用于海洋浮标的光伏组件及其太阳能电池片的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于海洋浮标的光伏组件及其太阳能电池片的制备方法，光伏组件包括组件本体，所述组件本体包括从上至下依次贴合的上盖板玻璃、上封装材料、太阳能电池片、下封装材料、下盖板玻璃；所述组件本体四周涂覆有防护层。利用本发明的光伏组件制造的光伏发电装置能为海洋浮标提供持续稳定的能源供应，在海洋浮标上能长期稳定发电，有效避免了海洋盐雾对光伏组件的腐蚀。
【专利说明】用于海洋淳标的光伏组件及其太阳能电池片的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏发电领域，特别是一种用于海洋浮标的光伏组件及其太阳能电池 片的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在全球陆地资源日趋紧张和环境不断恶化的今天，世界各国纷纷将目光转向海 洋，开发海洋资源、发展海洋经济成为沿海国家国民经济的重要支柱。海洋环境监测技术是 海洋资源开发的技术支撑。海洋浮标平台是海洋环境监测技术的关键，而能源供应系统又 是海洋浮标平台建设的关键。海洋环境盐雾腐蚀严重，远离陆地电网，开发稳定的能源供应 系统成为关键。一般的光伏发电装置主要应用于陆地上，其结构设计不耐海水盐雾腐蚀，不 能在海洋环境条件下长期使用。
[0003] 常规光伏组件的封装结构为上到下依次由上盖板玻璃、封装材料、太阳能电池片、 封装材料、背板组成，四周用铝边框进行保护。背板材料一般为含氟有机膜，在海洋环境条 件下，有一定透水性，容易造成电池片腐蚀，铝边框在海洋高湿度，高盐雾的环境下容易腐 蚀失效，造成组件破坏，不能有效发电，因此存在明显不足。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种耐海水盐雾腐蚀的 用于海洋浮标的光伏组件及其太阳能电池片的制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于海洋浮标的光伏组 件，包括组件本体，所述组件本体包括从上至下依次贴合的上盖板玻璃、上封装材料、太阳 能电池片、下封装材料、下盖板玻璃；所述组件本体四周涂覆有防护层。
[0006] 所述太阳能电池片表面覆盖有二氧化硅膜或氧化层，二氧化硅膜或氧化层起到钝 化电池片作用和减少反射率的同时，能有效保护电池片内部PN结免受外界的水汽或者盐 雾腐蚀，提高电池片可靠性。
[0007] 所述防护层采用硅胶制成，保护组件内部不进入水汽等，使得组件耐磨、耐刮、耐 碰撞，并能抵受严峻的海洋腐蚀性环境。
[0008] 所述上封装材料、下封装材料均为有机娃胶，所述有机娃胶厚度为0. 2?I. 5mm， 相对于常规组件使用的EVA封装材料，能更加有效的阻止水汽进入组件内部，增加组件在 海洋浮标平台上应用的可靠性。
[0009] 本发明还提供了一种太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤： 1) 把P型硅片放在40?80°C的氢氧化钠或者氢氟酸和硝酸混合液中2?20分钟，去 除P硅片表面的损伤，形成减少反射的绒面；其中，氢氧化钠溶液浓度范围为0. 8%-2% ;氢氟 酸、硝酸、水的体积比为3:9:4; 2) 在氮气气流的保护下，在800?KKKTC高温下通入氧气和三氯氧磷，进行扩散形成 PN结； 3) 将经步骤2)扩散完的P硅片经过清洗后，在氮气和氧气氛围下800?IKKTC条件 下干氧氧化10-20分钟，生成一层致密的50?200nm厚度的二氧化硅膜，其中所述氮气和 氧气体积比为2:8?5:5 ;;或者，把经步骤2)扩散完的P硅片放置在强氧化氛围中形成 氧化层，所述强氧化氛围为臭氧或者一氧化二氮； 4) 把经步骤3)处理后得到的电池片的正表面用PECVD方法镀一层氮化硅减反射膜； 5) 在经步骤4)处理后的电池片上表面印刷银电极，在下表面印刷铝背场，然后在 700?1000°C下快速通过烧结炉，进行烘干烧结，形成电池片。
[0010] 与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明针对现有晶体硅光伏发电 装置无法在海洋环境条件下长期使用的、耐盐雾腐蚀能力不强的缺陷，提供了一种耐海水 盐雾的用于海洋浮标的光伏组件及其太阳能电池片的制备方法，采用玻璃取代了背板，能 够有效防止了水汽进入组件内部，这样避免了铝边框在海洋浮标系统上使用造成的盐雾腐 蚀失效现象，使光伏组件更加耐海洋环境下的腐蚀老化，电池片上的二氧化硅膜或氧化膜 能起到钝化电池片作用和减少反射率的同时，能有效保护电池片内部PN结免受外界的水 汽或者盐雾腐蚀，提高电池片可靠性，利用本发明的光伏组件制造的光伏发电装置能为海 洋浮标提供持续稳定的能源供应，在海洋浮标上能长期稳定发电，有效避免了海洋盐雾对 光伏组件的腐蚀。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明一实施例光伏组件示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本发明的光伏组件封装结构从上到下依次为上盖板玻璃、封装材料、 太阳能电池片、封装材料、下盖板玻璃。
[0013] 上盖板玻璃为2-6mm厚度的钢化超白玻璃，其机械强度大，透光率大于90%，下盖 板玻璃为l_4mm厚的半钢化或者钢化玻璃，因此本发明的组件机械强度足够，不需要在四 周采用铝边框进行机械强度的加固。本发明的封装结构采用玻璃取代了背板，能够有效防 止了水汽进入组件内部，这样避免了铝边框在海洋浮标系统上使用造成的盐雾腐蚀失效现 象，使光伏组件更加耐海洋环境下的腐蚀老化。
[0014] 本发明的封装材料是有机透明硅胶，相对于常规组件使用的EVA封装材料，能更 加有效的阻止水汽进入组件内部，增加组件在海洋浮标平台上应用的可靠性。
[0015] 光伏组件的四周使用密封硅胶套进行保护，保护组件内部不进入水汽等，使得组 件耐磨、耐刮、耐碰撞,并能抵受严峻的海洋腐蚀性环境。
[0016] 本发明电池片制备工艺为： 1) 把P型硅片放在40-80°C的氢氧化钠或者盐酸硝酸混合液中5-30分钟，去除硅片表 面的损伤，形成减少反射的绒面； 2) 在氮气气流的保护下，在800-KKKTC高温下通入氧气和三氯氧磷，进行扩散形成PN 结； 3) 扩散完的硅片经过清洗后，在电池表面形成一层氧化层来保护电池。其制备特征 为，方法一：在娃片扩散完成后在氮气和氧气(氮气和氧气体积比为2:8?5:5)氛围下 800-1100°C条件下干氧氧化10-20分钟，生成一层致密的50-200nm厚度的二氧化硅膜；方 法二：把硅片放置在强氧化氛围中形成氧化层，其氧化氛围可以是臭氧或者是一氧化二氮。 这层二氧化硅膜起到钝化电池片作用和减少反射率的同时，能有效保护电池片内部PN结 免受外界的水汽或者盐雾腐蚀，提高电池片可靠性。
[0017] 4)把电池片的正表面用PECVD的方法镀一层氮化硅减反射膜。
[0018] 5)采用丝网印刷机在电池上面表面印刷银电极，在下表面印刷铝背场，然后在烧 结炉中快速烘干烧结。
[0019] 把太阳能硅片进行清洗、制绒、扩散制作PN结，然后把多晶硅片放入高温氧化炉 内，进行干氧氧化，其工艺参数如下表：
【权利要求】
1. 一种用于海洋浮标的光伏组件，包括组件本体，其特征在于，所述组件本体包括从上 至下依次贴合的上盖板玻璃（1)、上封装材料（2)、太阳能电池片（3)、下封装材料（6)、下盖 板玻璃（5);所述组件本体四周涂覆有防护层（4)。
2. 根据权利要求1所述的用于海洋浮标的光伏组件，其特征在于，所述上盖板玻璃（1) 为2?6mm厚的钢化超白玻璃，所述下盖板玻璃（5)为1?4_厚的半钢化玻璃或钢化玻 3? 〇
3. 根据权利要求1或2所述的用于海洋浮标的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池 片（3 )表面覆盖有二氧化硅膜或氧化层。
4. 根据权利要求3所述的用于海洋浮标的光伏组件，其特征在于，所述防护层（4)采用 娃胶制成。
5. 根据权利要求3所述的用于海洋浮标的光伏组件，其特征在于，所述二氧化硅膜厚 度为50?200nm。
6. 根据权利要求1所述的用于海洋浮标的光伏组件，其特征在于，所述上封装材料 (2)、下封装材料（6)均为有机娃胶，所述有机娃胶厚度为0. 2?1. 5mm。
7. -种权利要求3所述太阳能电池片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 把P型硅片放在40?80°C的氢氧化钠或者氢氟酸和硝酸混合液中2?20分钟，去 除P硅片表面的损伤，形成减少反射的绒面；其中，氢氧化钠溶液浓度范围为0. 8%-2% ;氢氟 酸、硝酸、水的体积比为3:9:4; 2) 在氮气气流的保护下，在800?KKKTC高温下通入氧气和三氯氧磷，进行扩散形成 PN结； 3) 将经步骤2)扩散完的P硅片经过清洗后，在氮气和氧气氛围下800?1KKTC条件 下干氧氧化10-20分钟，生成一层致密的50?200nm厚度的二氧化硅膜，其中所述氮气和 氧气体积比为2:8?5:5 ;;或者，把经步骤2)扩散完的P硅片放置在强氧化氛围中形成 氧化层，所述强氧化氛围为臭氧或者一氧化二氮； 4) 把经步骤3)处理后得到的电池片的正表面用PECVD方法镀一层氮化硅减反射膜； 5) 在经步骤4)处理后的电池片上表面印刷银电极，在下表面印刷铝背场，然后在 700?KKKTC下快速通过烧结炉，进行烘干烧结，形成电池片。
【文档编号】H01L31/048GK104393072SQ201410592805
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】黄岳文, 刘新华, 张福家, 杨志权, 唐荣, 杨摇 申请人:湖南红太阳新能源科技有限公司