[发明专利]一种多维折叠的柔性太阳能电池组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多维可折叠的柔性太阳能电池组件及制造方法，特别是一种折叠寿命高的柔性太阳能电池组件及其制造方法，属于太阳能光伏技术领域。

背景技术

随着人们生活品质的提高和需求，对移动电源的需求也越来越大，而太阳能移动电源无疑成为最绿色、最符合现代生活的移动电源，同时需要携带方便也成为人们对太阳能移动电源的要求，而传统玻璃封装组件的太阳能移动电源由于重量重、体积大成为需要解决的问题，随着柔性太阳能电池的技术发展，其轻便、柔软、携带方便也成为商业应用越来越多的关注，但是由于其转换效率目前仍然偏低，对于大功率的移动电源来说就需要较大的电池面积，大面积电池如何携带方便就需要解决能够将其上下左右多维方向进行折叠的问题，中国专利200910208908.0《一种柔性太阳能发电布》中的柔性太阳能电池呈阵列分布，且柔性电池相互之间由软导线连接，采用下上两层防水布封装和保护柔性太阳能电池阵列，形成可折叠、便于携带的太阳能发电布。另一中国专利200720006991.X《柔性太阳能电池组件连接方式》采用内置式柔性导电线材将太阳能电池单元片之间相互连接，柔性导电线材埋设在柔性封装材料中，使整个太阳能电池组件折叠和携带更加方便。但是上述两种柔性太阳能电池组件在使用过程中都存在一个普遍问题，在多次使用后电池组件中折叠部分的金属导线会被折断，导致整个产品报废，并且金属导线的这种损坏发生时间较产品的设计使用期限短得多，选择不同种类的金属导线或者耐折性能更好的金属导线会延缓折叠部分导线折断的发生，但是对增加产品使用寿命作用非常有限，而且常规的太阳能电池组件使用封装胶将金属导线与电池芯片一同封装，封装完成后金属导线被胶完全固定，当太阳能电池产品进行折叠的时候，金属导线也会一同被反复折叠，由于金属导线已经被封装固定不能移动或变型，折叠过程会使金属导线被反复的拉伸和压缩，反复的拉伸和压缩很快就造成了金属导线的疲劳破坏，当折叠到一定次数时金属导线就完全断裂了，导致整个电池组件报废，这种损坏同时会随着使用频率的增加而加速发生，通过多次试验反复验证，常规结构的太阳能电池产品的金属导线布置方式，通常在产品折叠不到1000次时金属导线就会断裂，电池组件内部金属导线的使用期限远短于电池组件本身的使用期限，因此限制的电池组件的使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明设计一种多维可折叠的柔性太阳能电池组件和制作方法，解决柔性太阳能电池组件内部金属导线易于折断的技术问题，同时还对柔性太阳能电池芯片进行加强保护，保证整个电池组件具有稳定的使用期限。

为了实现以上任务，本发明采用的技术方案如下：开发一种柔性太阳能电池芯片由胶膜封装在前板和背板之间，其特征在于多块柔性太阳能电池芯片由导线串并联连接，构成柔性太阳能光伏阵列，相邻柔性太阳能电池芯片之间预留用于折叠电池组件的区域，该折叠区域中设有放置导线的内槽。

放置导线的内槽是由镂空折叠区域的部分胶膜构成。叠区域胶膜镂空处的上方和/或下方铺设有金属或者非金属编织物，该编织物的尺寸可以大于胶膜镂空结构，覆盖在胶膜镂空处的上方和/或下方；编织物的尺寸也可以小于胶膜镂空结构，填充在胶膜镂空处。

折叠区域敷设导线之处铺有编织物夹层，该编织物夹层具有中间间隙，形成放置导线的内槽。编织物夹层避免胶膜固定导线，导线在编织物夹层间可活动，编织物可为导电材料，达到三重或两重导电的作用。

串并联连接柔性太阳能电池芯的导线是铜或者铜镀锡编织线，位于胶膜镂空结构内的导线呈松弛状态，预留一定拉伸长度，导线可以呈直线形、弧形或者S形。

电池组件中除电池芯片以外的区域均铺设有遮挡材料，该遮挡材料由胶膜层压在前板上。

电池组件中的每个柔性太阳能电池芯片的受光面和背光面上均设有保护层，其中受光面上的保护层是透明热塑性材料或聚对苯二甲酸已二醇酯（PET），背光面上的保护层是热塑性材料或PET或玻璃纤维织物。

本发明还提供一种柔性太阳能电池组件的制造方法，将多块柔性太阳能电池芯片串并联连接，由胶膜、前板和背板封装成一体，其主要步骤是：

在背板的一面铺设胶膜，在胶膜上按照设计尺寸放置多块柔性太阳能电池芯片，电池芯片之间预留折叠区域；

用导线将多块柔性太阳能电池芯片相互串并联连接，构成光伏阵列；

对折叠区域内敷设导线之处进行胶膜镂空处理，形成放置导线的内槽；或在折叠区域内敷设导线之处铺设编织物夹层，该编织物夹层具有中间间隙，形成放置导线的内槽；编织物夹层的上方或/和下方胶膜镂空或不镂空。