专利名称：大面积轻量化太阳能电池的封装方法
技术领域：
本发明涉及的是一种太阳能电池技术领域的方法，具体地说，是一种大面积轻量化太阳能电池的封装方法。
背景技术：
传统的太阳能电池封装方法一般有两种环氧树脂封装和表层玻璃片封装。环氧树脂封装的太阳能电池一般是底层为绝缘的基板，中间一层太阳能电池，上面是一层固化的环氧树脂，此类封装的太阳能电池耐氧化，耐高低温交变且耐寒，绝缘性能良好，还耐潮湿，对电池组件有保护作用，组件的使用寿命比较长，缺点是只能用在小功率场合，而且相对比重大，不适合大面积大功率条件使用。表层玻璃片封装工艺组件原材料自下至上的次序为PVF、EVA、电池片、EVA、玻璃片。此类封装的太阳能电池组件适用在大面积大功率的场合，不足之处在于玻璃和电池片易破碎，而且电池板的整个质量比较大，不适合在对重量有要求的场合使用。
经对现有技术文献的检索发现，林安中、赵续文、范质勤、沈华元、周良德在《多晶硅太阳电池组件及封装材料的研究》(《太阳能学报》第13卷，第1期，1992年1月，33～37页)一文中提到太阳能电池板的封装工艺步骤先将太阳电池串联焊接，然后依照玻璃一EVA一太阳电池一EVA-PVF膜的顺序相叠，进行层压封装，再组装上导线、接线盒、边缘密封带及框架，就完成了整套组件的封装工艺。这种方法的不足之处在于最外层的玻璃在受到冲击时比较容易破碎，会连带造成太阳能电池片的损毁，同时整个电池板组件的质量比较大，不适合在对重量有严格要求的场合使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大面积轻量化太阳能电池的封装方法，使其改善大面积大功率太阳能电池板重量大、玻璃片易碎的问题，同时因为去掉了玻璃片，增加了太阳光的透过率，一定程度上提高了太阳能电池组件的效率。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤(1)将要封装的太阳能电池硅晶片串联或并联连接成排；(2)自上而下依照以下顺序相叠EVA(聚乙烯-醋酸乙烯酯)、太阳能电池、EVA(聚乙烯-醋酸乙烯酯)、PVF(聚氟乙烯)膜、FR-4环氧玻璃纤维基板；(3)层压5-10分钟，层压温度为100℃；(4)在140℃-160℃下进行5-10分钟的定温固化。此时应该选择允许范围内较低的温度和较短的时间，防止FR-4环氧玻璃纤维基板在高温下产生焦化。
EVA主要用于固定太阳能电池，同时覆盖在太阳能电池表面对其起一个保护的作用。同时EVA有一定的柔性，能够在局部范围内抵抗一定的冲击，保护太阳能电池。太阳能电池的作用是将光能转化为电能。PVF膜的作用为绝缘和阻挡潮气。FR-4环氧玻璃纤维基板的作用是提供一个安装基础，给整个封装后的太阳能电池组件提供足够的结构强度。
本发明对太阳能电池板封装方法的改进在于，去掉了质量较大且较易破碎的表层覆盖玻璃片，增加FR-4环氧玻璃纤维基板保证大面积太阳能电池板在没有表层玻璃片的情况下的结构强度。本发明能够大幅度降低封装后太阳能电池组件的重量，同时比使用玻璃封装表面提供更好的表面抗冲击能力，还能提高太阳能电池组件的效率约10％(由于玻璃的透光率约为90％)。使用这种方法封装的太阳能电池组件能够以一种蒙皮的形式方便地安装在电动汽车和建筑物的表面。非常适用于太阳能电动车这一类对重量非常敏感且太阳能电池组件的工作环境比较恶劣的情况。
具体实施例方式
实施例1(1)将要封装的太阳能电池硅晶片串联连接成排；(2)自上而下依照以下顺序相叠EVA、太阳能电池、EVA、PVF膜、FR-4环氧玻璃纤维基板；(3)层压5分钟，层压温度为100℃；
(4)在140℃下进行10分钟的定温固化。
按照这种方法封装12片太阳能电池组件，以6片串连成一组，两族并联，安装在一辆太阳能电动车上，成功地将车重控制在250kg左右。在试车的过程中，发生过异物冲击组件的情况，在表面EVA上留下了明显的痕迹，但是组件中的太阳能电池并没有受损，整个组件仍能够正常工作。
实施例2(1)将要封装的太阳能电池硅晶片并联连接成排；(2)自上而下依照以下顺序相叠EVA、太阳能电池、EVA、PVF膜、FR-4环氧玻璃纤维基板；(3)层压8分钟，层压温度为100℃；(4)在146℃下进行7分钟的定温固化。
按照这种方法封装12片太阳能电池组件，以6片串连成一组，两族并联，安装在一辆太阳能电动车上，成功地将车重控制在250kg左右。在试车的过程中，发生过异物冲击组件的情况，在表面EVA上留下了明显的痕迹，但是组件中的太阳能电池并没有受损，整个组件仍能够正常工作。
实施例3(1)将要封装的太阳能电池硅晶片串联连接成排；(2)自上而下依照以下顺序相叠EVA、太阳能电池、EVA、PVF膜、FR-4环氧玻璃纤维基板；(3)层压10分钟，层压温度为100℃；(4)在160℃下进行5分钟的定温固化。
按照这种方法封装12片太阳能电池组件，以6片串连成一组，两族并联，安装在一辆太阳能电动车上，成功地将车重控制在250kg左右。在试车的过程中，发生过异物冲击组件的情况，在表面EVA上留下了明显的痕迹，但是组件中的太阳能电池并没有受损，整个组件仍能够正常工作。
权利要求
1.一种大面积轻量化太阳能电池的封装方法，其特征在于，将要封装的太阳能电池硅晶片串联或并联连接成排，自上而下依照以下顺序相叠EVA、太阳能电池、EVA、PVF膜、FR-4环氧玻璃纤维基板，层压，定温固化。
2.根据权利要求1所述的大面积轻量化太阳能电池的封装方法，其特征是，所述的层压，其温度为100℃。
3.根据权利要求2所述的大面积轻量化太阳能电池的封装方法，其特征是，所述的层压，其时间为5-10分钟。
4.根据权利要求1所述的大面积轻量化太阳能电池的封装方法，其特征是，所述的定温固化，其温度为140℃-160℃。
5.根据权利要求4所述的大面积轻量化太阳能电池的封装方法，其特征是，所述的定温固化，其时间为5-10分钟。
全文摘要
一种大面积轻量化太阳能电池的封装方法，属于能源技术领域。本发明包括以下步骤(1)将要封装的太阳能电池硅晶片串联或并联连接成排；(2)自上而下依照以下顺序相叠EVA、太阳能电池、EVA、PVF膜、FR－4环氧玻璃纤维基板；(3)层压5－10分钟后，层压温度为100℃；(4)在140℃－160℃下进行5－10分钟的定温固化。本发明改善大面积大功率太阳能电池板重量大、玻璃片易碎的问题，同时因为去掉了玻璃片，增加了太阳光的透过率，一定程度上提高了太阳能电池组件的效率。
文档编号H01L31/18GK1770481SQ20051003044
公开日2006年5月10日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者居小凡, 陈建平, 丁麒, 李川, 陈关龙 申请人:上海交通大学