本實用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及新型阻水阻氣太陽能電池組件及所用的背板。
背景技術(shù):
太陽能電池組件的質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響太陽能電池的性能。太陽能電池背板(也稱為太陽能電池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太陽能背板)是太陽能電池組件的組成部分,位于太陽能電池板的背面,對電池片起保護和支撐作用,要求具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。如圖2-圖4所示,目前背板的結(jié)構(gòu)分為三種,第一種是三層結(jié)構(gòu),中間層為聚酯薄膜材料、比如Polyethylene terephthalate、縮寫為PET,上下各有一層保護層用于吸收紫外線和防止水汽氧氣等侵入,常用的保護層為保護膜,比如PVF和PVDF,常見的三層結(jié)構(gòu)的背板有TPT( FEVE/PET/FEVE; PVF-PET-PVF)、KPK(PVDF-PET-PVDF),第二種是雙層結(jié)構(gòu),即只在PET的一面設(shè)置保護膜,形成PET和保護膜的雙層結(jié)構(gòu),常見的有TPE(FEVE/PET/EVA;PVF-PET-EVA)、第三種是單層結(jié)構(gòu),即直接采用PET作為背板。背板的加工方式有兩種,第一種是復合方式,保護膜和PET用膠粘劑粘合,第二種是涂布方式,用氟樹脂涂料涂在PET表面經(jīng)固化成膜。以上兩種方式均能在PET表面形成保護膜保護層。上述背板均存在透水率高的不足,在常溫下一般24小時每平米背板可透水1-2g,使得空氣中的濕氣易透過太陽電池組件的背板進入到電池組件內(nèi)側(cè),降低EVA的粘接性能,導致背板與EVA脫離,進而使更多濕氣直接接觸電池片,造成電池片氧化,降低電池組件的性能,影響電池的壽命。目前使用上述三層結(jié)構(gòu)背板的太陽能電池的壽命只能維持在20-25年,約束了太陽能行業(yè)的發(fā)展。
為增加背板的防水阻水性能,現(xiàn)有技術(shù)采用玻璃作為背板對電池片進行防護,但由于玻璃脆性大、易碎,在層壓電池組件的過程中需要設(shè)定特殊的工藝防止電池組件破碎,增加了電池組件的生產(chǎn)難度,且玻璃價格昂貴,使得電池組件的成本高,同樣制約了太陽能行業(yè)的發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是,針對現(xiàn)有技術(shù)太陽能電池組件由于背板的透水率高,使EVA等粘結(jié)膠易吸濕與背板脫離,使得電池片失去背板的保護易氧化、造成太陽能電池壽命低的不足,提供一種新型阻水阻氣太陽能電池組件及其所用的背板。
本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本實用新型提供的一種新型阻水阻氣太陽能電池組件用背板,背板包括基體和保護膜,保護膜設(shè)置在基體的內(nèi)表面和/或外表面上,其特征在于,在基體的不設(shè)置保護膜的表面上和/或保護膜表面原子層沉積方式設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜;
進一步的,在基體的內(nèi)表面和外表面均設(shè)置保護膜,在兩側(cè)的保護膜上分別設(shè)置有阻水阻氣金屬氧化物膜;
進一步的,在基體的內(nèi)表面設(shè)置保護膜,在保護膜上和基體的外表面上分別設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜;
進一步的,在基體的外表面設(shè)置保護膜,在保護膜上和基體的內(nèi)表面上分別設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜;
進一步的,在基體的內(nèi)表面和外表面均設(shè)置保護膜,在內(nèi)側(cè)或外側(cè)的保護膜上設(shè)置有阻水阻氣金屬氧化物膜;
進一步的,保護膜與基體間通過粘結(jié)或涂布固化的方式連接。
本實用新型還提供了一種新型阻水阻氣太陽能電池組件,包括依次設(shè)置的玻璃、電池片和背板,玻璃、電池片和背板間分別設(shè)置有粘膠,玻璃、電池片和背板通過熱壓粘結(jié),背板采用上述的新型阻水阻氣太陽能電池組件用背板。
采用本實用新型結(jié)構(gòu)的新型阻水阻氣太陽能電池組件和背板,在背板的至少設(shè)置有保護膜的表面原子層沉積方式設(shè)置有阻水阻氣金屬氧化物膜,因此整個背板具有極佳的阻水阻氣性能,可以防止水蒸氣等侵入到電池組件中、防止背板與電池片脫離,對電池片提供持久有效的保護,阻止電池片被氧化,因此對電池片產(chǎn)生良好的保護性能,可極大地改善電池組件的穩(wěn)定性能,提高電池組件的壽命。通過試驗,背板的透水率僅為2mg-80mg/天m2, 阻水性能比現(xiàn)有背板提高了20-800倍,取得了意想不到的技術(shù)效果。
附圖說明
圖1示出了本實用新型太陽能電池組件實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2、圖3、圖4分別示出了現(xiàn)有技術(shù)太陽能電池組件背板實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了本實用新型太陽能電池組件背板再一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6示出了本實用新型太陽能電池組件背板一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7示出了本實用新型太陽能電池組件背板另一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8示出了本實用新型太陽能電池組件背板再一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9示出了本實用新型太陽能電池組件一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖,在此實施例中,采用圖6所示的背板結(jié)構(gòu);
圖10示出了本實用新型太陽能電池組件另一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖,在此實施例中,采用圖7所示的背板結(jié)構(gòu);
圖11示出了本實用新型太陽能電池組件一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖,在此實施例中,采用圖5所示的背板結(jié)構(gòu);
圖12示出了本實用新型太陽能電池組件再一實施例斷面層結(jié)構(gòu)示意圖,在此實施例中,采用圖8所示的背板結(jié)構(gòu)。
附圖標記說明
1-玻璃; 2-粘膠層; 3-電池片; 4-背板;401-阻水阻氣金屬氧化物膜;402-保護膜;403-絕緣基體;404-外工作表面。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型作進一步地描述:
為了敘述方便,將背板的各部件的朝向電池片的一面稱為內(nèi)表面或內(nèi)側(cè),背向電池片的一面稱為外表面或外側(cè)。
如圖1結(jié)合圖9-圖10、圖11-圖12所示,本實用新型實施例結(jié)構(gòu)的太陽能電池組件包括玻璃1、電池片3、背板4,玻璃1和背板4分別設(shè)置在電池片3的兩側(cè),均通過EVA黏膠進行粘結(jié),形成依次為玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、背板4的層狀結(jié)構(gòu)。
本實用新型中,對設(shè)置有保護膜的背板的結(jié)構(gòu)進行了改進,在原有背板的至少外工作表面404通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜401,保護膜的作用主要用于吸收紫外線和防止水汽、氧氣等侵入,常用氟膜做為保護膜。采用上述結(jié)構(gòu)的背板,可以生產(chǎn)出不同結(jié)構(gòu)的電池組件,下面以實施例的方式對背板和電池組件的結(jié)構(gòu)進行舉例說明,但并非窮舉說明。
背板實施例1
如圖6所示,背板包括絕緣基體403,在基體的兩側(cè)表面也就是內(nèi)表面和外表面分別設(shè)置保護膜402,在兩側(cè)的保護膜402表面分別通過原子層沉積的方法設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜401。
電池組件實施例1
采用背板實施例1給出的新型背板結(jié)構(gòu),制成如圖9所示的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、阻水阻氣金屬氧化物膜401、保護膜402、絕緣基體403、保護膜402、阻水阻氣金屬氧化物膜401,其中保護膜402和絕緣基體403間可采用粘結(jié)、涂覆、熱壓的方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在保護膜402上。玻璃、EVA黏膠層、電池片、EVA黏膠層、背板通過熱壓的方式固定連接在一起。
背板實施例2
如圖7所示,背板包括絕緣基體403,在基體的兩側(cè)表面分別設(shè)置保護膜402,在一側(cè)的保護膜402表面通過原子層沉積的方法分別設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜401。
電池組件實施例2
采用背板實施例2給出的新型背板結(jié)構(gòu),制成如圖10所示的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、保護膜402、絕緣基體403、保護膜402、阻水阻氣金屬氧化物膜401,同樣,保護膜402和絕緣基體403間可采現(xiàn)有技術(shù)的任何一種可能連接的方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在保護膜402外表面上。
采用背板實施例2給出的新型背板結(jié)構(gòu),也可制成如下結(jié)構(gòu)的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、阻水阻氣金屬氧化物膜401、保護膜402、絕緣基體403、保護膜402,同樣,保護膜402和絕緣基體403間可采現(xiàn)有技術(shù)的任何一種可能連接的方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在保護膜402外表面上。
背板實施例5
如圖5所示,背板包括絕緣基體403,在基體的一側(cè)表面設(shè)置保護膜402,在保護膜402表面通過原子層沉積的方法設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜401。
電池組件實施例5
采用背板實施例5給出的新型背板結(jié)構(gòu),制成如圖11所示的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、絕緣基體403、保護膜402、阻水阻氣金屬氧化物膜401,其中保護膜402和絕緣基體403間可采用現(xiàn)有技術(shù)的任何方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在保護膜402上。
背板實施例6
如圖8所示,背板包括絕緣基體403,在基體的一側(cè)表面設(shè)置保護膜402,在基體的另一側(cè)表面通過原子層沉積的方法分別設(shè)置阻水阻氣金屬氧化物膜401。
電池組件實施例6
采用背板實施例6給出的新型背板結(jié)構(gòu),制成如圖12所示的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、保護膜402、絕緣基體403、阻水阻氣金屬氧化物膜401,其中保護膜402和絕緣基體403間可采用現(xiàn)有技術(shù)的任何方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在基體上。
也可制成如下結(jié)構(gòu)的電池組件,本電池組件包括依次設(shè)置的玻璃1、EVA黏膠層2、電池片3、EVA黏膠層2、、阻水阻氣金屬氧化物膜401、絕緣基體403、保護膜402,其中保護膜402和絕緣基體403間可采用現(xiàn)有技術(shù)的任何方式連接,阻水阻氣金屬氧化物膜401通過原子層沉積(ALD)的方法設(shè)置在基體上。
采用在保護膜表面原子層沉積阻水阻氣金屬氧化物膜的背板結(jié)構(gòu),需要先將保護膜層壓或涂在基體上,制成具有保護膜的背板,而后再在具有保護膜的背板的保護膜上原子層沉積阻水阻氣金屬氧化物膜層,得到高阻水阻氣背板,背板再與其他層層壓在一起形成電池組件。
優(yōu)選金屬氧化物膜為三氧化二鋁膜。由于所選阻水阻氣金屬氧化物膜層為無色透明的膜,不會影響太陽能電池的光吸收,因此對太陽能電池不會產(chǎn)生不良影響。
當然,也可在背板的其它各側(cè)表面原子層沉積阻水阻氣金屬氧化物膜。