专利名称：太阳能电池组件层压封装机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种太阳能电池组件封装机。
目前封装太阳能电池组件较好的方法是以EVA(乙烯－醋酸乙烯脂共聚体)和PVF(聚四氟乙烯)作为封装材料的层压封装法。它与采用硅橡胶和PUB(聚乙烯醇缩丁醛)的静置固化工艺相比，有成本低、效率高、便于封装大面积组件的优点，因而很快得到推广应用。但是现有的层压封装机是双室结构，热源在封装室下部，封装时电池组件从下到上的层次排列为面板玻璃、EVA、电池片、EVA、底板材料PVF(如次序倒过来，则封装时电池片在玻璃与下层钢盖板之间易被压碎)。我们知道在同样固化温度下，EVA与PVF的粘结力低于EVA与玻璃的粘结力，因而要求EVA与PVF之间的温度高于EVA与玻璃之间的温度。但上述结构的装置不能达到这一要求如果满足了EVA与玻璃之间的粘结牢度，就满足不了EVA与PVF之间的粘结牢度；如果满足了EVA与PVF之间的粘结牢度，则EVA与玻璃之间的温度过高，易使EVA发生热解而出现气泡，降低透明度。另外，由于封装较大面积的电池组件，封装室承受的压力相当大，为了避免玻璃的破裂，要求上下钢盖板的厚度足够大，平整度足够高。因此，器件变得笨重昂贵。
本实用新型目的是提供一种能降低封装室钢板厚度和平整度要求，且能同时满足EVA与PVF之间、EVA与玻璃之间粘结牢度的太阳能电池组件层压封装机。
本实用新型包括上、下层钢盖板组成的封装室，热源与恒温控制仪组成的加热装置，机械真空泵、真空指示针、抽气管道组成的抽气系统，热源设置在封装室下面。其中上下层钢盖板之间夹铺两层与钢板面积一致的能耐200℃以上高温的橡皮布，两层橡皮布之间的边缘四周垫有真空橡皮边框，这样，两层橡皮布之间构成中室，上、下两层橡皮布分别与上、下两层钢盖板构成上、下两室；上、下钢盖板上分别开有气嘴，每块钢板上一般开3－5个气嘴，通过这些气嘴有一条管道通路，用以上、下室抽气或放气，中室内有穿透真空橡皮边框的金属细管，通过金属细管有一管道通路，用以中室抽气或放气；接上、下室的管道通路和接中室的管道通路分别接有真空指示针，并联向同一机械真空泵。
上述层压封装机封装室的尺寸可根据封装电池组件的大小而设计确定。
加热装置的热源可采用电热丝或红外灯。
封装时、电池组件水平放置在中室里，材料铺放的次序自下而上依为PVF、EVA、太阳能电池片、EVA、玻璃片。
上述层压封装机中上、下层钢盖板(面积不大于60×120cm)的厚度在10－20mm就可以了。橡皮布厚度在0.5～2mm，橡皮边框的厚度在10－20mm更为适宜。
本封装机的操作使用步骤如下在下层钢盖板上面的橡皮布上，在真空橡皮边框内，依次铺上PVF、EVA、太阳电池片、EVA、玻璃板后，再铺上一层橡皮布，然后盖上上层钢盖板。螺钉固定。上、中、下三室同时抽至真空，加热，升温至EVA液化，然后在保持中室真空下，上、下两室同时放气至常压，使组件受到层压，再升温使EVA固化，一定时间后，降温至室温。中室放气至常压。
本层压封装机具有与现有常规封装机同样的优良性能(诸如封装面积大，速度快，封装时间约1小时，封装材料省、不损伤电池和互连条，能实现自动化封装等)外，由于在封装过程中EVA－PVF之间的温度高于EVA－玻璃之间的温度，因而EVA－PVF之间的结牢度和EVA－玻璃之间的牢度都能符合要求，无气泡，透明度好。尤其是EVA－PVF之间的黏结牢度优于常规层压封装机。此外，由于组件面积很大(达50×100cm)，封装室平板面积比此更大，因而封装室的外壳承受的大气压力高达5吨左右。在常规封装机中，玻璃是贴放在底钢板上，因而底钢板的平整度和不许变形的要求势必很苛刻，否则玻璃被压破。而在本封装机中，玻璃处于中室，并不与底钢板紧贴，抽气时是三室同时抽空，没有大气压迫着玻璃顶在钢板上；加压时是上、下室同时放气，也没有大气压着玻璃顶在钢板上。因而底钢板的平整度和不许变形要求就大大放宽。这样三室结构层压封装机比常规结构的钢板厚度要求就薄得多，平整度要求低得多。因而在设备制造上本封装机材料节省、工艺简化、造价低廉。
实施例 取钢板600×1150×14(mm)两块，橡皮布550×1100×1(mm)两块，真空橡皮边框530×1070×10(mm)一个，边框宽度15mm，上层钢板开5个直径为3mm的气嘴(见图2)，下层钢板开4个直径为3mm的气嘴，出口从钢板厚度方向引出(见图5)，直径为3mm的不锈钢细管若干根，穿透橡皮边框通入中室(见图6)，封装室由6个镙钉固定(见
图1)。封装室下边安装18盏(每盏250w)红外灯作为热源，机架长570mm，宽1120mm高900mm。另配真空计2只，三通活塞2只，机械真空泵1台，温度控制仪1台，2只真空计分别接在中室的管道通路和上、下室的管道通路上，两条管道通路与机械泵连接，即得太阳能电池组件三室层压封装机(见图7)，它能封装的太阳能电池组件最大尺寸为46×100(mm)。
图1为封装室中截面图。
图2为封装室上层钢板平面图，图3为其侧视图。
图4为封装室下层钢板平面图，图5为其侧视图。
图6为封装室中室平面示意图。
图7为封装机总体结构侧视图。
图中标号为上层钢板1，下层钢板2，橡皮布3，玻璃板4，EVA5，PVF6，电池片7，橡皮边框8，固定镙钉9，上室气嘴10，金属细管11，下室气嘴口，加热装置13，真空计14，上下室通气管道15，中室通气管道16，三通活塞17，机械真空泵18，机架19。
权利要求1.一种太阳能电池组件层压封装机，包括上、下层钢盖板组成的封装室，热源和恒温控制仪组成的加热装置，机械真空泵、真空指示计和抽气管道组成的抽气系统，其特征在于上、下层钢盖板间夹铺有两层与钢板面积一致的能耐200℃以上高温的橡皮布，两层橡皮布之间的边缘四周垫有真空橡皮边框，把封装室分成上、中、下三室；上下层钢盖板上分别有气嘴，通过气嘴有一管道通路，用以上、下室抽气或放气，中室内有穿透真空橡皮边框的金属细管，通过金属细管有一管道通路，用以中室抽气或放气；两条管道通路分别接有真空指示计，并联向同一机械真空泵。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件层压封装机，其特征在于上、下层钢盖板(面积不大于60×120cm)的厚度为10－20mm，橡皮布的厚度为0.5～2mm，真空橡皮边框的厚度为10－20mm。
专利摘要本实用新型是一种太阳能电池组件层压封装机，由封装室、加热装置、抽气系统组成。其中封装室的上、下层钢盖板之间有两层特质橡皮布，使封装室分成上、中、下三室。本装置结构简单、工艺简便、造价低廉。封装时，电池组件置于中室，组件原材料自下至上的次序为PVF、EVA、电池片、EVA、玻璃片。用本装置封装的太阳能电池组件，粘结牢度大，透明度高，无气泡现象，玻璃和电池片不易破碎，成品率高。
文档编号H01L31/18GK2056280SQ8921741
公开日1990年4月18日 申请日期1989年9月23日 优先权日1989年9月23日
发明者唐厚舜, 余夕同 申请人:复旦大学