[发明专利]一种耐酸腐蚀的薄膜太阳能电池组件

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种耐酸腐蚀的薄膜太阳能电池组件封装结构，属于太阳能光伏器件领域。

背景技术

薄膜太阳能电池封装是阻隔自然环境的恶劣条件的侵蚀，保证电池具有25年使用寿命的重要的工艺环节，封装的质量决定了电池长期使用的可靠性。薄膜太阳能电池组件封装是通过高分子胶膜将前板、电池层和背板粘接在一起。封装后薄膜电池组件的一侧电极和金属汇流条与封装膜紧密粘接在一起。高分子胶膜一般选用EVA（聚乙烯—乙烯酸乙酯）或PVB（聚乙烯醇缩丁醛）等。在长期使用过程中，EVA或PVB这类高分子胶膜易受紫外线照射、高温、湿气和氧气等影响，逐步发生老化，释放出乙醛、乙酸、二氧化碳等酸性物质，这些酸性物质不仅化学腐蚀与之接触的电极和金属汇流条，同时在薄膜太阳能电池有电流通过时产生腐蚀作用更强的电化学腐蚀，甚至可以造成薄膜太阳能电池局部断路，直接导致组件的失效，此外在系统电压比较高时，局部的断路点还会发生“打火”的现象，频繁的“打火”会使局域温度上升到很高，甚至引起玻璃的破碎、熔化，如果紧挨着易燃物还有可能引起火灾，后果十分严重。

为了解决这个问题，人们进行了很多研究。其中公开号为CN 102303437A的专利公开了一种太阳能电池封装保护膜，此封装保护膜由PVDF层、PET层和EVA层三层复合层组成，能够防止水汽、氧气、腐蚀性气液从背面侵蚀薄膜太阳能电池组件，但是此种封装保护膜一般用作太阳能电池背板，不能解决薄膜太阳能电池电极腐蚀的问题。专利CN 102522443A公开了一种用于提升小片非晶硅薄膜太阳能电池组件使用寿命的选材及其封装结构，采用自流平的封装材料，如环氧树脂涂料，涂于电池上，可完整的覆盖电池的所有区域，保证电池封装无死区。但是此种封装方法只是用于小片电池的封装保护，同时环氧树脂本身的抗紫外线老化能力存在不足，不能满足大面积薄膜太阳能电池组件户外长期使用的要求。

因此，目前在薄膜太阳能电池组件封装技术领域，仍缺乏一种适用于薄膜太阳能电池批量生产的，有效防止酸腐蚀薄膜太阳能电池组件的封装技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可靠性高的耐酸腐蚀的薄膜太阳能电池组件。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种耐酸腐蚀的薄膜太阳能电池组件，其包括沿太阳光入射方向依次设置的前板、电池层、封装膜和背板，其关键技术在于：在所述电池层的背光面和封装膜之间设置至少一层耐酸腐蚀层。

上述耐酸腐蚀层是具有优良的耐酸性和绝缘性的无色、白色和/或接近白色的耐酸腐蚀材料。

上述耐酸腐蚀材料采用以下材料其中之一或两种以上的混合物：环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂、聚醚树脂、硅氧类聚合物、硅碳类聚合物。

或者上述耐酸腐蚀材料由基体和成膜材料组成，所述基体采用下述一种或两种以上的材料组成：耐酸灰、瓷粉、石英粉、高岭土，其重量份数为10-50份；所述成膜材料采用在可见光透明的并且在太阳光谱范围内透过率大于80%的有机高分子材料，例如聚烯烃树脂、聚酯树脂、环氧树脂和/或硅酮树脂等，其重量份数为50-90份。

上述耐酸腐蚀层可作为涂层均匀涂覆和固化在电池层的背光面上，或者制作成薄膜封装在电池层的背光面和封装膜之间。

优选的，上述耐酸腐蚀层厚度在10微米-500微米范围内。

上述薄膜太阳能电池为下述任意一种：非晶硅、非晶硅/非晶硅、非晶硅/非晶硅锗、非晶硅/非晶硅锗/非晶硅锗、非晶硅/微晶硅、非晶硅/微晶硅/微晶硅、碲化镉、铜铟硒、铜铟硫、铜铟镓硒、有机聚合物薄膜电池、染料敏化薄膜太阳能电池，或者具有上述种类电池的叠层结构新型电池。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过在电池层背光面和封装膜之间制作一层耐酸腐蚀层，可防止封装膜老化产生的酸性物质与电池层直接接触，保护电池不受腐蚀；另外，该耐酸腐蚀层是优良的绝缘保护层，是保护电池免受外界侵蚀的第一道防护层，使电池受到该耐酸腐蚀层和封装膜的双层保护，安全可靠性能更高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

其中，1、前板；2、电池层；3、耐酸腐蚀层；4、封装膜；5、背板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1