一种钙钛矿光伏组件及其封装装置和封装方法与流程

本发明属于光伏领域，涉及一种钙钛矿光伏组件及其封装装置和封装方法。

背景技术：

1、光伏组件的封装都采用层压机或高压釜实现，封装温度均在120～160℃范围，目前钙钛矿光伏组件的封装也与传统光伏组件的封装方案一样，为采用层压机或高压釜，现有封装具体的为：目前的光伏组件一般包括玻璃基板、电池芯片、胶膜和电池背板，在封装过程中，先将胶膜覆盖在电池芯片上，然后再将背板压覆在胶膜上方，最后在高温环境下通过压力机层压或者高压釜对胶膜进行软化，使得胶膜黏附在电池芯片和电池背板之间。

2、因受封装胶膜软化温度的限制，所以封装温度均大于120℃。因温度普遍大于120℃，但钙钛矿与传统晶硅及薄膜光伏电池的采用不同，钙钛矿属于离子化合物，稳定性差，封装过程的高温高压有导致钙钛分解的风险，经过高温高压后，组件性能衰减严重，阻碍了钙钛矿光伏组件的推广应用。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种钙钛矿光伏组件及其封装装置和封装方法，所述钙钛矿光伏组件加强了钙钛矿光伏组件的防水性能，提高了钙钛矿光伏组件的使用寿命；所述封装装置及封装方法采用有别传统干法夹胶工艺，避免层压机或高压釜的高温封装对钙钛矿材料的影响。

2、为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

3、本发明目的之一在于提供一种钙钛矿光伏组件，所述钙钛矿光伏组件包括玻璃基板、电池芯片、边缘密封胶和玻璃背板，所述边缘密封胶夹设在玻璃基板和玻璃背板之间且构成有用于容纳电池芯片的中空腔，所述电池芯片的一面设置在玻璃基板上，且另一面间隙于玻璃背板设置，所述中空腔内包含有固化后的填充胶层，所述填充胶层包覆电池芯片。

4、作为本发明优选的技术方案，所述边缘密封胶呈环状结构，且所述边缘密封胶对应于玻璃基板和玻璃背板的端面上均凹设有过渡凹槽，所述边缘密封胶对应于过渡凹槽的两侧分别形成连接臂。

5、作为本发明优选的技术方案，靠近于所述中空腔的连接臂上贯通开设有引流孔，所述过渡凹槽通过引流孔连通于中空腔，所述过渡凹槽内填充有固化后的过渡胶层。

6、本发明目的之二在于提供一种目的之一所述的钙钛矿光伏组件的封装装置，所述封装装置包括上盖、下盖以及环形密封组件，所述环形密封组件设置于所述上盖底面和/或下盖顶面，所述上盖相对于下盖合拢形成用于密封放置光伏组件的封装腔，连通于所述封装腔设置有抽真空组件，所述上盖对应于封装腔设置有加热组件、压力组件以及灌胶组件，所述加热组件对应于光伏组件的清边区域且用于加热边缘密封胶，所述压力组件对应于中空腔的区域压覆在玻璃背板上，所述灌胶组件对应于背板上的电极引出孔向电池组件内的中空腔注入封装胶。

7、作为本发明优选的技术方案，所述加热组件为匹配于边缘密封胶的环形结构，且在玻璃背板的法向上，所述边缘密封胶位于所述加热组件的加热区域内。

8、作为本发明优选的技术方案，所述压力组件呈环形结构或所述压力组件包含有呈环状的压覆面，所述压力组件对应于边缘密封胶的内环侧压覆在玻璃背板上。

9、本发明目的之三在于提供一种钙钛矿光伏组件的封装方法，所述封装方法使用目的之二提供的所述的封装装置，所述封装方法包括：

10、将玻璃基板、电池芯片和玻璃背板按预定位置依次层叠放置，边缘密封胶围设在电池芯片外侧且被夹设在玻璃基板和玻璃背板之间；

11、将所述上盖与下盖合拢，且通过环形密封组件形成密封的用于放置电池组件的封装腔；

12、通过加热组件对玻璃背板对应于边缘密封胶的环形区域进行加热，直至边缘密封胶的表面热熔；

13、通过压力组件对玻璃背板进行施压，使得玻璃背板压覆热熔的边缘密封胶粘结至玻璃基板上；

14、在玻璃背板、边缘密封胶和玻璃基板结合后，形成中空腔，且由灌胶组件通过电极引出孔向中空腔内注入液态的封装胶；

15、注胶结束后，打开封装腔，取出光伏组件，并对中空腔内的胶体进行固化，固化后的胶体同时连接电池芯片和玻璃背板。

16、作为本发明优选的技术方案，在加热组件进行加热的同时，通过负压组件对封装腔抽负压用以形成负压环境，位于所述中空腔内的封装胶中的气泡在负压环境中破裂并通过负压装置将气体排出至封装腔的外部。

17、作为本发明优选的技术方案，所述封装胶为包含交联剂的单组份或双组分硅胶、光引发树脂中的任意一种或多种。

18、还包括：脂肪族胺类：乙烯基三胺、deta、氨乙基哌嗪、ae 2；芳族胺类：间苯二胺、m-pda、mpd、二氨基二苯基甲烷、ddm、ht-972、deh-50；酰胺基胺类、潜伏固化胺类等。

19、作为本发明优选的技术方案，所述边缘密封胶呈环状结构，且所述边缘密封胶对应于玻璃基板和玻璃背板的端面上均凹设有过渡凹槽，所述边缘密封胶对应于过渡凹槽的两侧分别形成连接臂，靠近于所述中空腔的连接臂上贯通开设有引流孔，所述过渡凹槽通过引流孔连通于中空腔；

20、在向中空腔灌胶的过程中，所述中空腔中的封装胶胶体通过引流孔流入到过渡凹槽内，且直至过渡凹槽内充满封装胶胶体，所述过渡凹槽内的胶体在固化后形成过渡胶层，所述过渡胶层同时连接于边缘密封胶和玻璃基板/玻璃背板。

21、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

22、(1)本发明提供一种钙钛矿光伏组件，所述钙钛矿光伏组件通过固化后的填充胶层替代现有技术中的胶膜，从而能够更加完全的包覆电池芯片，加强了钙钛矿光伏组件的防水性能，提高了钙钛矿光伏组件的使用寿命；

23、(2)本发明提供一种钙钛矿光伏组件封装装置及封装方法，将传统光伏组件的一步封装工艺设计成两步封装工艺，所述封装装置及封装方法通过对钙钛矿光伏组件周向边缘的密封胶进行加热加压，避免了高温对于钙钛矿薄膜性能的影响，结合湿法夹胶工艺，完成钙钛矿光伏组件封装，相较于传统封装工艺，提高了成钙钛矿光伏组件的抗老化性能。

技术特征：

1.一种钙钛矿光伏组件，其特征在于，所述钙钛矿光伏组件包括玻璃基板(1)、电池芯片(2)、边缘密封胶(3)和玻璃背板(4)，所述边缘密封胶(3)夹设在玻璃基板(1)和玻璃背板(2)之间且构成有用于容纳电池芯片的中空腔，所述电池芯片的一面设置在玻璃基板上，且另一面间隙于玻璃背板设置，所述中空腔内包含有固化后的填充胶层(5)，所述填充胶层(5)包覆电池芯片。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿光伏组件，其特征在于，所述边缘密封胶(3)呈环状结构，且所述边缘密封胶对应于玻璃基板和玻璃背板的端面上均凹设有过渡凹槽(32)，所述边缘密封胶对应于过渡凹槽的两侧分别形成连接臂(31)。

3.根据权利要求2所述的一种钙钛矿光伏组件，其特征在于，靠近于所述中空腔的连接臂上贯通开设有引流孔(33)，所述过渡凹槽通过引流孔连通于中空腔，所述过渡凹槽内填充有固化后的过渡胶层(34)。

4.一种权利要求1-3任一项所述的钙钛矿光伏组件的封装装置，其特征在于，所述封装装置包括上盖、下盖以及环形密封组件，所述环形密封组件设置于所述上盖底面和/或下盖顶面，所述上盖相对于下盖合拢形成用于密封放置光伏组件的封装腔，连通于所述封装腔设置有抽真空组件，所述上盖对应于封装腔设置有加热组件、压力组件以及灌胶组件，所述加热组件对应于光伏组件的清边区域且用于加热边缘密封胶，所述压力组件对应于中空腔的区域压覆在玻璃背板上，所述灌胶组件对应于背板上的电极引出孔向电池组件内的中空腔注入封装胶。

5.根据权利要求4所述的封装装置，其特征在于，所述加热组件为匹配于边缘密封胶的环形结构，且在玻璃背板的法向上，所述边缘密封胶位于所述加热组件的加热区域内。

6.根据权利要求4所述的封装装置，其特征在于，所述压力组件呈环形结构或所述压力组件包含有呈环状的压覆面，所述压力组件对应于边缘密封胶的内环侧压覆在玻璃背板上。

7.一种钙钛矿光伏组件的封装方法，其特征在于，所述封装方法使用权利要求4-6任一项所述的封装装置，所述封装方法包括：

8.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在加热组件进行加热的同时，通过负压组件对封装腔抽负压用以形成负压环境，位于所述中空腔内的封装胶中的气泡在负压环境中破裂并通过负压装置将气体排出至封装腔的外部。

9.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，所述封装胶为包含交联剂的单组份硅胶、双组分硅胶、光引发树脂中的任意一种或多种。

10.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，所述边缘密封胶呈环状结构，且所述边缘密封胶对应于玻璃基板和玻璃背板的端面上均凹设有过渡凹槽，所述边缘密封胶对应于过渡凹槽的两侧分别形成连接臂，靠近于所述中空腔的连接臂上贯通开设有引流孔，所述过渡凹槽通过引流孔连通于中空腔；

技术总结
本发明提供一种钙钛矿光伏组件及其封装装置和封装方法，所述钙钛矿光伏组件包括玻璃基板、电池芯片、边缘密封胶和玻璃背板，所述边缘密封胶夹设在玻璃基板和玻璃背板之间且构成有用于容纳电池芯片的中空腔，所述电池芯片的一面设置在玻璃基板上，且另一面间隙于玻璃背板设置，所述中空腔内包含有固化后的填充胶层，所述填充胶层包覆电池芯片，所述钙钛矿光伏组件加强了钙钛矿光伏组件的防水性能，提高了钙钛矿光伏组件的使用寿命。所述封装装置及封装方法采用有别传统干法夹胶工艺，避免层压机或高压釜的高温封装对钙钛矿材料的影响。

技术研发人员：请求不公布姓名,朱允杰,高明明,王川,徐洁
受保护的技术使用者：极电光能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15