一种太阳能薄膜电池的制造方法与流程

本发明涉及太阳能电池制造领域，具体而言，涉及一种太阳能薄膜电池的制造方法。

背景技术

目前太阳能电池模组由于不需要消耗汽油、柴油等能源便可以将太阳能转化为电能，将太阳能电池组布置在车顶上，不仅能够帮助汽车降低汽油、柴油、天然气的消耗，减少二氧化碳的排放，改善空气质量，而且可以延长充电式电动汽车的续航里程，提高电动汽车使用的便利性和灵活性。因此被广泛的应用在机动车等车辆中。

现有乘用型机动车，考虑到车身美观和风阻系数的要求，车身及车顶通常都不是平面，尤其是车身部分，更是被设计成复杂曲面。然而，目前太阳能电池片或者太阳能组件多为平面结构，在将太阳能电池模组铺设到待铺设设备时，比如车辆的车顶，太阳能电池模组也只能铺设在待铺设设备中曲率半径较大的范围内，多数曲率半径在1200mm～6000mm的范围内。因此，现有的太阳能电池组的铺设受限，仅能铺设在曲率半径较大的曲面上，如车顶及车身相对较平面的区域。现有技术一般是采用在车顶做支架、将组件贴合到车顶或将组件集成到车顶的方式，太阳能铺设面积小，仅能在车顶铺设，整体利用率不高，从而导致太阳能组件提供的电能低，限制了太阳能组件的应用范围。

而小曲率半径的太阳能电池在生产封装时，小曲率半径的太阳能电池下封装层由于弯曲度较大，在使用真空袋进行抽真空时，下封装层和真空袋之间会存在无法填充的空隙，导致无法顺利完成封装，甚至对太阳能电池造成损伤。

技术实现要素：

本发明提供了一种太阳能薄膜电池的制造方法，旨在改善现有太阳能制造工艺无法生产小曲率半径太阳能电池的问题。

本发明是这样实现的：

一种太阳能薄膜电池的制造方法，包括以下步骤：

将上封装层、第一胶膜层、芯片组、第二胶膜层和下封装层依次层叠放置；所述上封装层、所述第一胶膜层、所述芯片组、所述第二胶膜层和所述下封装层均为曲面结构，且开口朝向均相同；

在所述下封装层的开口一侧放置定制模具，所述定制模具朝向所述下封装层一侧的形状与所述下封装层的开口形状相吻合，所述定制模具远离所述下封装层一侧为平面或弧面；

将层叠放置后的所述上封装层、所述第一胶膜层、所述芯片组、所述第二胶膜层、所述下封装层和所述定制模具放入真空层压机的真空袋中，进行预抽真空；

将完成预抽真空的所述真空袋放置进所述真空层压机中，进行真空层压，形成所述太阳能薄膜电池。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述下封装层和所述定制模具之间层叠放置有硅胶板。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述预抽真空步骤的真空度为80-100kpa，所述预抽真空步骤的持续时间为0.5-1小时。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述真空层压步骤的加热温度为130～160℃，所述真空层压步骤的真空度为80-100kpa，所述真空层压步骤的持续时间为1-3小时。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述太阳能薄膜电池的曲率半径为100mm-600mm。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述上封装层的边缘粘贴有绝缘胶带。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述上封装层由无机玻璃制成。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述芯片组包括若干连接有汇流带的芯片串。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述下封装层由柔性光伏背板制成。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述硅胶板的厚度为2mm-5mm。

本发明的有益效果是：本发明提供的太阳能薄膜电池的制造方法，在制造时，通过在层叠后的下封装层开口一侧层叠设置与下封装层的开口形状相吻合的定制模具，以填充真空袋和下封装层之间的空隙，使太阳能薄膜电池可以顺利完成预抽真空步骤，不会形成无法填充的空隙，保证抽真空的效果。并将预抽真空完成后真空袋放入真空层压机中，进行真空层压，最终完成封装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例，一种太阳能薄膜电池的制造方法的流程图；

图2是本发明实施例，现有技术在进行封装时的示意图；

图3是本发明实施例，一种太阳能薄膜电池的制造方法在进行封装时的示意图。

图标：上封装层1；芯片组2；下封装层3；硅胶板4；定制模具5；真空袋6。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1，参照图1-图3所示，一种太阳能薄膜电池的制造方法，包括以下步骤：

s1：将上封装层1、第一胶膜层(图中未示出)、芯片组2、第二胶膜层(图中未示出)和下封装层3依次层叠放置；上封装层1、第一胶膜层、芯片组2、第二胶膜层和下封装层3均为曲面结构，且开口朝向均相同；

s2：在下封装层3的开口一侧放置定制模具5，定制模具5朝向下封装层3一侧的形状与下封装层3的开口形状相吻合，定制模具5远离下封装层3一侧为平面或弧面；

s3：将层叠放置后的上封装层1、第一胶膜层、芯片组2、第二胶膜层、下封装层3和定制模具5放入真空层压机的真空袋6中，进行预抽真空；

s4：将完成预抽真空的真空袋6放置进真空层压机中，进行真空层压，形成太阳能薄膜电池。

本实施例在在制造时，通过在层叠后的下封装层3开口一侧层叠设置与下封装层3的开口形状相吻合的定制模具5，以填充真空袋6和下封装层3之间的空隙，使太阳能薄膜电池可以顺利完成预抽真空步骤，不会形成无法填充的空隙，保证抽真空的效果。并将预抽真空完成后真空袋6放入真空层压机中，进行真空层压，最终完成封装。

本实施例克服现有太阳能制造技术中，无法对小曲率太阳能电池下封装层3与真空袋6之间的空隙进行有效填充，导致的无法正常完成封装的问题。同时，本实施例尤其适用于曲率半径在100mm-600mm范围内的太阳能电池的制造。

进一步地，在本实施例中，步骤s1还包括步骤s11；

s11：在上封装层1的边缘粘贴绝缘胶带。

在上封装层1的边缘粘贴绝缘胶带，可以在封装完成后直接进行剪裁，从而完成整个封装的过程。

进一步地，在本实施例中，步骤s2还包括步骤s21；

s21：下封装层3和定制模具5之间层叠放置有硅胶板4。

由于下封装层3和定制模具5在制作过程中会产生误差，导致个体差异的出现，有可能出现定制模具5无法完全与下封装层3完全吻合的情况，从而影响封装效果。

在下封装层3和定制模具5之间放置软质硅胶板4，可克服定制模具5无法完全与下封装层3完全吻合的问题，降低定制模具5的精度要求。同时也可使一个定制模具5可以适用于多种规格的太阳能电池的制造，减少模具制作的成本。软质硅胶板4也可在预抽真空的过程中，使下封装层3的受力更均匀，从而提高封装效果。

本实施例中，硅胶板4的厚度为2mm-5mm。

进一步地，在本实施例中，步骤s3中，预抽真空步骤的真空度为80-100kpa，预抽真空步骤的持续时间为0.5-1小时。

进一步地，在本实施例中，步骤s4中，真空层压步骤的加热温度为130～160℃，真空层压步骤的真空度为80-100kpa，真空层压步骤的持续时间为1-3小时。

进一步地，在本实施例中，上封装层1可采用无机玻璃，如普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃等，或者采用透光聚合物材料，如涂层处理的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或者涂层处理的pet、etfe，上封装层1的厚度通常在0.5mm～8mm之间。

在本发明优选的实施例中，采用5mm的超白高透钢化玻璃，预先根据车顶的形状加工成型，可见光透过率在91％以上，钢化玻璃除了为太阳能电池提供透光性外，还有隔绝水汽、防冲击等作用。

进一步地，在本实施例中，胶膜层可以是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚烯烃类材料及其衍生物，还可以是有机硅，其可见光透过率大于85％，且具有足够低的水汽透过率，胶膜层的厚度通常在0.1mm～1.5mm之间。

进一步地，在本实施例中，芯片组2为已经连接好汇流带的芯片串，芯片串之间可随意采取并联、串联、串并联并行等方式进行组合，芯片组2的子芯片之间预留缝隙0-5mm,可根据贴覆面积需求调整，灵活度较高。

进一步地，在本实施例中，下封装层3可以是无机玻璃，也可以是不锈钢，还可以是高分子聚合物材质如涂层处理的evoh、pet等，或者是几种材质的复合材料如光伏级别的铝背板，上封装层1的厚度通常在0.2mm～5mm之间。

在本发明优选的实施例中，采用光伏级别的背板，其为pet与铝的复合材料，该背板为柔性背板，可依据上封装层1曲率变化进行相应的裁切及弯曲，可与上封装层1完美贴合，为模组提供了较高的阻水性能(10-3g/m2day以下)及恶劣环境下的可靠性。

进一步地，在本实施例中，定制模具5材质可以是玻璃纤维复合材料、硬质硅胶复合材料等。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。