[发明专利]利用冷封装制造长寿命轻薄光伏组件的方法

说明书

本发明改进了2016年所公开的一种使用冷封装制造光伏组件的方法，解决了轻薄组件性价比较低的问题，使用冷封装方法辊压成型的三明治式光伏预制件固化后，将表面的离型聚合物膜剥离并使用喷涂或辊涂的方法在已固化的改性有机硅胶层表面牢固地附着一层高透明的纳米无机层。本方法所制造的轻薄组件，其性能不低于传统组件，且成本不高于传统组件。

技术领域

本发明涉及一种轻薄光伏组件的制造方法，特别是制造高性价比晶硅轻薄光伏组件的方法。

背景技术

多年以来，以玻璃作为面板的上板式光伏组件的厚重性和不安全性一直是进一步降低光伏组件成本和开拓更大市场应用的主要障碍，这表现在许多屋顶电站、移动光伏等等的应用方面。为了克服玻璃光伏对更大范围的领域中的应用的束缚，许多厂家研发出各种不同的轻薄光伏组件，这些轻薄或半柔性光伏组件的主要结构以薄膜为主，也有相当一部分应用了柔性较好的N型晶硅电池。上述的轻薄组件，或者是使用效率较低的薄膜，或者是使用价格较高的SunPower电池等等。使用价格低廉的P型电池制造轻薄光伏组件，一直没有获得商业上真正的成功，相比较玻璃面板传统组件，轻薄组件的的性价比至今无法与之竞争。

2016年我们曾公开了一种使用冷封装制造光伏组件的方法(CN201610600770.9)，该方法可以替代传统的真空、高温、高压的层压工艺，具有降低制造耗能和简化组件制造设备的优点。该方法可方便地用于制造无玻璃的轻薄组件，包括使用P型晶硅片制造轻薄组件，大大地提高了轻薄组件的性价比。该发明提出了使用液态聚合物封装材料在常温下用轴辊压制的方法制造一种聚合物-光电池-聚合物的三明治式光伏组件，以清除光电池表面及背面的气泡并在常温下固化；该组件可直接成为超薄光伏组件应用于飞机、无人机、飞艇、水上电站等物体上，亦可作为制造一般光伏组件的预制件，使用普通连接方法固定在刚性的连接板上形成一般的下板式光伏组件。

在进一步提高使用该发明制造高性价比的下板式晶硅光伏组件的实践中，我们发现该三明治式光伏组件，即聚合物膜-光电池-聚合物膜，只有使用某些昂贵的聚合物膜才能达到光伏组件20年使用寿命的要求。具体地说，对于表层接受入射光线的透明膜，由于直接接受到紫外线和其他气候因素的影响，对其聚合物材料具有很高的要求，只有少数的高成本的聚合物膜，例如ETFE才能使用，而其他诸如PET膜、PC膜等较便宜的聚合物膜在使用了一段时期后均出现黄变、脆化等衰败的现象。为了克服低价聚合物膜的老化问题，发明者也曾使用氟胶对聚合物膜进行喷涂，以提高表面膜的寿命，然而这样的工艺在一般的操作车间中不符合环保要求。在目前的工业水平上，大规模地应用高昂的ETFE膜是不现实的，从而如何提高冷封装的轻薄组件的性价比并使之能够同传统玻璃组件性价比相媲美，成了一个有待突破的关键技术。

发明内容

本发明提出了一种新的方法，在制造晶硅轻薄光伏组件时，特别是制造P型晶硅电池的轻薄光伏组件，一方面保存了2016年公开的冷封装方法的降低制造耗能和简化制造设备的优点，一方面可以制造出性价比比传统玻璃组件更佳的晶硅轻薄组件，它可以直接用于飞机、无人机、飞艇、水上电站等物体上，亦可作为制造一般光伏组件的预制件，使用普通连接方法固定在刚性的连接板上形成一般的下板式光伏组件，然而其性能不低于传统组件，其成本不高于传统组件。

本发明提出了在常温下制造一种由改性有机硅作为封装材料的纳米无机物层—光电池—聚合物组成的光伏组件的方法，包括以下步骤：

第一步：将液态改性有机硅3调节到所需粘度；

第二步：将调节好粘度的不同组分的液态改性有机硅3进行混合并真空除泡；

第三步：使用混胶机4将聚合物膜1单面均匀地涂上液态改性有机硅3；

第四步：将排列好的光电池阵列2铺在聚合物膜1上；

第五步：使用混胶机4将光电池阵列1上表面均匀地涂上液态改性有机硅3；