阳光房用太阳能电池组件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种阳光房用太阳能电池组件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着能源的日益匮乏和环保节能意识的提高，太阳能电池的利用越来越受到重视，其使用率和普及率也越来越高，如路灯、厂房发电，此外，还有现在流行的大型商场或者家庭中采用的透明屋顶即阳光房；应用的比较成熟的太阳能电池组件，其结构一般包括电池片，置于电池片上下表面的透明玻璃，在电池片和透明玻璃之间采用EVA膜粘合在一起，然后整体装框，构成电池组件。但是，这种传统的太阳能电池组件，如果直接应用于阳光房、光伏屋顶、塑料大棚顶等领域，会造成阳光太刺眼，屋内热量高，不利于室内的空气流通和室内人居环境的维护。此外，现有的太阳能电池组件由于直接应用于阳光房、光伏屋顶、塑料大棚顶等领域，组件彼此之间采用刚性接触，其密封性能差，容易漏水，而且其电池片的转换效率和透光率低，综合利用效率低。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的上述不足，提供一种阳光柔和，利于室内空气流通和人居环境的维护，且密封型好、不漏水，电池的转换效率和透光率高的阳光房用太阳能电池组件。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种阳光房用太阳能电池组件，该组件包括:钢化玻璃层，EVA膜层、电池片层和背板；所述的电池片层上、下表面均粘附有EVA膜层，所述的钢化玻璃层粘附于电池片上表面的EVA膜层的上方，所述的背板粘附于电池片下表面的EVA膜层的下方；上述钢化玻璃层，EVA膜层、电池片层和背板构成的组件的周边设置有边框；所述的背板包括中间的PET层，PET层的上、下表面均涂覆有一层含氟耐候层，所述的PET层的厚度为0.15-0.30mm，处于PET层的上表面与EVA膜层接触的含氟耐候层的厚度为0.008-0.014mm，处于PET层的下表面与空气接触的含氟耐候层的厚度为0.015-0.025mm ;所述的每个组件的边框上均设有与相邻边框滑动配合的凸块或凹槽，且组件相互组合安装时、边框的凸块滑动套合于相邻边框的凹槽内实现组件连接。
[0005]采用上述结构，以特殊结构的背板代替传统的玻璃板，由于采用的是在PET层的上、下表面均涂覆有一层含氟耐候层，能实现在高耐候性的前提下，达到高的透明性，且上述特定结构和厚度的背板，可以保证其可见光的透过率为20-40%，既可以满足阳光房内的光线要求，同时又由于特殊的背板材料，阳光更加柔和而非像传统的玻璃背板直射进来，因此，更利于空气的流通和人居环境的提高。相比传统的普通白色背板、透明性大大提高。此夕卜，本发明的边框采用滑动配合的结构来实现组件彼此的连接安装，构成一个整体的阳光房屋顶，这就使得组件的密封性高、不易漏水，使用寿命长。
[0006]作为优选，本发明所述的背板的PET层的厚度为0.25mm，处于PET层的上表面与EVA膜层接触的含氟耐候层的厚度为0.0lmm,处于PET层的下表面与空气接触的含氟耐候层的厚度为0.020mm。采用上述结构，进一步提高组件整体的透过率达到40%，同时有不会造成阳光的遮挡或直射进入阳光房内，房内的光线更加柔和。
[0007]作为优选，本发明所述的组件相互连接安装时，边框上的凸块的外表面与相邻边框滑动配合的凹槽的内表面相互贴合。采用该结构，实现组件彼此之间的无缝连接，更加有利于提高整体密封性能。
[0008]作为优选，所述边框上的的凸块的外表面设置有弹性恢复力的柔性材料层或者所述的凸块整体为具有弹性恢复力的柔性材料制备而成；如橡胶、软性塑料(橡皮材质、窗户用的柔性密封条材料)等等；采用上述结构，使得相邻组件之间的拼接为柔性连接，进一步增加整体的密封性能。
[0009]作为优选，所述的凸块为多边形或者为弧形，与之滑动配合的凹槽的形状与凸块的形状相对应(即形状匹配，保证凸块与凹槽的内壁完全贴合)；采用上述结构，可以保证二者连接紧密，更加牢固。
[0010]作为优选，所述的凸块为头大底小的梯形或半球形，所述的凹槽为与之对应的梯形或半球形，采用该结构，组件连接时，更加牢固，密封性好，二者横向不易分离，使用寿命长。
[0011]本发明的太阳能电池片层是由多个单个电池片组串连接(即行业公知的背面串接)而成。本发明的电池片采用市售高级的单晶或多晶电池片(如电压为220v或240v电池片)，使得组件起码到达如下性能:光电转换效率24%、峰值功率达220w、最大工作电压大30v、透光率达40%或。
[0012]本发明上述的光房用太阳能电池组件，其采用了透光率达到90%以上的背板替代传统的不透明白板，并同时结合光电转换效率高的电池片和防水密封结构的边框；制备出的组件具有转换效率高、透光率高达40%，能有效保证阳光房内光线柔和和充足同时兼顾、且不直射的效果。
[0013]本发明还提供一种上述阳光房用太阳能电池组件的制备方法，制备步骤包括:
[0014](I)电池片测试:检测电池片电流和电压和厂家标定的一致；以保证组件的转换效率为24%及以上、峰值功率达220W、最大工作电压达到30v、透光率达到40%、组件尺寸650X998X40mm ;
[0015](2)焊接:将汇流带焊接在电池片正面(负极)主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，采用多点的形式点焊在主栅线上；焊接热源采用红外灯，汇流带长度为电池片边长的1.5-2.5倍，多出的汇流带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连接；焊接温度单晶硅片为310-330°C，多晶硅片为230-340°C，焊接时间为2_5s ；
[0016](3)背面串接:将电池片串接，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上，这样依次将多片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线(此处的前面和后面是以成串的电池片为例、处于前方的呈前面，处于后方的为后面)；
[0017](4)层压敷设:按照组件结构，将串接好的电池片、钢化玻璃和切割好的EVA膜、背板按照顺序敷设好，准备层压；敷设时保证电池串即电池片层与钢化玻璃层的相对位置；敷设层次:由上向下为钢化玻璃层、EVA膜、电池片层、EVA膜、背板；
[0018](5)组件层压:将敷设好的电池组件放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA膜熔化将电池片层、钢化玻璃和背板粘接在一起；然后冷却取出组件；具体工艺控制为层压温度为125-140°C，层压时间为15-18min，真空度为5_15Pa，压力为2.5-3.5个大气压的条件下进行层压；
[0019](6)修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除；
[0020](7)装框:将层压好的电池组件进行装框，边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充，各个边框之间用角键连接；
[0021](8)焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。
[0022]作为优选，本发明步骤(5)的层压参数为:层压温度为130-135?，层压时间为15-16min，真空度为8-12Pa，压力为2.5-3个大气压；采用该参数，即能保证组件不损坏，同时保证阳光房使用的高的透光率。
[0023]本发明上述步骤(2)中的汇流带为铜基材厚度为0.15-0.3mm，表面锡层厚度为
0.025-0.04mm的汇流带，且铜基材纯度彡99.95%。可从市售产品购买。
[0024]本发明的方法制备简单，且层压参数非常关键，其既能保证本发明的组件高的透光率(40% )，同时也不会造成阳光直射，且不会压碎、裂纹等现象的出现。此外，本发明的焊接温度和时间也非常关键，焊接温度低，焊面上氧化层不易除去，会出现沙粒一样的粗糙麻点，而且主栅线不到一定温度值也不能与锡形成很好的欧姆接触，表面看起来是焊接上的，但不是真正上的合金连接，形成虚焊，同时导致操作效果偏低；而焊接温度高，又会使得电池片热应力而产生变形，导致隐裂和碎片的产生；而本发明上述参数的限定均克服上述缺陷，使得焊接效果好，互连条与主栅线连接牢固，残留物在一定温度和湿度下保持惰性，在高温下能分解挥发，对电池本身，银浆以及EVA无腐蚀性，对环境无污染。
【附图说明】
[0025]图1本发明太阳能电池组件正面结构示意图。
[0026]图2本发明组件截面图结构示意图(梯形凸块)。
[0027]图3本发明组件截面图结构示意图(弧形凸块)。
【具体实施方式】
[0028]下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0029]如图1-3所示，本发明的一种阳光房用太阳能电池组件，该组件包括:钢化玻璃层3，EVA膜层2、电池片层I和背板4 ;所述的电池片层上、下表面均粘附有EVA膜层，所述的钢化玻璃层粘附于电池片上表面的EVA膜层的上方，所述的背板粘附于电池片下表面的EVA膜层的下方；上述钢化玻璃层，EVA(EVA是Ethylene乙稀Vinyl乙稀基Acetate醋酸盐的简称)膜层、电池片层和背板构成的组件的周边设置有边框5 ;所述的背板包括中间的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层4.1，PET层的上、下表面均涂覆有一层含氟耐候层4.2，所述的PET层的厚度为0.15-0.30mm，处于PET层的上表面与EVA膜层接触的含氟耐候层的厚度为0.008-0.014mm，处于PET层的下表面与空气接触的含氟耐候层的厚度为0.015-0.025mm ;所述的每个组件的边框5上均设有与相邻边框滑动配合的凸块5.1或凹槽5.2，且组件相互组合安装时、边框的凸块滑动套合于相邻边框的凹槽内实现组件连接。