一种双玻光伏组件及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种双玻太阳能光伏组件，具体涉及一种双玻光伏组件及其制备方法和用途。

背景技术：

双玻光伏组件，即双玻光伏电池，是指由两片玻璃和太阳能电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，全球能源供不应求，太阳能作为可再生能源，在能源紧缺的今天，受到全球普遍关注。

随着太阳能电池技术的进步，材料成本的降低，光伏发电技术现已步入成熟，太阳能光伏产品也从特殊专业化用途逐渐向市场化的消费类产品发展，其应用范围扩展到各个领域。

但是，早期的双玻光伏组件由于使用前后标准的光伏玻璃，不仅在封装过程中会因为双层玻璃的刚性挤压而出现移位、电池裂片、玻璃破碎，以及气泡不易排出等问题，而且其重量很大，搬运不方便，同时也无法解决由于电池片之间漏光导致的功率损失，因此一直没有形成大规模的量产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双玻光伏组件及其制备方法和用途，该组件解决了现有技术的双玻光伏组件重量大和电池片间漏光导致的功率损失等问题，本发明制备的组件的光电转化率得到提高，且重量减轻。

为了达到上述目的，本发明提供了一种双玻光伏组件的制备方法，该方法包含：

步骤1：将若干电池片排列成n排，n≥1且为自然数，每排电池片之间串联在一起作为一个电池串，将若干电池串之间串联或并联在一起；

步骤2：依次按照基层、第一胶层、电池片层、第二胶层和表层的顺序铺设各层，对电池片层进行电气检查和外观检查；

步骤3：在基层下部和表层上部放置玻璃纤维网格布，在130℃～140℃且真空度梯度增加的条件下，进行层压；

步骤4：在层压完成后，待温度降低后去除玻璃纤维网格布，并进行裁剪使边缘平整；

步骤5：在110℃～160℃且抽真空的条件下，对步骤4裁剪得到的材料进行固化交联；

步骤6：将固化得到的材料用金属边框封装，得到双玻光伏组件。

其中，在步骤5中，真空度范围为0～100kpa。

在步骤1中，通过将互联条焊接在电池片上，将每一排的电池片之间以及各电池串之间连接在一起，并在串联在一起的电池串的两端均设置引出线。

在步骤2中，所述的表层的厚度为45μm～55μm。

在步骤3中，所述的玻璃纤维网格布为聚四氟玻璃纤维网格布。

在步骤3中，所述的真空度按照-80kpa、-60kpa、-20kpa的顺序依次升压。

在步骤5中，固化交联的温度为135℃。

在步骤6中，所述的金属边框为铝合金边框。

在步骤6中，所述的封装采用的封装胶为玻璃胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

本发明还提供了一种双玻光伏组件，该组件由所述的双玻光伏组件的制备方法获得，该组件包含：基层，设置在基层上的第一胶层，设置在第一粘胶层上的电池片层，设置在电池片层上的第二胶层，设置在第二胶层上的表层；以及包覆在各层边缘的金属边框。

其中，所述的基层为玻璃板，该玻璃板为钢化玻璃或光伏玻璃；所述的第一胶层和第二胶层均包含乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述的表层为乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物；所述的电池片层为若干串联或并联的电池片。

本发明还提供了一种根据所述的双玻光伏组件的用途，该双玻光伏组件用于建筑节能。

本发明的双玻光伏组件及其制备方法和用途，解决了现有技术的双玻光伏组件重量大和电池片间漏光导致的功率损失等问题，具有以下优点：

(1)本发明的双玻光伏组件的表层采用乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物，不再使用玻璃，使组件的整体重量减轻，方便了运输；

(2)本发明的表层采用的乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物具有很好的绝缘性、耐温性以及透光率，能够提高组件的光电转化率和在户外使用的寿命，而且其抗冲击性能好，减少了制备过程中的破碎或破损的可能性，还能避免在运输过程中的损坏；

(3)本发明的第一胶层和第二胶层采用eva，其具有优异的粘结性能和耐老化性能，能长期在户外保持良好的性能；

(4)本发明的双玻光伏组件的制备在层压过程中，真空度阶梯变化，减少了各层间的偏移，以及过大压力导致玻璃破裂情况的出现；

(5)本发明的双玻光伏组件的制备，使用玻璃纤维网格布设置在表层上，避免了表层起皱和偏移；

(6)本发明的双玻光伏组件的制备，在固化过程中，控制固化温度和压力，提高了eva与相邻层的粘着力。

附图说明

图1为本发明实施例1的双玻光伏组件的结构示意图。

图2为本发明实施例2的电池片层的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

一种双玻光伏组件的制备方法，该方法包含：

步骤1：将若干电池片排列成n排，n≥1且为自然数，每排电池片之间串联在一起作为一个电池串，将若干电池串之间串联或并联在一起；

步骤2：依次按照基层、第一胶层、电池片层、第二胶层和表层的顺序铺设各层，对电池片层进行电气检查和外观检查；

步骤3：在基层下部和表层上部放置玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布能够固定表层，避免表层的起皱和偏移，在130℃～140℃且真空度梯度增加的条件下，进行层压；

步骤4：在层压完成后，待温度降低后去除玻璃纤维网格布，并进行裁剪使边缘平整；

步骤5：在110℃～160℃且抽真空的条件下，对步骤4裁剪得到的材料进行固化交联，在该过程中，尽量降低eva融化温度，延长融化时间，能够有效避免表层皱起的问题；

步骤6：将固化得到的材料用金属边框封装，并安装接线盒，得到双玻光伏组件；

在步骤5中，真空度范围为0～100kpa。

在步骤1中，通过将互联条焊接在电池片上，将每一排的电池片之间以及各电池串之间连接在一起，并在串联在一起的电池串的两端均设置引出线。

在步骤2中，所述的表层的厚度为45μm～55μm。

在步骤3中，所述的玻璃纤维网格布为聚四氟玻璃纤维网格布。

在步骤3中，所述的真空度按照-80kpa、-60kpa、-20kpa的顺序依次升压。

在步骤5中，固化交联的温度为135℃。

在步骤6中，所述的金属边框为铝合金边框。

在步骤6中，所述的封装采用的封装胶为玻璃胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

双玻光伏组件的制备并不限于上述步骤，制备过程中需要根据双玻光伏组件的组成和所使用的设备(层压机)等实际情况调整上述制备步骤，如可将层压过程和固化过程同时进行。

一种双玻光伏组件，该组件由上述双玻光伏组件的制备方法获得，其包含：基层，设置在基层上的第一胶层，设置在第一粘胶层上的电池片层，设置在电池片层上的第二胶层，设置在第二胶层上的表层；以及包覆在各层边缘的金属边框。

其中，基层为玻璃板，该玻璃板为钢化玻璃或光伏玻璃；第一胶层和第二胶层均包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva,ethylene-vinylacetate)；表层为乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe,ethylenetetrafluoroethylene)或氟化乙烯-丙烯共聚物(fep,fluorinatedethylenepropylene)，etfe减轻了双玻光伏组件的重量，而且其具有高透光率；电池片层为若干串联或并联的电池片。

一种上述双玻光伏组件的用途，该双玻光伏组件用于建筑节能。

实施例1

一种双玻光伏组件，如图1所示，为本发明实施例1的双玻光伏组件的结构示意图，该组件包含依次设置的：钢化玻璃5(基层)、eva层4(第一胶层)、电池片层3、eva层2(第二胶层)、etfe薄膜层1(表层)，以及设置在上述各层边缘的铝合金边框。

钢化玻璃5的反射率大于等于91％，其能够提高对太阳能的吸收，而且钢化玻璃5具有支撑和抗冲击的作用。

eva层4和eva层2均采用鹿山ev1051g1，ev1051g1是一种快固型胶膜，具有优异的粘结性能和耐老化性能，能长期在户外保持良好的性能。

etfe层1的厚度为50μm。etfe具有高绝缘性、耐热、耐酸碱、抗冲击，以及阻燃等性能，其耐温范围很大，其脆化温度低至-100℃，而且耐低温冲击性能好，在-80℃下仍具有较高的冲击强度。此外，etfe的光透过率能够达到95％，能够提高光电转化率，还具有抗粘着表面，使其表面具有高抗污和易清洗的特点。

电池片层3通过36块电池片排列成12*3(12排3列)串联在一起，电池片为单晶硅电池片。

铝合金边框通过eva粘在上述各层的边缘，将组件封装在一起。

实施例2

一种双玻光伏组件，其结构与实施例1的相同，区别在于将表层采用的材料为fep，且电池片层通过36块电池片排列成4*9(4排9列)串联在一起，如图2所示，为本发明实施例2的电池片层的结构示意图。

fep具有高绝缘性、化学惰性、耐温性、耐紫外线、抗燃性以及耐磨性等特性，其断裂伸长率能够达到300％，在户外长期暴晒的情况下，其性能依旧保持，而且透光率高。

对实施例1和实施例2的双玻光伏组件和由钢化玻璃、eva层、单晶硅电池片层、eva层和钢化玻璃组成的双玻光伏组件(对比例)在am1.5，25℃下进行电学性能对比试验，实施例1和实施例2的光电转化率均较对比例的光电转化率提高了30％。

实施例3

实施例1的双玻光伏组件的制备方法，其包含：

步骤1：将36块电池片排列成12排3列，电池片之间间隔2mm～3mm，每排电池片之间通过汇流条焊接串联在一起作为一个电池串，将若干电池串之间也通过汇流条焊接串联在一起，并在串联在一起的电池片的两端均焊接汇流条作为引出线，将各电池片之间通过透明胶带进行绝缘处理和固定；在焊接过程中，保证每个电池串的长度一致；

步骤2：依次按照钢化玻璃、eva层、单晶硅电池片层、eva层和etfe层的顺序铺设各层，eva层和etfe层要稍长于钢化玻璃，大约两边均留出10mm～15mm，eva层(第一胶层)和etfe层上适当的位置设置合适的缝隙，将引出线从缝隙穿出，用透明胶带将暴露在外面的引出线固定，并对电池片层进行电气检查和外观检查；

步骤3：在层压机内进行层压，在基层下部和表层上部放置玻璃纤维网格布，放入层压机内，先进行上下室抽真空200s，排出各层间隙和层压机内的气体，消除组件内的气泡，同时产生层压所需的压力，将温度设定在135℃，待eva完全融化，然后进行上室充气，调节上室压力，第一阶段上室加压在-80kpa真空度下进行180s，第二段上室加压在-60kpa真空度下进行180s，第三段上室加压在-20kpa真空度下进行600s，能够将组件内的气体很好的排出；

步骤4：在层压完成后，待温度降低至50℃以下后去除玻璃纤维网格布，并进行裁剪使边缘平整；

步骤5：在135℃且真空度为0的条件下，对步骤4裁剪得到的材料进行固化交联，eva交联后形成的高分子的结构比较疏松，压力使eva固化后更加致密，具有更好的力学性能，同时也可以增强eva与相邻层的粘合力；

步骤6：将固化得到的材料用金属边框封装，封装时将eva裹在各层边缘，一并装入铝合金框内，加热使eva融化并固化，并安装接线盒，得到双玻光伏组件。

实施例2的双玻光伏组件的制备方法与实施例1的双玻光伏组件的制备方法基本相同。

实施例1和实施例2的双玻光伏组件能够用于建筑节能，尤其是光伏建筑一体化。

综上所述，本发明的双玻光伏组件及其制备方法和用途，本发明制备的组件的光电转化率得到提高，且重量减轻，具有很好的耐温性和化学稳定性，在户外使用的寿命长。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。