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一种 太阳能 电池及其封装方法

阅读：655发布：2021-04-14

专利汇可以提供一种太阳能电池及其封装方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种太阳能电池及其封装方法，该太阳能电池包括第一热固性封口膜和依次设置在第一热固性封口膜上的衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜，第一热固性封口膜和/或第二热固性封口膜的外周凸出于衬底层和太阳能芯片的外周，且第一热固性封口膜和第二热固性封口膜的周缘互相叠置，第一热固性封口膜和第二热固性封口膜通过热压连接以封装衬底层和太阳能芯片；该太阳能电池的封装方法包括：在第一热固性封口膜上依次铺设衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜以形成叠层结构，热压叠层结构以使第一热固性封口膜和第二热固性封口膜连接从而封装衬底层和太阳能芯片。该太阳能电池的封装方法，封装流程简便，能耗较低，封装效率较高。，下面是一种太阳能电池及其封装方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能电池，包括第一热固性封口膜和依次设置在所述第一热固性封口膜上的衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜，所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜的外周凸出于所述衬底层和所述太阳能芯片的外周，且所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口膜的周缘互相叠置，所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口膜通过热压连接以封装所述衬底层和所述太阳能芯片。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一热固性封口膜的远离所述衬底层的一侧设有第一透明保护膜；和/或
所述第二热固性封口膜的远离所述太阳能芯片的一侧设有第二透明保护膜。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜为石蜡封口膜。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一热固性封口膜远离所述衬底层的一侧设有第一装饰层；和/或
所述第二热固性封口膜远离所述太阳能芯片的一侧设有第二装饰层。
5.一种太阳能电池的封装方法，其中，包括：
在第一热固性封口膜上依次铺设衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜以形成叠层结构，使所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜的外周凸出于所述衬底层和所述太阳能芯片的外周，并使所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口的周缘互相叠置；
热压所述叠层结构以使所述第一热固性封口膜和第二热固性封口膜连接从而封装所述衬底层和所述太阳能芯片。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池的封装方法，其中，在热压所述叠层结构之前还包括：
预热压所述叠层结构以使所述叠层结构预连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池的封装方法，其中，所述预热压的温度为80℃～
150℃，时间为1～20分钟，压力为0.5～1MPa。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池的封装方法，其中，在热压所述叠层结构之后还包括：
对热压后的所述叠层结构进行冷却处理。
9.根据权利要求5所述的太阳能电池的封装方法，其中，所述热压温度为140℃～145℃，时间为10～60分钟，压力为0.5～2MPa。
10.根据权利要求5所述的太阳能电池的封装方法，其中，在热压所述叠层结构之前，还包括：
在所述第一热固性封口膜远离所述衬底层的一侧设置第一透明保护膜和/或在所述第二热固性封口膜的远离所述太阳能芯片的一侧设置第二透明保护膜。
11.根据权利要求5所述的太阳能电池的封装方法，其中，在热压所述叠层结构时还包括朝预设方向以预设速度移动所述叠层结构。

说明书全文

一种太阳能 电池及其封装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及该太阳能电池的封装方法。

背景技术

[0002] 现有的柔性薄膜太阳能电池通常采用真空热压封装工艺加工而成，真空热压封装工艺主要包括如下步骤：自底层至顶层依次铺设柔性衬底、太阳能电池芯片、防水膜层及外层保护膜，各层之间还设置有热熔胶膜层，然后通过真空层压工艺封装，再通过高压釜工艺得到成品。该工艺主要使用防水膜材料对太阳能电池芯片进行封装，在外部再使用PET膜等透明高分子外层保护膜对电池进行保护，各层之间还需设置热熔胶膜层，以在加热后将各层粘接在一起。但采用真空热压封装工艺的太阳能电池层间结构复杂，封装时需要真空条件，能耗较高，并且由于无法连续封装，导致生产效率较低。

发明内容

[0003] 鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单且封装流程简便的太阳能电池及该太阳能电池的封装方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能电池，其包括第一热固性封口膜和依次设置在所述第一热固性封口膜上的衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜，所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜的外周凸出于所述衬底层和所述太阳能芯片的外周，且所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口膜的周缘互相叠置，所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口膜通过热压连接以封装所述衬底层和所述太阳能芯片。

[0005] 在一些实施例中，所述第一热固性封口膜的远离所述衬底层的一侧设有第一透明保护膜；和/或所述第二热固性封口膜的远离所述太阳能芯片的一侧设有第二透明保护膜。

[0006] 在一些实施例中，所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜为石蜡封口膜。

[0007] 在一些实施例中，所述第一热固性封口膜远离所述衬底层的一侧设有第一装置层；和/或所述第二热固性封口膜远离所述太阳能芯片的一侧设有第二装饰层。

[0008] 本发明还提供了一种太阳能电池的封装方法，其包括：在第一热固性封口膜上依次铺设衬底层、太阳能芯片和第二热固性封口膜以形成叠层结构，使所述第一热固性封口膜和/或所述第二热固性封口膜的外周凸出于所述衬底层和所述太阳能芯片的外周，并使所述第一热固性封口膜和所述第二热固性封口的周缘互相叠置；热压所述叠层结构以使所述第一热固性封口膜和第二热固性封口膜连接从而封装所述衬底层和所述太阳能芯片。

[0009] 在一些实施例中，在热压所述叠层结构之前还包括：预热压所述叠层结构以使所述叠层结构预连接。

[0010] 在一些实施例中，所述预热压的温度为80℃～150℃，时间为1～20分钟，压力为0.5～1MPa。

[0011] 在一些实施例中，在热压所述叠层结构之后还包括：对热压后的所述叠层结构进行冷却处理。

[0012] 在一些实施例中，所述热压温度为140℃～145℃，时间为10～60分钟，压力为0.5～2MPa。

[0013] 在一些实施例中，在热压所述叠层结构之前，还包括：在所述第一热固性封口膜远离所述衬底层的一侧设置第一透明保护膜和/或在所述第二热固性封口膜的远离所述太阳能芯片的一侧设置第二透明保护膜。

[0014] 在一些实施例中，在热压所述叠层结构时还包括朝预设方向以预设速度移动所述叠层结构。

[0015] 与现有技术相比较，本发明的太阳能电池及其封装方法，第一热固性封口膜和第二热固性封口膜即起到现有技术中的防水膜的作用，还起到了保护膜的作用，而且热压后能够互相粘结以封装衬底层和太阳能电池，在各层之间无需再铺设热熔胶膜，在达到现有技术中的封装效果甚至优于现有技术中的封装效果的同时，所需铺设的叠层结构更加简单。另外，热压时不需要真空条件，能耗较低，封装后也无需进行高压釜处理，封装流程简便，封装效率较高。

[0016] 应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本发明。

[0017] 本申请文件提供本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。附图说明

[0018] 在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

[0019] 图1是本发明涉及的太阳能电池的封装方法流程图；

[0020] 图2是本发明涉及的太阳能电池的封装方法的热压工艺示意图；

[0021] 图3是本发明涉及的太阳能电池的结构示意图。

[0022] 附图标记：

[0023] 1-太阳能芯片；2-衬底层；3-第一热固性封口膜；4-第二热固性封口膜；5-加热机构；6-压辊。

具体实施方式

[0024] 为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

[0025] 除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0026] 为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

[0027] 参见图1和图2所示，本发明提供了一种太阳能电池的封装方法，包括如下步骤：

[0028] 步骤一：铺设第一热固性封口膜3，并在第一热固性封口膜3上依次铺设衬底层2、太阳能芯片1和第二热固性封口膜4以形成叠层结构，铺设时要使第一热固性封口膜3和/或第二热固性封口膜4的外周凸出于衬底层2和太阳能芯片1的外周，并使第一热固性封口3和第二热固性封口膜4的周缘互相叠置。

[0029] 例如，使第一热固性封口膜3的外周凸出于衬底层2和太阳能芯片1的外周，并使该第一热固性封口膜3的周缘反向弯折并包覆衬底层2和太阳能芯片1后与第二热固性封口膜4的周缘相叠置。也可使第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4的外周均凸出于衬底层2和太阳能芯片1的外周，且第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4的周缘凸出的部分相叠置。本实施中第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4的外周均凸出于衬底层2和太阳能芯片1的外周。

[0030] 步骤二：通过例如传送带将叠层结构输送至热压装置，通过热压装置热压该叠层结构以使第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4连接从而封装衬底层2和太阳能芯片1。热压时的温度可控制在140℃～145℃之间，优选为140℃；时间可控制在10～60min，优选为
20min；压力可控制在0.5～2MPa，优选为1.2MPa，以保证良好的热压效果。

[0031] 相对于现有技术中太阳能电池封装方法，本发明的太阳能电池的封装方法，第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4为加热融化冷却固化的防水薄膜，即能够起到现有技术中的防水膜的作用，还起到了保护膜的作用，而且热压后能够互相粘结以封装衬底层2和太阳能电池1，在各层之间无需再铺设热熔胶膜，在达到现有技术中的封装效果甚至优于现有技术中的封装效果的同时，所需铺设的叠层结构更加简单。另外，热压时不需要真空条件，能耗较低，封装后也无需进行高压釜处理，封装流程简便，封装效率较高。

[0032] 进一步的，在热压叠层结构之前可先对该叠层结构进行预热压处理，以使叠层结构预连接。例如，可在热压装置之前再设置一预热压装置，该预热压装置可采用与热压装置相同的设备，预热压时，温度可控制在80℃～150℃，优选为120℃；时间可控制在1～20分钟，优选为5min；压力可控制在0.5～1MPa，优选为0.5MPa。经过预热压后该叠层结构实现了初步固定但未连接牢固，使热压时该叠层结构保持平整，避免在热压时出现褶皱，以提高太阳能电池的封装效果。可选的，在预热压之后，还可对该叠层结构的边缘进行修剪，以保证该叠层结构的边缘整齐。

[0033] 进一步的，在热压叠层结构之后，还可对热压后的叠层结构进行冷却处理。例如，可在热压设备之后设置一冷却装置，叠层结构在传送带的带动下通过该冷却装置，该冷却装置可通过例如冷风对叠层结构进行降温处理，以使热压后的叠层结构能够快速冷却固化，避免在输送过程中因未完全固化而扭曲变形。该冷却装置也可采用例如水冷或其他冷却方式对叠层结构进行降温处理。

[0034] 为增强该太阳能电池的耐磨性和抗腐蚀性，在铺设第一热固性封口膜3之前，可先在例如传送带上铺设一层第一透明保护膜，然后在第一透明保护膜上依次铺设第一热固性封口膜3、衬底层2、太阳能芯片1及第二热固性封口膜4，在铺设完第二热固性封口膜4之后，可在该第二热固性封口膜4之上再铺设一层第二透明保护膜，以在该叠层结构的两侧外表面上分别形成一层保护层，然后将具有第一透明保护膜和第二透明保护膜的叠层结构输送至预热压装置和热压装置进行后续处理，所形成的太阳能电池在透明保护膜的保护下，具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，以及更长的使用寿命。也可仅设置第一透明保护膜或第二透明保护。该透明保护膜可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜，上述种类的薄膜均具有优异的耐热性、物理性能、化学性能及尺寸稳定性、透明性、可回收性，能够对太阳能电池形成良好的保护。

[0035] 进一步的，步骤二中可采用滑动式热压工艺热压该层叠结构，即在热压叠层结构的同时朝预设方向以预设速度移动该叠层结构。例如，配合图2所示，该热压装置可包括热压机构5和两个相对设置的压辊6，叠层结构先通过热压机构5，热压机构5加热该叠层结构，使第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4软化具有粘性，然后该叠层结构再从两个压辊6之间通过，两个压辊6夹住叠层结构并对叠层结构施加一定的压力，以使第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4压合在一起，第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4通过压辊
6后冷却固化，对太阳能芯片和衬底层形成密封包覆结构。在叠层结构移动过程中，加热机构和压辊能够将各层之间的气泡赶出，封装效果较好，而且采用滑动式热压工艺可以实现连续封装，封装效率较高，有益于降低封装成本，提高产品的市场竞争力。需要说明的是，根据所选的第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4的收缩率、熔点等参数的不同，可以对热压装置的结构进行调整，例如，可包括多组相对设置的压辊6，或也可将压辊6改成压合带。

[0036] 进一步的，该第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4可为石蜡封口膜，石蜡封口膜只需轻压即可达到封口效果，操作简便，并且石蜡封口膜具有较好的耐热性、化学稳定性、防水性和耐腐蚀性，在85℃高温下能够长期保持稳定、不变形，在38℃时水蒸气透过率低于0.1g/m2/天。可选的，该热固性封口膜的厚度可为0.13mm-0.65mm。

[0037] 进一步的，为提高所封装的太阳能电池的装饰效果，在通过热压叠层结构完成封装太阳能芯片1和衬底层2后，还可在第一热固性封口膜3远离衬底层2的一侧设有第一装置层；和/或在第二热固性封口膜4远离太阳能芯片1的一侧设有第二装饰层。例如，可采用真空镀膜工艺在第一热固性封口膜3和/或第二热固性封口膜4的上镀设一层红色、黄色、蓝色或带有图案的装饰层，以使该太阳能电池不仅能够用于光伏发电，还能够起到装饰安装环境的目的，另外，还可增强该太阳能电池的耐温抗污性能。

[0038] 参见图2和图3所示，本发明还提供了一种采用上述封装方法封装而成的太阳能电池，其包括第一热固性封口膜3和依次设置在第一热固性封口膜3上的衬底层2、太阳能芯片1和第二热固性封口膜4，第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4的外周均凸出于衬底层
2和太阳能芯片1的外周，且第一热固性封口膜3和第二热固定封口膜4的周缘互相叠置，。第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4通过热压连接以封装衬底层2和太阳能芯片1。

[0039] 采用上述结构的太阳能电池，第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4即起到现有技术中的防水膜的作用，还起到了保护膜的作用，而且热压后能够互相粘结以封装衬底层2和太阳能芯片1，在各层之间无需再铺设热熔胶膜，层结构更加简单。

[0040] 进一步的，为增强该太阳能电池的耐磨性和抗腐蚀性，还可在第一热固性封口膜3的远离衬底层的一侧设有第一透明保护膜，并且在第二热固性封口膜4的远离太阳能芯片的一侧设有第二透明保护膜。也可仅设置第一透明保护膜或第二透明保护。该透明保护膜可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜，上述种类的薄膜均具有较好的耐高温性，优异的物理性能、化学性能及尺寸稳定性、透明性、可回收性，能够对太阳能电池形成良好的保护。

[0041] 进一步的，该第一热固性封口膜3和第二热固性封口膜4均可为石蜡封口膜，石蜡封口膜只需轻压即可达到封口效果，操作简便，并且石蜡封口膜具有较好的耐热性、化学稳定性、防水性和耐腐蚀性，在85℃高温下能够长期保持稳定、不变形，在38℃时水蒸气透过2
率低于0.1g/m/天。可选的，该石蜡封口膜的厚度可为0.13mm-0.65mm。

[0042] 进一步的，为提高太阳能电池的装饰效果，还可在第一热固性封口膜3远离衬底层的一侧设置第一装饰层；在第二热固性封口膜4远离太阳能芯片的一侧设置第二装饰层。可在第一热固性封口膜3和/或第二热固性封口膜4的上设置带有色彩的装饰层或带有图案的装饰层，以在极小影响透光率的前提下提高该太阳能电池的装置效果。例如，可在第二热固性封口膜4的上设置砖墙型图案，以使该太阳能电池安装在建筑物上时能够与建筑物的墙面融为一体，使建筑物的外形更加协调、美观。

[0043] 本发明的太阳能电池，结构简单，生产成本较低，该太阳能电池的封装方法，封装流程简便，能耗较低，封装效率较高。

[0044] 此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

[0045] 以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

[0046] 以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

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