CN111384189A - 一种太阳能电池板、太阳能电池板制造工艺和层压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能技术领域，一种太阳能电池板、太阳能电池板制造工艺和层压机。本发明提供的太阳能电池板，包括电池芯片和封装保护层，所述封装保护层为一体成型结构并密封包覆在所述电池芯片的外侧，可以为电池芯片的侧部进行封装阻水，达到保护电池芯片侧面不进入水汽的目的,实现对电池芯片的正面、背面和侧面一体化封装阻水，阻水效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池板、太阳能电池板制造工艺和层压机。
背景技术
近年来，由于传统能源问题日渐突出，新能源发展迅速，尤其以太阳能作为重视发展的能源之一。目前传统的太阳能发电技术是晶硅电池技术，但是晶硅太阳能技术存在一些缺点，主要是其光电转化效率已经接近其理论极限，上升空间不大，另外硅材料的脆性特质也阻碍了其变成柔性大规模应用在建筑以及柔性等应用领域。薄膜太阳能具有质轻的优点，便于柔性应用，可以很好的与轻质屋面与墙面结合，其发展越来越受到产业的重视。
太阳能电池中核心材料都对水汽十分敏感，暴露在大气环境下都及其容易发生电效率的衰减，因此阻水封装结构对其保护非常重要。现有常规的阻水材料为有玻璃或有机膜等，将阻水膜结构模块直接采用层压方式直接贴附到电池表面，从而完成封装，此种方式可以有效的将电池器件的正面水汽进行阻隔，但是四周周边区域确有水汽透过的风险问题，或者需要额外的工艺进行涂胶进行二次保护。
发明内容
(一)本发明所要解决的技术问题是：现有的太阳能电池封装结构在电池器件周边区域存在水汽透过风险。
(二)技术方案
为了实现上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池板，包括电池芯片和一体式结构的封装保护层，所述封装保护层密封包覆在所述电池芯片的外侧。
本发明还提供了一种太阳能电池板制造工艺，包括以下步骤：
S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台和下机台；
S2，提供一个电池芯片、上阻水膜和下阻水膜，所述上阻水膜和下阻水膜的边缘均超出所述电池芯片的边缘；
S3，在所述下机台上依次放置下阻水膜、电池芯片和上阻水膜；
S4，上机台下降使所述上阻水膜和下阻水膜超出所述电池芯片边缘的部分相接；
S5，在120-160℃下层压20-60min。
根据本发明的一个实施例，所述上机台的下表面设有第一凸起，所述下机台的上表面对应所述第一凸起的位置设有第二凸起，所述上阻水膜和所述下阻水膜的边缘超出所述电池芯片边缘的部分均位于所述第一凸起和所述第二凸起之间。
根据本发明的一个实施例，步骤S4包括：上机台下降，所述第一凸起将上阻水膜和下阻水膜的边缘压合在所述第二凸起上。
根据本发明的一个实施例，步骤S4包括：
根据铺设的所述阻水膜、电池芯片和上阻水膜的厚度调整所述第一凸起和第二凸起凸出的长度；下降上机台，所述第一凸起将上阻水膜和下阻水膜的边缘压合在所述第二凸起上。
根据本发明的一个实施例，步骤S3包括：
在所述下机台上表面铺设第一胶膜，在所述第一胶膜上依次铺设下阻水膜、电池芯片和上阻水膜，在所述上阻水膜上铺设第二胶膜。
本发明还提供了一种层压机，用于实施上述实施例所述太阳能电池板制造工艺，所述层压机包括上机台和下机台，所述上机台的下表面设有第一凸起，所述下机台的上表面对应所述第一凸起的位置设有第二凸起。
根据本发明的一个实施例，所述第一凸起的长度为0-500μm，所述第二凸起的长度为0-500μm。
根据本发明的一个实施例，所述第一凸起包括第一圆柱段和设置在所述第一圆柱段一端的第一圆头段，所述上机台的下表面上设有第一凹槽，所述第一圆柱段的另一端安装于所述第一凹槽内；所述第二凸起包括第二圆柱段和设置在所述第二圆柱段一端的第二圆头段，所述下机台的上表面设有第二凹槽，所述第二圆柱段的另一端安装于所述第二凹槽内。
本发明还提供了一种太阳能电池板制造工艺，包括以下步骤：
S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台和下机台；
S2，提供一个电池芯片、上阻水膜和下阻水膜，所述上阻水膜内形成一端开口的容纳腔；
S3，在所述下机台上铺设所述下阻水膜，在所述下阻水膜上铺设所述电池芯片，所述上阻水膜的开口端扣在下机台上，所述上阻水膜和所述下阻水膜相接内部形成密闭的容纳腔，以使所述电池芯片位于所述容纳腔内；
S4，上机台下降，在120-160℃下层压20-60min。
根据本发明的一个实施例，步骤S2中，所述下阻水膜的边缘与所述电池芯片的边缘平齐；所述容纳腔的内侧边缘与所述电池芯片的边缘平齐。
本发明的有益效果：本发明提供的太阳能电池板，包括电池芯片和封装保护层，所述封装保护层为一体成型结构并密封包覆在所述电池芯片的外侧，可以为电池芯片的侧部进行封装阻水，达到保护电池芯片侧面不进入水汽的目的实现对电池芯片的正面、背面和侧面一体化封装阻水，阻水效果更好。
附图说明
本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是现有技术中太阳能电池板的结构示意图；
图2是实施例一中太阳能电池板的结构示意图；
图3是实施例二中太阳能电池板的结构示意图；
图4是实施例三中太阳能电池板制造工艺的流程图；
图5是实施例四中层压设备制造太阳能电池板的结构示意图；
图6是实施例五中太阳能电池板制造工艺的流程图；
图7是实施例五中阻水膜层压设备制造太阳能电池板的结构示意图；
图8是本申请中所述电池芯片的结构示意图。
其中图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1、太阳能电池板，11、电池芯片，111、基材层，112、背电极层，113、吸收层，114、缓冲层，115、窗口层，12、上阻水膜，13、下阻水膜，14、凸出部，2、上机台，21、第一凸起，3、下机台，31、第二凸起。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
如图2所示，本实施例提供了一种太阳能电池板1包括电池芯片11和一体式结构的封装保护层，所述封装保护层密封包覆在所述电池芯片11的外侧。本发明提供的太阳能电池板1，包括电池芯片11和封装保护层，所述封装保护层为一体成型结构并密封包覆在所述电池芯片11的外侧，可以为电池芯片11的侧部进行封装阻水，达到保护电池芯片11侧面不进入水汽的目的实现对电池芯片11的正面、背面和侧面一体化封装阻水，阻水效果更好。
优选地，本申请中所述太阳能电池板1的封装保护层由上阻水膜12和下阻水膜13通过层压机层压一体成型的，其中所述上阻水膜12和下阻水膜13的边缘均超出所述电池芯片11的边缘，其中所述层压机包括上机台2和下机台3，在使用层压机进行层压时，上机台2下降使所述上阻水膜12和下阻水膜13超出所述电池芯片11边缘的部分相接此时在所述电池芯片11的外侧部分会形成一个向外突出的凸出部14。
根据本发明的一个实施例，如图8所示，所述电池芯片11包括依次连接的基材层111、背电极层112、吸收层113、缓冲层114和窗口层115，其中所述窗口层115为透明导电氧化物膜层；其中，本申请种所述基材层111可以为玻璃基板也可以为柔性基板，如塑料基板、不锈钢卷等柔性基板，所述背电极层112为金属Mo(钼)层，或金属Cr(铬)和Mo混合层，优选地所述被背电极层112为金属Cr和Mo混合层。可选地所述吸收层113为CIGS(铜铟镓硒)层，所述缓冲层114为CdS(硫化镉)层，所述窗口层115包括本征氧化性层和ITO(掺锡氧化铟)层。
以所述基材层111为不锈钢片为例，所述电池芯片11具体的制备方法包括：
对不锈钢薄片进行清洗处理，达到表面光洁无杂质附着；
把不锈钢薄片放入PVD(物理气相沉积)设备，进行背面金属Mo的沉积；
把不锈钢薄片翻面，进行正面金属Cr和Mo的沉积；
把不锈钢薄片放入CIGS蒸发设备，在正面进行CIGS膜层的沉积；
把不锈钢薄片放入化学溶液沉积(CSD)设备，在正面进行CdS膜层的制备；
把不锈钢薄片放入PVD1设备，在正面进行i-ZnO膜层的制备；
把不锈钢薄片放入PVD2设备，在正面进行ITO膜层的制备。
实施例二
本实施例与实施例一中的技术方案大体相同，其主要区别在于，本实施例中，一体式结构的封装保护层在制造时侧面没有形成连接部，如图2所示，本申请中所述太阳能电池板1的封装保护层由上阻水膜12和下阻水膜13通过层压机层压一体成型的；其中，所述上阻水膜12内形成一端开口的容纳腔，所述上阻水膜12的开口端扣在下机台3上，所述上阻水膜12和所述下阻水膜13相接内部形成密闭的容纳腔，以使所述电池芯片11位于所述容纳腔内；优选地，所述下阻水膜13的边缘与所述电池芯片11的边缘平齐；所述容纳腔的内侧边缘与所述电池芯片11的边缘平齐，这样上阻水膜12与下阻水膜13一体成型后在侧面不会留下凸出的部分，外观更加整洁美观。本发明提供的太阳能电池板1，包括电池芯片11和封装保护层，所述封装保护层为一体成型结构并密封包覆在所述电池芯片11的外侧，可以为电池芯片11的侧部进行封装阻水，达到保护电池芯片11侧面不进入水汽的目的实现对电池芯片11的正面、背面和侧面一体化封装阻水，阻水效果更好。
实施例三
本实施例提供了一种太阳能电池板制造工艺，可用于制造实施例中的太阳能电池板1；如图4所示，太阳能电池板制造工艺，包括以下步骤：
S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台2和下机台3；
S2，提供一个电池芯片11、上阻水膜12和下阻水膜13，所述上阻水膜12和下阻水膜13的边缘均超出所述电池芯片11的边缘；
S3，在所述下机台3上依次放置下阻水膜13、电池芯片11和上阻水膜12；
S4，上机台2下降使所述上阻水膜12和下阻水膜13超出所述电池芯片11边缘的部分相接；
S5，在120-160℃下层压20-60min。
如图5所示，所述上机台2的下表面设有一圈第一凸起21，所述下机台3的上表面对应所述第一凸起21的位置设有一圈第二凸起31，所述上阻水膜12和所述下阻水膜13的边缘超出所述电池芯片11边缘的部分均位于所述第一凸起21和所述第二凸起31之间；在开始之前先将阻水膜材料裁切成比电池器件稍稍大的尺寸，在大于电池器件的边缘区域，通过上图设置的凸起结构，将上下阻水膜13材料进行粘合，从而形成统一结构；上述步骤具体为，控制上机台2下降，所述第一凸起21将上阻水膜12和下阻水膜13的边缘压合在所述第二凸起31上。
优选地，步骤S4包括：根据铺设的所述阻水膜、电池芯片11和上阻水膜12的厚度调整所述第一凸起21和第二凸起31凸出的长度；上机台2下降，所述第一凸起21将上阻水膜12和下阻水膜13的边缘压合在所述第二凸起31上，即本申请中所述第一凸起21和第二凸起31均是可以上下移动的，所述第一凸起21和所述第二凸起31的上下移动是通过控制器调节参数，控制马达进行上下的移动，目的是一台层压设备可以针对不同厚度电池芯片11的制作，这样就已通过一套层压设备对多个型号的太阳能电池板1进行支座。
其中，所述层压机包括上机台2和下机台3，所述第一凸起21设于所述上机台的下表面，所述第二凸起31设于所述下机台3的下表面，所述上、下机台3上的第一凸起21和第二凸起31的调整范围为0-500μm，当突出长度为0μm时，第一凸起21不凸处正好与上机台2水平齐，当第一凸起21凸出的长度为500μm时，即所述第一凸起21向下凸出500μm的长度；其中，第一凸起21圆柱直径尺寸控制在为2mm-10mm，圆柱顶部的凸起可以是与圆柱半径一致的结构，也可以是平面结构。
可选地，在太阳能电池板1制备工艺，的步骤S3包括：在所述下机台3上铺设第一胶膜，在所述第一胶膜上依次铺设下阻水膜13、电池芯片11和上阻水膜12，在所述上阻水膜12上铺设第二胶膜，可选地，所述第一胶膜和第二胶膜均为POE胶膜，POE胶膜加热后产生粘性，将电池芯片11上阻水膜12和下阻水膜13层压粘结在一起。优选地，在步骤S5包括：在120-160℃下层压20-60min。本实施例提供的太阳能电池板制造工艺还包括步骤S6:裁切上阻水膜12和下阻水膜13连接处形成的凸出部14。本实施例中，还可以在上机台2和/或下机台3上配备对位摄像头，可以调节对位mark，从而做好机台与器件的精确对位。
其中，在本实施例中制造所述太阳能电池板1的具体工艺为：
将阻水膜材料裁切成比电池器件稍稍大的尺寸作为上阻水膜12和下阻水膜13；将第一胶膜、电池芯片11、上阻水膜12和下阻水膜13和第二胶膜由下至上依次设置在下机台3的上表面，所述上阻水膜12和下阻水膜13的边缘均超出所述电池芯片11的边缘；再确认产品厚度后控制第一凸起21和第二凸起31凸出的长度，然后控制上机台2的高度；如图5所示，上机台2下降使所述上阻水膜12和下阻水膜13超出所述电池芯片11边缘的部分相接，然后在其120-160℃的温度下，层压20-60min，完成太阳能电池板1的制作。
实施例四
如图5所示，本实施例提供了一种专门用于实施实施例三太阳能电池板制造工艺的层压机，所述层压机包括上机台2和下机台3，所述上机台2的下表面设有第一凸起21，所述下机台3的上表面对应所述第一凸起21的位置设有第二凸起31。
优选地，所述第一凸起21包括第一圆柱段和设置在所述第一圆柱段一端的第一圆头段，所述上机台的下表面上设有第一凹槽，所述第一圆柱段的另一端安装于所述第一凹槽内；所述第二凸起31包括第二圆柱段和第设置在所述第二圆柱段一端的第二圆头段，所述第二圆柱段的另一端安装于所述第二凹槽内。在使用时通过第一圆柱段和第二圆柱段的配合来对伸出电池芯片11边缘的部分进行层压，以实现太阳能电池芯片一体化封装的目的。
优选地，所述第一凸起21能够在第一凹槽内伸缩，所述第二凸起31能够在第二凹槽内伸缩，根据铺设的所述阻水膜、电池芯片11和上阻水膜12的厚度调整所述第一凸起21和第二凸起31凸出的长度；上机台22下降，所述第一凸起21将上阻水膜12和下阻水膜13的边缘压合在所述第二凸起31上。由于本申请中所述第一凸起21和第二凸起31均是可以上下移动的，因此同一台层压机可以针对不同厚度电池芯片的制作，所述第一凸起21和所述第二凸起31的上下移动是通过控制器调节参数，控制马达进行上下的移动，这样就可以通过一套层压设备对多个型号的太阳能电池板1进行支座。
可选地，所述第一凸起21的长度为0-500μm，所述第二凸起31的长度为0-500μm，且所述第一圆柱段和第二圆柱段的直径为2mm-10mm。圆柱顶部的凸起可以是与圆柱半径一致的结构，也可以是平面结构。
实施例五
如图6和图7所示，本实施例提供了一种太阳能电池板制造工艺，包括以下步骤：S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台2和下机台3；S2，提供一个电池芯片11、上阻水膜12和下阻水膜13，所述上阻水膜12内形成一端开口的容纳腔；S3，在所述下机台3上铺设所述下阻水膜13，在所述下阻水膜13上铺设所述电池芯片11，所述上阻水膜12的开口端扣在下机台3上，所述上阻水膜12和所述下阻水膜13相接内部形成密闭的容纳腔，以使所述电池芯片11位于所述容纳腔内；S4，上机台2下降，在120-160℃下层压20-60min。
本实施例与实施例三的主要区别在于，本实施例中可以采用采用常规的所述层压机就能够进行，即所述层压机的表面为平面；如图7所示，步骤S2中，所述下阻水膜13的边缘与所述电池芯片11的边缘平齐；所述容纳腔的内侧边缘与所述电池芯片11的边缘平齐。
本实施例提供的太阳能电池板制造工艺，具体为：将阻水膜材料裁切成上阻水膜12和下阻水膜13，所述下阻水膜13的边缘与所述电池芯片11的边缘平齐；所述容纳腔的内侧边缘与所述电池芯片11的边缘平齐；将第一胶膜、电池芯片11、上阻水膜12和下阻水膜13和第二胶膜由下至上依次设置在下机台3的上表面，所述下阻水膜13的外侧边缘与所述上阻水膜12的内侧边缘相接；如图5所示，控制上机台2下降使所述上阻水膜12和下阻水膜13超出所述电池芯片11边缘的部分相接，然后在其120-160℃的温度下，层压20-60min，完成太阳能电池板1的制作。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种太阳能电池板，其特征在于：包括电池芯片和一体式结构的封装保护层，所述封装保护层密封包覆在所述电池芯片的外侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于：所述太阳能电池板相对的两侧向外延伸形成凸出部。
3.一种太阳能电池板制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台和下机台；
S2，提供一个电池芯片、上阻水膜和下阻水膜，所述上阻水膜和下阻水膜的边缘均超出所述电池芯片的边缘；
S3，在所述下机台上依次放置下阻水膜、电池芯片和上阻水膜；
S4，上机台下降使所述上阻水膜和下阻水膜超出所述电池芯片边缘的部分相接；
S5，在120-160℃下层压20-60min。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池板制造工艺，其特征在于：所述上机台的下表面设有第一凸起，所述下机台的上表面对应所述第一凸起的位置设有第二凸起，所述上阻水膜和所述下阻水膜的边缘超出所述电池芯片边缘的部分均位于所述第一凸起和所述第二凸起之间。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池板制造工艺，其特征在于：步骤S4包括：上机台下降，所述第一凸起将上阻水膜和下阻水膜的边缘压合在所述第二凸起上。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池板制造工艺，其特征在于：步骤S4包括：
根据铺设的所述阻水膜、电池芯片和上阻水膜的厚度调整所述第一凸起和第二凸起凸出的长度；下降上机台，所述第一凸起将上阻水膜和下阻水膜的边缘压合在所述第二凸起上。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池板制造工艺，其特征在于：步骤S3包括：
在所述下机台上表面铺设第一胶膜，在所述第一胶膜上依次铺设下阻水膜、电池芯片和上阻水膜，在所述上阻水膜上铺设第二胶膜。
8.一种层压机，用于实施如权利要求2所述太阳能电池板制造工艺，其特征在于：所述层压机包括上机台和下机台，所述上机台的下表面设有第一凸起，所述下机台的上表面对应所述第一凸起的位置设有第二凸起。
9.根据权利要求8所述的层压机，其特征在于：所述第一凸起的长度为0-500μm，所述第二凸起的长度为0-500μm。
10.根据权利要求8所述的层压机，其特征在于：所述第一凸起包括第一圆柱段和设置在所述第一圆柱段一端的第一圆头段，所述上机台的下表面上设有第一凹槽，所述第一圆柱段的另一端安装于所述第一凹槽内；所述第二凸起包括第二圆柱段和设置在所述第二圆柱段一端的第二圆头段，所述下机台的上表面设有第二凹槽，所述第二圆柱段的另一端安装于所述第二凹槽内。
11.一种太阳能电池板制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1，提供一个层压机，所述层压机包括上机台和下机台；
S2，提供一个电池芯片、上阻水膜和下阻水膜，所述上阻水膜内形成一端开口的容纳腔；
S3，在所述下机台上铺设所述下阻水膜，在所述下阻水膜上铺设所述电池芯片，所述上阻水膜的开口端扣在下机台上，所述上阻水膜和所述下阻水膜相接内部形成密闭的容纳腔，以使所述电池芯片位于所述容纳腔内；
S4，上机台下降，在120-160℃下层压20-60min。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池板制造工艺，其特征在于：步骤S2中，所述下阻水膜的边缘与所述电池芯片的边缘平齐；所述容纳腔的内侧边缘与所述电池芯片的边缘平齐。
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