[发明专利]晶硅电池的半柔性封装方法及采用该方法所制备的光伏组件

说明书

技术领域

本发明涉及晶硅光伏产品领域，具体地说是涉及一种以晶体硅，包括单晶硅和多晶硅的电池片封装成半柔性可折叠的光伏组件产品的一种封装方法及采用该方法制备的光伏组件。

背景技术

太阳能电池广泛应用于通信卫星供电、离网发电系统、并网发电系统等领域，主要包括晶体硅电池、薄膜电池和其他新型电池。用于太阳能发电的晶体硅电池组件是把晶体硅太阳能电池按照一定的形式排列起来并进行电的连接，然后利用玻璃、密封剂、背板等封装材料层压在一起而成的一种光伏发电产品。这种组件产品质量比较重，面积大，不便于携带。

在某些使用便携电子设备(如野外勘探设备、野外通讯设备、野外侦查设备、野外娱乐设备等)的情况下，需要一种便携式的光伏电源随时随地为其供电，这种光伏产品应该质量轻、体积小、携带方便。然而，众所周知，晶硅电池片弯曲率很小且易碎，不能做成柔性产品。

目前市场上的光伏便携组件产品主要利用沉积在柔性衬底上的非晶硅及CIGS薄膜电池封装而成。由于电池本身就是柔性的，所以封装技术难度不大，容易实现。这些适用于柔性薄膜电池的设计和封装方法不适用于刚性不可弯曲的晶硅电池片。

有人利用“布基封装”的方式，把预先制成的小单元模块用粘结胶粘结布上，形成可以折叠的晶硅电池板柔性组件。但是这种工艺方法制成的组件密封效果不好，产品在受到湿气或者高压侵蚀时，粘结胶容易开裂使组件脱层，从而易发生危险和失效，大大影响产品的可靠性和寿命，外观不平整美观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种利用不可折叠的刚性晶硅电池片制成可折叠的半柔性可折叠晶硅光伏组件的方法。

本发明所要解决的第二技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种利用不可折叠的刚性晶硅电池片制成可折叠的半柔性可折叠晶硅光伏组件。

本发明所采用的技术方案是：

一种晶硅电池的半柔性封装方法，包括以下步骤

1)单元模块的制备：在刚性背板上依次铺设封装材料、光电发电单元、封装材料和透明的前板材料，之后利用层压工艺把层叠件层压形成单元模块，其中，所述的光电发电单元为单个电池片或者按照设定的电路设计连接在一起的多个电池片；

2)裁剪两块布，将其中一块以一定间隔裁切若干个窗口，窗口尺寸比单元模块的尺寸要小但比单元模块上的光电发电单元部分的尺寸略大以免遮挡电池片；

3)将封装材料铺设在带窗口的布上并裁掉窗口处的封装材料，再将单元模块对准窗口位置放置，然后将单元模块采用柔软的导电材料按预定电路进行电连接；

4)在彼此电连接的单元模块之上再依次层叠封装材料和布，穿出电极引线，在封装材料的最佳层压温度下层压得到可折叠的光伏组件半成品；

5)对半成品进行削边处理并安装带有控制电路的接线盒，制得可折叠的半柔性光伏组件。

其中布的窗口裁切方式即决定了折叠方式，一般为方形单元模块和方形窗口，在存储时可直接折叠，当然可以设计复杂的折叠方式，只需将窗口位置和形状以及单元模块的形状进行设计即可，即本发明中窗口部的窗口位置、形状大小可按折叠和使用需求任意设计。

优选地，所述的步骤1)中所述的单元模块包括多块间隔设置的刚性背板，制备时首先将刚性背板按预定间隔和规律排布，然后在其上铺设可覆盖所有刚性背板的封装材料，在封装材料之上与每块刚性背板对应地放置光电发电单元，将光电发电单元进行预定电连接后，在其上依次铺设封装材料和透明的前板材料，之后利用层压工艺把层叠件层压形成单元模块。把单元模块也可以进行子单元化，这多个子单元之间利用柔软透明的封装材料和前板材料连接制得“半刚性单元模块”，并用柔软的导电材料按预定电路进行电连接，这能够使单元模块本身具有一定的柔性，从而提高整个单元模块的机械柔韧性。

优选地，在所述的步骤3)为将裁切出窗口的布和封装材料对应铺设在一起并低温层压粘结，层压结束后裁剪掉各个窗口处的封装材料，再将单元模块对准窗口位置后再次低温层压粘合，然后将单元模块采用柔软的导电材料按预定电路进行电连接。其中所述的低温层压一般是指在60-100℃下层压，根据原材料布等的规格型号调整实际层压温度，以免出现不良半成品。将窗口布和封装材料低温层压(也叫预压)是防止由于封装材料在高温熔化后的流动造成的布的褶皱，第二次低温层压目的是为了保证单元模块和窗口的对位准确，将带有窗口的封装材料叠放在窗口布上，可以提高效率，同时避免裁切时对窗口周边布的破坏。