雙面玻璃晶體硅太陽電池組件封裝工藝

1、雙面玻璃晶體硅太陽電池組件封裝工藝雙面玻璃晶體硅太陽電池組件有著美觀、透光的優(yōu)點，應用非常廣泛，如：太陽能智能窗、太陽能涼亭和光伏建筑頂棚，以及光伏玻璃幕墻等等。隨著國內外光伏建筑一體化 （buildingintegratedphotovoltaic,BIPV）的推廣,其商業(yè)市場將進一步擴大。但目前由于雙面玻璃晶體硅太陽電池組件封裝工藝的技術瓶頸，市場價格相對較高。因此尋求一種優(yōu)異的封裝方法與工藝迫在眉睫。與普通組件結構相比，雙面玻璃組件利用玻璃代替TPE或TPT（Tedlar復合薄膜）作為組件背板材料。本文闡述了不同封裝工藝與封裝材料對組件封裝 效果的影響，并根據實驗現(xiàn)象和結果提出了改進方案

2、和途徑。1、雙面玻璃晶體硅太陽電池組件的結構雙面玻璃太陽電池組件的結構有多種，本文主要討論的是層壓封裝的雙面玻璃晶體硅太陽電池組件（簡稱雙面玻璃組件）。圖1是雙面玻璃太陽電池組件結構。這種組件由玻璃-EVA膠膜-太陽電池-EVA膠膜-玻璃共5層組成。與普通太陽電池組件結構相比，雙面玻璃組件利用背板玻璃代替 TPE（或TPT）。TPE為柔性材料，玻璃是硬度高的剛性材料,雙面玻璃層壓封 裝過程中由于兩層剛性玻璃的擠壓 ，很容易出現(xiàn)氣泡、 移位、太陽電池裂片、玻璃碎裂現(xiàn)象。EVA _玻璃F1g.1 Structure of glass-glat2 、實驗中出現(xiàn)的問題氣泡現(xiàn)象是雙面玻璃組件封裝最易出現(xiàn)

3、的問題，組件中常見的氣泡有兩類 ：一是由于空氣從組件邊緣滲入產生的氣泡，外觀如圖2所示;二是由于組件內部空氣未及時排出產生的氣泡,外觀如圖3所示。存在氣泡的組件在使用時,EVA與玻璃、電池易脫層，嚴重影響組件外觀、 電性能和壽命。電池片移位現(xiàn)象在雙面玻璃組件封裝中也比較常見，如：泡位移皿館卅饋荊說囲取面玻瑞組件口WWW氣*圖2雙面堪91組件邊集氣泡現(xiàn)象玻璃之間移動阻力小，雙面玻璃組件的電池片移位現(xiàn)象更為顯著。短路等，影響組件電性能與壽命。電池片的移位主要由于封裝時EVA發(fā)生收縮，電池片在兩層圖4所示,電池片移位影響組件的外觀，嚴重時會使電池間的連接條發(fā)生扭曲、電池片重疊3、實驗結果與分析如前所

4、述,在雙面玻璃組件層壓封裝實驗中，組件常出現(xiàn)氣泡、電池移位、碎片等現(xiàn)象。為了尋求一種簡單方便的封裝方法，解決這些問題，我們設計了大量實驗，逐步解決了這些問題。產生氣泡是雙面玻璃組件層壓封裝中最常見也是最難解決的問題。通過大量實驗，我們發(fā)現(xiàn)產生氣泡的主要原因有兩方面：一是由于玻璃與太陽電池片均是剛性的，兩層玻璃之間存在空隙，將雙面玻璃組件從層壓機中取出后，EVA尚處于熔融狀態(tài)，空氣可以迅速沿空隙進入玻璃之間，從而產生氣泡。針對這一情況，我們首先采用太陽電池組件在真空狀態(tài)下冷卻的 方法，即層壓機內冷卻法，這種方法能很好地解決氣泡問題，但組件封裝周期時間長，不利于產業(yè)化；隨后我們改進封裝工藝，封裝過

5、程中，采用PC/PET膜包裹封裝法，避免了氣泡的產生 這種方法工藝簡單、效果好，適于工業(yè)化生產。二是由于EVA太薄，雙面玻璃組件兩層玻璃之 間空間相對較大，需要填充的EVA比普通組件多，EVA在熔融狀態(tài)時不能充滿玻璃與玻璃之間 的空隙，殘留在電池片附近的空氣不能排出從而產生氣泡，這類氣泡一般出現(xiàn)在組件中央電池片之間。目前市場上EVA厚薄差距很大，范圍從0.250.8mm，在雙面玻璃組件封裝實驗中， 我們發(fā)現(xiàn)使用兩層厚度在 0.4mm以下的EVA時，很容易在組件的中部產生氣泡，而改用三層或四層EVA，就很少有氣泡產生。雙面玻璃組件電池片移位是由于EVA的收縮引起的，可以從兩個方面著手：一是選擇適

6、合種類與厚度的 EVA減少EVA有方向性的收縮。不同EVA熱收縮性差別較大，雙面玻璃組件 封裝中盡量采用收縮較小的進口EVA從表2可以看出，使用兩層單層厚度為0.50.6mm的EVA最為適宜（EVA太薄則電池易裂片、產生氣泡 ，太厚則電池易移位），單層厚度不夠可適當 增加層數(shù)。EVA收縮一般由組件四周指向中心 ，且橫向與縱向收縮幅度差異較大（與EVA種類有關），實驗結果顯示：封裝前將EVA劃上橫豎的一些刀痕，可以減少EVA收縮的方向性，封裝 后的電池移位現(xiàn)象明顯減少。二是優(yōu)化層壓工藝，增加電池片移位的阻力。在EVA未收縮之前，對層壓機進行下室抽真空，上氣囊充氣，這樣兩層玻璃緊壓 EVA與電池片，多次實驗結果 表明，這種方法能較好解決電池片移位問題。在雙面玻璃組件層壓實驗中，電池片碎片。產生這兩類問題原因主要是電池片焊點不均 勻、層壓力度過大、玻璃熱膨脹系數(shù)不一致等。注意到上述三點，使用雙層強度大的鋼化玻璃，調節(jié)合適的氣囊充氣時間，保持焊點均勻，基本上可以避免電池片碎片、玻璃裂紋現(xiàn)象。4結論雙面玻璃組件封裝過程中，在組件上面與下面各加一片柔性聚脂膜，兩層聚酯膜通過組件邊緣多出的EVA將組件膠封成密閉腔體，這樣能很好阻止組件內部氣泡的產生。另外，封裝材料的選擇對組件