本發(fā)明涉及一種雙玻太陽能光伏組件，具體涉及一種雙玻光伏組件及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

雙玻光伏組件，即雙玻光伏電池，是指由兩片玻璃和太陽能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集到引線端所形成的光伏電池組件。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出，全球能源供不應(yīng)求，太陽能作為可再生能源，在能源緊缺的今天，受到全球普遍關(guān)注。

隨著太陽能電池技術(shù)的進(jìn)步，材料成本的降低，光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已步入成熟，太陽能光伏產(chǎn)品也從特殊專業(yè)化用途逐漸向市場(chǎng)化的消費(fèi)類產(chǎn)品發(fā)展，其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域。

但是，早期的雙玻光伏組件由于使用前后標(biāo)準(zhǔn)的光伏玻璃，不僅在封裝過程中會(huì)因?yàn)殡p層玻璃的剛性擠壓而出現(xiàn)移位、電池裂片、玻璃破碎，以及氣泡不易排出等問題，而且其重量很大，搬運(yùn)不方便，同時(shí)也無法解決由于電池片之間漏光導(dǎo)致的功率損失，因此一直沒有形成大規(guī)模的量產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙玻光伏組件及其制備方法和用途，該組件解決了現(xiàn)有技術(shù)的雙玻光伏組件重量大和電池片間漏光導(dǎo)致的功率損失等問題，本發(fā)明制備的組件的光電轉(zhuǎn)化率得到提高，且重量減輕。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙玻光伏組件的制備方法，該方法包含：

步驟1：將若干電池片排列成n排，n≥1且為自然數(shù)，每排電池片之間串聯(lián)在一起作為一個(gè)電池串，將若干電池串之間串聯(lián)或并聯(lián)在一起；

步驟2：依次按照基層、第一膠層、電池片層、第二膠層和表層的順序鋪設(shè)各層，對(duì)電池片層進(jìn)行電氣檢查和外觀檢查；

步驟3：在基層下部和表層上部放置玻璃纖維網(wǎng)格布，在130℃～140℃且真空度梯度增加的條件下，進(jìn)行層壓；

步驟4：在層壓完成后，待溫度降低后去除玻璃纖維網(wǎng)格布，并進(jìn)行裁剪使邊緣平整；

步驟5：在110℃～160℃且抽真空的條件下，對(duì)步驟4裁剪得到的材料進(jìn)行固化交聯(lián)；

步驟6：將固化得到的材料用金屬邊框封裝，得到雙玻光伏組件。

其中，在步驟5中，真空度范圍為0～100kpa。

在步驟1中，通過將互聯(lián)條焊接在電池片上，將每一排的電池片之間以及各電池串之間連接在一起，并在串聯(lián)在一起的電池串的兩端均設(shè)置引出線。

在步驟2中，所述的表層的厚度為45μm～55μm。

在步驟3中，所述的玻璃纖維網(wǎng)格布為聚四氟玻璃纖維網(wǎng)格布。

在步驟3中，所述的真空度按照-80kpa、-60kpa、-20kpa的順序依次升壓。

在步驟5中，固化交聯(lián)的溫度為135℃。

在步驟6中，所述的金屬邊框?yàn)殇X合金邊框。

在步驟6中，所述的封裝采用的封裝膠為玻璃膠或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

本發(fā)明還提供了一種雙玻光伏組件，該組件由所述的雙玻光伏組件的制備方法獲得，該組件包含：基層，設(shè)置在基層上的第一膠層，設(shè)置在第一粘膠層上的電池片層，設(shè)置在電池片層上的第二膠層，設(shè)置在第二膠層上的表層；以及包覆在各層邊緣的金屬邊框。

其中，所述的基層為玻璃板，該玻璃板為鋼化玻璃或光伏玻璃；所述的第一膠層和第二膠層均包含乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述的表層為乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物；所述的電池片層為若干串聯(lián)或并聯(lián)的電池片。

本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述的雙玻光伏組件的用途，該雙玻光伏組件用于建筑節(jié)能。

本發(fā)明的雙玻光伏組件及其制備方法和用途，解決了現(xiàn)有技術(shù)的雙玻光伏組件重量大和電池片間漏光導(dǎo)致的功率損失等問題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的雙玻光伏組件的表層采用乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物，不再使用玻璃，使組件的整體重量減輕，方便了運(yùn)輸；

(2)本發(fā)明的表層采用的乙烯-四氟乙烯共聚物或氟化乙烯-丙烯共聚物具有很好的絕緣性、耐溫性以及透光率，能夠提高組件的光電轉(zhuǎn)化率和在戶外使用的壽命，而且其抗沖擊性能好，減少了制備過程中的破碎或破損的可能性，還能避免在運(yùn)輸過程中的損壞；

(3)本發(fā)明的第一膠層和第二膠層采用eva，其具有優(yōu)異的粘結(jié)性能和耐老化性能，能長(zhǎng)期在戶外保持良好的性能；

(4)本發(fā)明的雙玻光伏組件的制備在層壓過程中，真空度階梯變化，減少了各層間的偏移，以及過大壓力導(dǎo)致玻璃破裂情況的出現(xiàn)；

(5)本發(fā)明的雙玻光伏組件的制備，使用玻璃纖維網(wǎng)格布設(shè)置在表層上，避免了表層起皺和偏移；

(6)本發(fā)明的雙玻光伏組件的制備，在固化過程中，控制固化溫度和壓力，提高了eva與相鄰層的粘著力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的雙玻光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的電池片層的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

一種雙玻光伏組件的制備方法，該方法包含：

步驟1：將若干電池片排列成n排，n≥1且為自然數(shù)，每排電池片之間串聯(lián)在一起作為一個(gè)電池串，將若干電池串之間串聯(lián)或并聯(lián)在一起；

步驟2：依次按照基層、第一膠層、電池片層、第二膠層和表層的順序鋪設(shè)各層，對(duì)電池片層進(jìn)行電氣檢查和外觀檢查；

步驟3：在基層下部和表層上部放置玻璃纖維網(wǎng)格布，玻璃纖維網(wǎng)格布能夠固定表層，避免表層的起皺和偏移，在130℃～140℃且真空度梯度增加的條件下，進(jìn)行層壓；

步驟4：在層壓完成后，待溫度降低后去除玻璃纖維網(wǎng)格布，并進(jìn)行裁剪使邊緣平整；

步驟5：在110℃～160℃且抽真空的條件下，對(duì)步驟4裁剪得到的材料進(jìn)行固化交聯(lián)，在該過程中，盡量降低eva融化溫度，延長(zhǎng)融化時(shí)間，能夠有效避免表層皺起的問題；

步驟6：將固化得到的材料用金屬邊框封裝，并安裝接線盒，得到雙玻光伏組件；

在步驟5中，真空度范圍為0～100kpa。

在步驟1中，通過將互聯(lián)條焊接在電池片上，將每一排的電池片之間以及各電池串之間連接在一起，并在串聯(lián)在一起的電池串的兩端均設(shè)置引出線。

在步驟2中，所述的表層的厚度為45μm～55μm。

在步驟3中，所述的玻璃纖維網(wǎng)格布為聚四氟玻璃纖維網(wǎng)格布。

在步驟3中，所述的真空度按照-80kpa、-60kpa、-20kpa的順序依次升壓。

在步驟5中，固化交聯(lián)的溫度為135℃。

在步驟6中，所述的金屬邊框?yàn)殇X合金邊框。

在步驟6中，所述的封裝采用的封裝膠為玻璃膠或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

雙玻光伏組件的制備并不限于上述步驟，制備過程中需要根據(jù)雙玻光伏組件的組成和所使用的設(shè)備(層壓機(jī))等實(shí)際情況調(diào)整上述制備步驟，如可將層壓過程和固化過程同時(shí)進(jìn)行。

一種雙玻光伏組件，該組件由上述雙玻光伏組件的制備方法獲得，其包含：基層，設(shè)置在基層上的第一膠層，設(shè)置在第一粘膠層上的電池片層，設(shè)置在電池片層上的第二膠層，設(shè)置在第二膠層上的表層；以及包覆在各層邊緣的金屬邊框。

其中，基層為玻璃板，該玻璃板為鋼化玻璃或光伏玻璃；第一膠層和第二膠層均包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva,ethylene-vinylacetate)；表層為乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe,ethylenetetrafluoroethylene)或氟化乙烯-丙烯共聚物(fep,fluorinatedethylenepropylene)，etfe減輕了雙玻光伏組件的重量，而且其具有高透光率；電池片層為若干串聯(lián)或并聯(lián)的電池片。

一種上述雙玻光伏組件的用途，該雙玻光伏組件用于建筑節(jié)能。

實(shí)施例1

一種雙玻光伏組件，如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例1的雙玻光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖，該組件包含依次設(shè)置的：鋼化玻璃5(基層)、eva層4(第一膠層)、電池片層3、eva層2(第二膠層)、etfe薄膜層1(表層)，以及設(shè)置在上述各層邊緣的鋁合金邊框。

鋼化玻璃5的反射率大于等于91％，其能夠提高對(duì)太陽能的吸收，而且鋼化玻璃5具有支撐和抗沖擊的作用。

eva層4和eva層2均采用鹿山ev1051g1，ev1051g1是一種快固型膠膜，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能和耐老化性能，能長(zhǎng)期在戶外保持良好的性能。

etfe層1的厚度為50μm。etfe具有高絕緣性、耐熱、耐酸堿、抗沖擊，以及阻燃等性能，其耐溫范圍很大，其脆化溫度低至-100℃，而且耐低溫沖擊性能好，在-80℃下仍具有較高的沖擊強(qiáng)度。此外，etfe的光透過率能夠達(dá)到95％，能夠提高光電轉(zhuǎn)化率，還具有抗粘著表面，使其表面具有高抗污和易清洗的特點(diǎn)。

電池片層3通過36塊電池片排列成12*3(12排3列)串聯(lián)在一起，電池片為單晶硅電池片。

鋁合金邊框通過eva粘在上述各層的邊緣，將組件封裝在一起。

實(shí)施例2

一種雙玻光伏組件，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的相同，區(qū)別在于將表層采用的材料為fep，且電池片層通過36塊電池片排列成4*9(4排9列)串聯(lián)在一起，如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例2的電池片層的結(jié)構(gòu)示意圖。

fep具有高絕緣性、化學(xué)惰性、耐溫性、耐紫外線、抗燃性以及耐磨性等特性，其斷裂伸長(zhǎng)率能夠達(dá)到300％，在戶外長(zhǎng)期暴曬的情況下，其性能依舊保持，而且透光率高。

對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2的雙玻光伏組件和由鋼化玻璃、eva層、單晶硅電池片層、eva層和鋼化玻璃組成的雙玻光伏組件(對(duì)比例)在am1.5，25℃下進(jìn)行電學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)施例1和實(shí)施例2的光電轉(zhuǎn)化率均較對(duì)比例的光電轉(zhuǎn)化率提高了30％。

實(shí)施例3

實(shí)施例1的雙玻光伏組件的制備方法，其包含：

步驟1：將36塊電池片排列成12排3列，電池片之間間隔2mm～3mm，每排電池片之間通過匯流條焊接串聯(lián)在一起作為一個(gè)電池串，將若干電池串之間也通過匯流條焊接串聯(lián)在一起，并在串聯(lián)在一起的電池片的兩端均焊接匯流條作為引出線，將各電池片之間通過透明膠帶進(jìn)行絕緣處理和固定；在焊接過程中，保證每個(gè)電池串的長(zhǎng)度一致；

步驟2：依次按照鋼化玻璃、eva層、單晶硅電池片層、eva層和etfe層的順序鋪設(shè)各層，eva層和etfe層要稍長(zhǎng)于鋼化玻璃，大約兩邊均留出10mm～15mm，eva層(第一膠層)和etfe層上適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置合適的縫隙，將引出線從縫隙穿出，用透明膠帶將暴露在外面的引出線固定，并對(duì)電池片層進(jìn)行電氣檢查和外觀檢查；

步驟3：在層壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行層壓，在基層下部和表層上部放置玻璃纖維網(wǎng)格布，放入層壓機(jī)內(nèi)，先進(jìn)行上下室抽真空200s，排出各層間隙和層壓機(jī)內(nèi)的氣體，消除組件內(nèi)的氣泡，同時(shí)產(chǎn)生層壓所需的壓力，將溫度設(shè)定在135℃，待eva完全融化，然后進(jìn)行上室充氣，調(diào)節(jié)上室壓力，第一階段上室加壓在-80kpa真空度下進(jìn)行180s，第二段上室加壓在-60kpa真空度下進(jìn)行180s，第三段上室加壓在-20kpa真空度下進(jìn)行600s，能夠?qū)⒔M件內(nèi)的氣體很好的排出；

步驟4：在層壓完成后，待溫度降低至50℃以下后去除玻璃纖維網(wǎng)格布，并進(jìn)行裁剪使邊緣平整；

步驟5：在135℃且真空度為0的條件下，對(duì)步驟4裁剪得到的材料進(jìn)行固化交聯(lián)，eva交聯(lián)后形成的高分子的結(jié)構(gòu)比較疏松，壓力使eva固化后更加致密，具有更好的力學(xué)性能，同時(shí)也可以增強(qiáng)eva與相鄰層的粘合力；

步驟6：將固化得到的材料用金屬邊框封裝，封裝時(shí)將eva裹在各層邊緣，一并裝入鋁合金框內(nèi)，加熱使eva融化并固化，并安裝接線盒，得到雙玻光伏組件。

實(shí)施例2的雙玻光伏組件的制備方法與實(shí)施例1的雙玻光伏組件的制備方法基本相同。

實(shí)施例1和實(shí)施例2的雙玻光伏組件能夠用于建筑節(jié)能，尤其是光伏建筑一體化。

綜上所述，本發(fā)明的雙玻光伏組件及其制備方法和用途，本發(fā)明制備的組件的光電轉(zhuǎn)化率得到提高，且重量減輕，具有很好的耐溫性和化學(xué)穩(wěn)定性，在戶外使用的壽命長(zhǎng)。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。