所需的一种重要设备，是把太阳能电池、EVA、背板等材料在高温真空的条件下压成具有一定刚性和稳定性的整体的设备。

而碲化镉薄膜太阳能电池由于其本身的特点，在经过数分钟到数小时的光照过程后，会出现其最大功率（Pmax）趋于稳定的现象。碲化镉太阳能模块在光照下会产生光电流，光电流由移动的载子所形成，载子在流经吸收层的过程中，可以填补部分禁锢缺陷，而稳定模块电性，目前主要的手段是增加外加电流，可以减短稳定最大功率所需的最短日照时间，而外加电流需要一定的时间和温度。目前的做法是层压后，单独对电池进行升温、保温再外加电流，需要增加额外的设备和能源，提高了生产成本，降低了产品竞争力。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种层压装置及层压方法。

本发明采用的技术方案是：

一种层压装置，包括层压机下腔室、层压机上腔室、抽真空装置以及压力装置,所述层压机下腔室与层压机上腔室内分别设有加热装置，层压机下腔室与层压机上腔室之间用于敷设待层压薄膜电池组件，抽真空装置用于层压机内的抽真空，压力装置用于施力给层压机上腔室使其朝向层压机下腔室运动以对待层压薄膜电池组件进行层压，所述层压机上腔室还设置有加电流装置，该加电流装置的输入端用于连接外部恒定电流电源、输出端用于连接待层压薄膜电池组件的汇流条以进行加电流环节。

所述层压机下腔室外表面包裹有第一硅胶板，该层压机上腔室的上表面固定有第二硅胶板、下表面固定有第三硅胶板，第一硅胶板上用于敷设待层压薄膜电池组件，所述加电流装置包括至少一组电缆孔、导线正极、导线负极、金属导电薄片正极和金属导电薄片负极，该导线正极、导线负极设置在电缆孔内并用于连接所述外部恒定电流电源，导线正极与金属导电薄片正极连接，导线负极与金属导电薄片负极连接，金属导电薄片正极和金属导电薄片负极镶嵌或者贴附在下表面固定在第三硅胶板底面以用于连接所述待层压薄膜电池组件的汇流条。

所述金属导电薄片正极和金属导电薄片负极的间距为1mm~200mm。

所述金属导电薄片正极和金属导电薄片负极与第三硅胶板在一个平面上，或者突出第三硅胶板高度≤1mm。

所述待层压的薄膜电池组件包括碲化镉、铜铟镓硒、非晶硅、微晶硅等薄膜电池组件。

本发明还包括与上述层压装置同一发明构思的技术方案：一种应用上述任一所述层压装置的层压方法，包括以下步骤（A）准备待层压薄膜电池组件和通过加热装置对层压机内预热，预热温度为80~300℃；（B）将待层压薄膜电池组件敷设在层压机下腔室上；（C）驱动层压机上腔室下降使得加电流装置的输出端连接待层压薄膜电池组件的汇流条；（D）分多个步骤对待层压薄膜电池组件进行层压；（E）在上述步骤（D）中任意层压步骤同时加电流给层压薄膜电池组件。

所述步骤（D）中层压步骤包括：第一步：抽本底真空，时间保持2~8min，温度80~300℃；第二步：压力40~80Kpa，时间持续1~3min，温度80~300℃；第三步：压力20~40Kpa，时间持续2~4min，温度80~300℃；第四步：压力10~30Kpa，时间持续2~4min，温度80~300℃。

所述步骤（E）加电流的参数为：电流大小为太阳能模块短路电流的0.5–2倍，持续时间5秒-2分钟。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池的层压装置及方法，传统的层压机主要是作为层压作用，本发明在层压的技术上，增加了额定加电流装置，在层压的过程中同时完成加电流过程，加快稳定碲化镉薄膜太阳能模组最大功率，节约了生产成本和时间，有利于进一步降低组件成本，提高产品竞争力。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1为本发明层压装置的剖面示意图；

图2为加电流装置的局部放大图；

图3为层压机上腔室的俯视图；

图4为电缆孔的局部放大图；

图5为层压机上腔室的仰视图；

图6为金属导电薄片组的局部放大图；

图7为碲化镉薄膜电池组件敷设后的示意图；

图8为根据本发明实施例的薄膜太阳能电池层压示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的一种层压装置，包括层压机下腔室1、层压机上腔室4、抽真空装置以及压力装置（未示出）,所述层压机下腔室1与层压机上腔室4内分别设有加热装置6，层压机下腔室1与层压机上腔室4之间用于敷设待层压薄膜电池组件，抽真空装置用于层压机内的抽真空，压力装置用于施力给层压机上腔室4使其朝向层压机下腔室1运动以对待层压薄膜电池组件进行层压，所述层压机上腔室4还设置有加电流装置7，该加电流装置7的输入端用于连接外部恒定电流电源、输出端用于连接待层压薄膜电池组件的汇流条以进行加电流环节。

具体的，所述层压机下腔室1外表面包裹有可围绕层压机下腔室1运动的第一硅胶板2，该层压机上腔室4的上表面固定有第二硅胶板5、下表面固定有第三硅胶板3，硅胶板在层压中起到保护和保温的作用，第一硅胶板2上用于敷设待层压薄膜电池组件，如图2所示，加电流装置7包括至少一组电缆孔71、导线正极711、导线负极712、金属导电薄片组72（金属导电薄片正极721和金属导电薄片负极722），层压时，一组加电流装置7对应一个待层压薄膜电池组件，该导线正极711、导线负极712设置在电缆孔71内并用于连接所述外部恒定电流电源，导线正极711与金属导电薄片正极721连接，导线负极712与金属导电薄片负极722连接，金属导电薄片正极721和金属导电薄片负极722镶嵌或者贴附在下表面固定在第三硅胶板3底面以用于连接所述待层压薄膜电池组件的汇流条，参见图3-图6。

所述金属导电薄片正极721和金属导电薄片负极722的间距为1mm~200mm，金属导电薄片正极721和金属导电薄片负极722与第三硅胶板3在一个平面上，或者突出第三硅胶板3高度≤1mm，相对位置可调，金属导电薄片可以为矩形、圆形或者其他形状，主要起导电的作用；金属导电薄片材料可以是金、银、铜、铝等金属材质；

优选的，所述待层压薄膜电池组件为碲化镉薄膜电池组件8，也可以是其他需要加电流的已知层压薄膜电池组件。

如图7-图8所示，本发明还包括与上述层压装置同一发明构思的技术方案：一种应用上述任一所述层压装置的层压方法，包括以下步骤：

（A）准备碲化镉薄膜电池组件8和通过加热装置6对层压机内预热，预热温度为80~300℃；

（B）将碲化镉薄膜电池组件8敷设在层压机下腔室1上；

（C）驱动层压机上腔室4下降使得加电流装置7的输出端连接碲化镉薄膜电池组件8的汇流条81、82；

（D）分多个步骤对碲化镉薄膜电池组件8进行层压；

本步骤中层压步骤包括：第一步：抽本底真空，时间保持2~8min，温度80~300℃；第二步：压力40~80Kpa，时间持续1~3min，温度80~300℃；第三步：压力20~40Kpa，时间持续2~4min，温度80~300℃；第四步：压力10~30Kpa，时间持续2~4min，温度80~300℃。

（E）在上述步骤（D）中任意层压步骤同时加电流给碲化镉薄膜电池组件8所述步骤（E）加电流的参数为：电流大小为太阳能模块短路电流的0.5–2倍，持续时间5秒-2分钟。

完成层压后，将碲化镉薄膜电池组件8取出，然后冷却，装接线盒灌封、固化、测试，完成组件制备。

如上所述，可以看出本发明提供了一种碲化镉薄膜太阳能电池的层压装置及方法，传统的层压机主要是作为层压作用，本发明在层压的技术上，增加了额定加电流装置，在层压的过程中同时完成加电流过程，加快稳定碲化镉薄膜太阳能模组最大功率，节约了生产成本和时间，有利于进一步降低组件成本，提高产品竞争力。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。