[发明专利]一种用于柔性薄膜太阳能电池的卷对卷封装系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于柔性薄膜太阳能电池的卷对卷封装系统及方法，属于太阳能电池封装技术领域。

背景技术

柔性太阳能电池封装结构一般包括：柔性前板、封装胶膜、电池层、封装胶膜、边缘密封胶、电极和柔性背板等。封装顺序一般都是先进行敷设，包括引出电极、贴丁基胶等，然后通过传统的层压机进行层压，最后得到产品。现市场上的柔性电池产品厚度一般在1.5-3.0mm之间，其主要原因是柔性前板、封装胶膜、柔性背板厚度较大，且较为坚硬。

如果要把柔性电池产品的厚度做到0.5mm以下，这就需要采用替代材料减薄各铺设层的厚度，特别是前后板和胶膜的厚度。但材料减薄后，如果仍旧采用现有技术进行封装，会产生前期铺设难度加大，层压后产生气泡、褶皱等问题。原因是材料减薄后，会变得更加柔软，裁剪后边缘会发生翘曲，导致在层压前敷设各层材料时并不能良好的互相贴附。而且由于边缘密封胶和引流条（一般是涂锡铜带）需要在胶膜四周敷设，并由背板穿孔引出电极，太薄的材料不能起到一定的结构支撑作用，所以经常会导致敷设失败，浪费了工艺时间，也极大地增加了人力成本。同时，由于各材料之间存在静电效应，当材料变薄了之后，静电效应对于材料的作用更加明显，会导致各前后膜与胶膜之间产生褶皱，很难铺平，增加了铺设难度。此外，在经过传统层压机层压抽真空过程后，膜之间的空气会被抽走，然后各层膜之间形成贴合，但如果材料太软，则贴合过程中极易产生孤立气泡无法脱离，或者挤压变形产生褶皱，从而造成层压失败。因此需要找一种新的封装方法，来封装超薄柔性太阳能电池。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种敷设较为容易、层压后基本无气泡和褶皱，能显著提高柔性太阳能电池封装质量和封装效率，降低超薄柔性太阳能电池生产成本的用于柔性薄膜太阳能电池的卷对卷封装系统及方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种用于柔性薄膜太阳能电池的卷对卷封装系统，它包括控制系统、铺设机构、预热机构、层压机构、降温机构以及收卷机构，所述的铺设机构由至少五个按照顺序依上下位置放置的放卷筒，每个放卷筒内分别卷绕有用于相互铺设在一起构成电池组件层的柔性前模、胶膜、电池层、胶膜和柔性背板；

所述的铺设机构后面设置有由1—30组预热热压模块组成的预热机构，其中预热热压模块的温度范围为40—150℃，压力范围为0.01—1Mpa，在所述预热机构中的预热热压模块中形成有供电池组件层从中通过并被预热热压模块热压后初步粘连的预热通道；

在所述预热机构后面安装有供电池组件层通过并通过上下热压模块热压后能使各层之间完全粘连在一起的层压机构，该压机构包括1-99组热压模块，其温度范围为100—250℃，压力范围为0.5—5Mpa；

所述层压机构后面安装有主要起到降温作用的降温机构，所述的降温机构采用水冷降温或风冷降温装置并布置于电池组件层通过的邻近边上；

所述的收卷机构包括一能将封装完成后的电池收卷起来的收卷筒。

作为优选：所述预热机构的预热热压模块和层压机构的热压模块均采用精密胶辊加压加热方式，它包括上下两根通过热压方式进行预热和层压的胶辊，在胶辊的轴中心安装有可对胶辊进行快速、精确和均匀加热的加热装置；所述的胶辊通过传动装置与外置的动力机构相连。

作为优选：所述的预热机构的预热热压模块之间和层压机构的热压模块之间分别安装有上下两块温度范围为50—250℃、起保温作用的加热板；所述胶辊直径50—200mm，长度300—1000mm，其材质使用不锈钢或45钢作为轴心，外面包耐高温胶皮，单面胶皮厚度为1—20mm，耐受温度范围为0-350℃；所述的加热装置由电加热棒、红外加热棒或油加热组成；所述胶辊的上方设置有通过电机或气缸与滑轨配合，能在运行中根据设定值与显示值之间的误差来自行调节对胶辊压力的压力调节机构；所述的动力机构为普通的调速电机、步进电机或伺服电机构成。

作为优选：所述的加热板为铸铝加热板或铠装加热器镶嵌的金属板；

所述的压力调节机构下面设置有配合显示器可精确读出当前压力值的压力传感器，并作为反馈来调节压力调节机构，所述压力传感器与胶辊或层压部件之间还设置有避免其直接接触的缓冲装置。

一种利用所述卷对卷封装系统进行柔性薄膜太阳能电池卷对卷的封装方法，所述的封装方法包括：

a)首先开启电源，启动各电气设备；整套控制系统采用HMI、PLC等电气设备来实现自动控制，并使运行的速度范围为0.01—5m/min；