[发明专利]一种柔性薄膜太阳能电池及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池领域，尤其涉及一种具有较高光电转换效率的柔性薄膜太阳能电池及其封装方法。 

背景技术

由于传统能源日益枯竭，能源危机日益严重，新能源取代传统能源已经成为必然的趋势。太阳能作为一种取之不尽用之不竭且清洁无污染的绿色能源，对其有效开发利用已成为具活力的研究领域之一。第一代太阳能电池为晶体硅太阳电池，第二代太阳能电池为是薄膜太阳能电池。

对于薄膜太阳能电池，为了保护电池对抗机械应力、暴晒和湿气，串接的电池被嵌进一透明的封装材料内，该封装材料同时能对电池产生电绝缘的作用。为了结构上的稳定，该封装系统应用一覆板（Superstrate）。大部分的覆板采用玻璃，但也可使用金属或塑料薄片。太阳电池可放在覆板材料之上、之后或之间。在太阳电池感光面上的覆盖物需要用透光性好的材料来制造，因为越透光的材料越能使更多的太阳能量投射在太阳电池之上。

目前市场上应用比较广泛的封装工艺有两种：

第一种是用TPE（Thermoplastic Elastomer，热塑性弹性体）材料封装。先在薄膜电池上铺上EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物），再铺上TPE，进层压机封装。热塑性弹性体TPE既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，是塑料和橡胶优点的优势组合。这种封装方法的优点是封装的电池比较轻，缺点是不能做成透光的组件，而且电池板弯曲度会变大，可能影响电池效率。

第二种是用浮法玻璃封装。也是先铺上EVA，再铺上浮法玻璃，进层压机封装。这种封装方法的优点是可以做成透光的BIPV（Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一体化）组件，甚至可以配合工艺做成半透明的，但是因有两块玻璃，所以封装的电池比较重。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柔性薄膜太阳能电池，在封装层中引入特氟龙塑料层，在不影响封装层透光率的基础上降低电池的重量。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种柔性薄膜太阳能电池，包括太阳能电池层和封装层，所述封装层包括第一封装层和第二封装层，所述太阳能电池层封装在所述第一封装层和所述第二封装层之间，所述第一封装层包括第一EVA交联层和与所述第一EVA交联层连接的第一特氟龙层，所述第一EVA交联层覆盖于所述太阳能电池层的一面；所述第二封装层包括第二EVA交联层和与所述第二EVA交联层连接的第二特氟龙层，所述第二EVA交联层覆盖于所述太阳能电池层的另一面。

上述柔性薄膜太阳能电池，所述第一特氟龙层和所述第二特氟龙层的厚度为0.1~1.5mm，透光率大于95%；所述第一EVA胶联层和所述第二EVA交联层的厚度为1~2mm。

上述柔性薄膜太阳能电池，所述太阳能电池层包括至少一个电池串，所述电池串包括至少一个单元电池，所述单元电池之间通过焊带连接。

上述柔性薄膜太阳能电池，所述单元电池的厚度为50-100μm，所述单元电池的尺寸为10×10cm²。

上述柔性薄膜太阳能电池，所述焊带为涂锡铜带电极材料，所述焊带厚度为0.1~0.2mm。

本发明同时提出了一种上述柔性薄膜太阳能电池的封装方法，所述方法包括：

步骤一：将所述第一特氟龙层、所述第一EVA交联层、所述太阳能电池层、所述第二EVA交联层和所述第二特氟龙层依次排布组成五层结构；

步骤二：将步骤一中所述第一特氟龙层、所述第一EVA交联层、所述太阳能电池层、所述第二EVA交联层和所述第二特氟龙层组成的五层结构层压封装。

上述柔性薄膜太阳能电池的封装方法，所述步骤一包括：

a．截切所述第一特氟龙层、所述第二特氟龙层、所述第一EVA交联层和所述第二EVA交联层；

b．将所述第二EVA交联层排布于所述第二特氟龙层上；

c．通过焊带将至少一个所述单元电池连接成所述电池串；

d．将至少一个通过所述步骤c连接的电池串排布在步骤b所述第二EVA交联层上，并使用焊带将所述电池串的正负极依次相连，引出正负极接线端；

e．在经过所述步骤d排布好的所述电池串上依次排布所述第一EVA交联层和所述第一特氟龙层。

上述柔性薄膜太阳能电池的封装方法，所述步骤a中还包括用酒精清洗特氟龙塑料层表面。

上述柔性薄膜太阳能电池的封装方法，所述步骤二中层压封装是指将所述五层结构通过层压机抽真空层压，其中抽真空5-15分钟，加热温度110-130°C，层压20-50分钟。