预封装太阳能电池组件的制作方法

摘要: 本技术涉及光伏组件,具体涉及一种预封装太阳能电池组件。背景技术:1、太阳能作为清洁、可再生的优质能源,其开发利用技术已成为全球能源领域的研究核心与产业竞争焦点。...
预封装太阳能电池组件的制作方法

本技术涉及光伏组件,具体涉及一种预封装太阳能电池组件。

背景技术:

1、太阳能作为清洁、可再生的优质能源,其开发利用技术已成为全球能源领域的研究核心与产业竞争焦点。光伏电池作为太阳能转化的核心载体,其转换效率与制造成本直接决定了太阳能利用的经济性与普及度。在这一背景下,钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池凭借其突破性的技术优势,实现了快速发展并成为光伏领域的下一代主力技术路线之一。

2、然而,钙钛矿芯片对空气中的水分和氧气较为敏感,若未能在制备完成后及时将其与晶硅电池进行叠层封装处理,钙钛矿芯片内部易发生水解、氧化反应,从而导致电池光电转换效率下降,引发功率衰减问题。基于此,对于未封装的钙钛矿芯片,目前普遍采用密封袋包装的方式进行运输,但在此过程中,钙钛矿芯片的膜层容易被密封袋刮花,进而导致芯片性能失效。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种预封装太阳能电池组件,以解决钙钛矿芯片中膜层易被密封袋刮花从而致使芯片失效的问题。

2、本实用新型提供了一种预封装太阳能电池组件,包括:

3、导电玻璃;

4、电芯膜层,位于所述导电玻璃的一侧;

5、预封装膜,位于所述导电玻璃设有所述电芯膜层的一侧,所述预封装膜密封盖设在所述电芯膜层的外侧并与所述导电玻璃共同围成保护所述电芯膜层的空间,所述预封装膜的四周边缘粘结在所述导电玻璃上;且至少所述预封装膜背离于所述电芯膜层的一侧为热塑性表面,以使得所述热塑性表面能够再次受热形成粘结面并重塑。

6、有益效果:本实用新型通过在钙钛矿电芯膜层外侧包裹预封装膜,并利用预封装膜与导电玻璃共同围合形成的封闭保护空间,一方面可对电芯膜层形成全方位物理防护,有效隔离密封袋等外部构件与电芯膜层的直接接触,避免电芯膜层因摩擦刮花产生的结构损伤,降低钙钛矿芯片因电芯膜层失效导致的组件性能衰减风险,从而提升预封装太阳能电池组件片的产品良率与使用寿命;另一方面,预封装膜具备弹性缓冲特性,能够在预封装太阳能电池组件运输或搬运过程中起到良好的减震防护效果,减少外力冲击对电芯膜层的损伤,进一步保障预封装太阳能电池组件的结构完整性与性能稳定性,且该结构设计简洁紧凑,不会额外增加装配难度与成本。此外,将预封装膜背离电芯膜层的一侧设为热塑性表面,后续与晶硅电池叠层封装时,可通过加热使该表面形成粘结面并重塑,无需额外增设粘结层或复杂处理工艺,简化了叠层封装流程,提升了生产效率,兼顾了钙钛矿芯片运输过程中的防护可靠性与后续叠层应用的工艺适配性。

7、在一种可选的实施方式中,所述电芯膜层远离所述导电玻璃的一侧设有功能涂层,所述功能涂层位于所述电芯膜层与所述预封装膜之间,所述功能涂层具备疏水阻水性和/或红外光增透性。

8、有益效果:本实用新型通过在电芯膜层与预封装膜之间增设具备疏水阻水性和/或红外光增透性的功能涂层,一方面,疏水阻水特性可阻挡外界水分、湿气通过预封装膜渗透至电芯膜层,降低钙钛矿芯片因水解、氧化导致的性能衰减风险,强化对电芯膜层的防潮保护;另一方面,红外光增透性能够提升太阳光谱中红外波段的透过效率,当钙钛矿芯片与晶硅芯片构成叠层电池结构时,可使更多红外光穿透钙钛矿层被下方晶硅芯片吸收转化,充分利用太阳光谱的红外区间能量,避免光谱浪费,提升钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池的整体光电转换效率。

9、在一种可选的实施方式中,所述功能涂层包括沿所述预封装太阳能电池组件的厚度方向层叠设置的疏水阻水层和红外光增透层,所述疏水阻水层位于所述功能涂层远离所述电芯膜层的一侧;或,所述疏水阻水层位于所述功能涂层靠近所述电芯膜层的一侧。

10、有益效果:疏水阻水层可阻挡外界水分、湿气渗透,为钙钛矿电芯膜层构建可靠防潮屏障,抑制水解、氧化引发的性能衰减;红外光增透层能高效提升太阳光谱中红外波段的透过效率,尤其适配钙钛矿/晶硅四端叠层电池结构,使更多红外光穿透钙钛矿层被下方晶硅芯片吸收转化,充分利用全光谱能量以提升光电转换效率。

11、在一种可选的实施方式中,所述功能涂层为氟聚合物保护膜或硅聚合物保护膜;和/或,所述预封装膜的材质或所述热塑性表面为聚烯烃弹性体、乙烯/醋酸乙烯酯或聚乙烯醇缩丁醛。

12、有益效果:氟聚合物、硅聚合物保护膜不仅具备长效疏水阻水性能,能阻挡外界水分、湿气渗透至钙钛矿电芯膜层,有效抑制电芯膜层因水解、氧化引发的性能衰减,为电芯膜层提供持久防潮防护。其次,其化学性质稳定,与钙钛矿电芯膜层具有良好的兼容性,不会发生化学反应或析出有害物质导致电芯膜层失效,保障了组件的长期使用稳定性;同时,该类聚合物保护膜还兼具红外光增透特性,能够针对性提升太阳光谱中红外波段的透过效率,当应用于钙钛矿/晶硅四端叠层电池结构时,可使更多红外光穿透钙钛矿层被下方晶硅芯片吸收转化,充分利用全光谱能量,提升钙钛矿/晶硅四端叠层的整体光电转换效率,在强化电芯防护可靠性的基础上,进一步优化了预封装组件的能量转换性能,兼顾了稳定性与高效性。而聚烯烃弹性体、乙烯/醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛均具备可靠的热塑性粘结特性、阻水隔汽能力与耐候性,不仅能满足预封装膜密封防护、后续叠层加热重塑粘结的功能要求,还能与功能涂层形成协同防护体系,进一步强化对电芯膜层的防潮、防刮保护。

13、在一种可选的实施方式中,所述预封装太阳能电池组件还包括汇流条,所述汇流条的一部分位于所述功能涂层和所述电芯膜层之间,另一方部分延伸出所述功能涂层和所述电芯膜层。

14、有益效果:本实用新型通过将汇流条的一部分设置于功能涂层与电芯膜层之间、另一部分延伸出两者外侧,既保障了汇流条与电芯膜层的稳定电性连接,确保电流高效汇集传导,又借助功能涂层对汇流条与电芯膜层的连接区域形成包覆防护,减少外界水分、湿气通过连接间隙渗透的风险,进一步强化防潮保护效果;同时,汇流条延伸出的部分为后续与晶硅电池或接线盒的对接预留了便捷接口,无需额外拆解预封装结构即可完成后续电路连接,简化了叠层封装的工艺步骤。

15、在一种可选的实施方式中,所述汇流条为一对,一对所述汇流条分别电性连接设置在所述电芯膜层的正负极上。

16、有益效果:本实用新型通过设置一对汇流条并分别电性连接电芯膜层的正负极,一方面实现了电芯膜层正、负极电流的独立有序传导,确保电能高效汇集并通过延伸部分稳定输出,避免单汇流条连接导致的电路混乱或电流损耗;另一方面,成对汇流条的对应连接方式明确了正负极的电路路径,为后续与晶硅电池、接线盒的精准对接提供了清晰接口,降低了叠层封装过程中的电路对接误差与操作难度,提升了工艺适配性。

17、在一种可选的实施方式中,所述导电玻璃上包含有围设在所述电芯膜层周侧的清边区域,沿所述预封装太阳能电池组件的厚度方向,部分所述预封装膜的正投影位于所述清边区域的范围内。

18、有益效果:一方面清边区域可去除电芯膜层周侧的杂质、残留材料,为预封装膜与导电玻璃的周向粘结提供平整洁净的附着基底,有效避免污染物干涉导致的粘结缺陷,确保预封装膜与导电玻璃的边缘密封更紧密,显著提升封装结构的密封性;另一方面清边区域可以预留出边缘密封体的设置空间,便于在该区域配置环绕预封装膜周侧的边缘密封体,进一步强化组件边缘的密封防护效果。

19、在一种可选的实施方式中,所述预封装膜远离所述导电玻璃的一侧设有可撕膜,所述可撕膜粘附或吸附在所述预封装膜表面。

20、有益效果:本实用新型通过在预封装膜远离导电玻璃的一侧设置可撕膜并粘附或吸附于其表面,一方面可在运输、存储及后续叠层封装前,对预封装膜的热塑性表面形成精准保护,有效避免该表面因摩擦、沾染灰尘油污或刮划导致的粘结性能受损,确保后续加热重塑粘结时的贴合密封性;另一方面,可撕膜具备可剥离特性,使用时能快速移除且不残留胶渍,不影响预封装膜与晶硅电池等部件的后续对接工艺,操作便捷高效。

21、在一种可选的实施方式中,所述清边区域内还设有环绕在所述预封装膜周侧的边缘密封体,沿所述预封装太阳能电池组件的厚度方向,所述边缘密封体的顶端位置不低于所述预封装膜的顶端位置。

22、有益效果:本实用新型通过在清边区域内设置环绕预封装膜周侧的边缘密封体,能够对预封装膜与导电玻璃的粘结边缘形成密封,有效阻挡水分、氧气从边缘侵入,提升对电芯膜层的防潮抗氧化保护。而使边缘密封体的顶端位置不低于预封装膜的顶端位置,可利用边缘密封体形成物理阻挡,有效避免预封装工艺中预封装膜因加热软化或压力作用发生溢胶现象,防止预封装膜粘连至密封区域外影响后续叠层对接精度,保障组件边缘结构规整性。

23、在一种可选的实施方式中,所述预封装膜粘结在所述电芯膜层背离于所述导电玻璃的一侧;或,所述预封装膜非粘结性的与所述电芯膜层背离于导电玻璃的一侧接触设置。

24、有益效果:当预封装膜粘结于电芯膜层表面时,可形成紧密包覆的密封结构,有效阻断水分、杂质侵入路径,强化对电芯膜层的防护并提升结构整体性;当预封装膜采用非粘结性接触设置时,既能通过物理隔离避免膜层间摩擦损伤,又可规避预封装阶段加热粘结对后续与晶硅电池二次叠层工艺的干扰。具体而言,仅使预封装膜边缘粘结于清边区域即可实现预封装阶段的密封防护,电芯膜层上方的预封装膜待二次叠层时首次加热熔融,可避免二次加热导致的局部融化不完全缺陷,保障封装外观与透光性能,同时适配热固性预封装膜材料的应用需求。