[实用新型]一种太阳电池组件制作用层压装置

说明书

本实用新型公开了一种太阳电池组件制作用层压装置，解决了因焊接和层压高温对电池转换效率带来的钝化效果劣化问题，属于太阳电池技术领域，该层压装置包括机体、底脚，上真空室和下真空室，所述上真空室由上盖和硅胶板构成，所述下真空室由硅胶板和钢化玻璃工作台构成，所述钢化玻璃工作台下方设有LED光源加热系统，所述LED光源加热系统发射的光穿过钢化玻璃工作台照射到电池组件上进行加热，本实用新型通过采用LED光源作为层压加热源，在对组件进行层压的过程中同时完成对硅异质结电池片的高温下光注入处理，显著改善非晶硅对异质结太阳电池的钝化效果，提升太阳电池的转换效率，增加太阳电池组件的输出功率，同时加热快，效率高，能耗低。

技术领域

一种太阳电池组件制作用层压装置，属于太阳电池技术领域，尤其涉及太阳电池组件制作技术。

背景技术

随着经济社会的发展，大量使用常规化石能源，导致了严重的环境污染问题，发展利用清洁能源已成为人们的共识。由于太阳能取之不尽用之不竭，清洁无污染，是未来最理想最可持续的可再生能源。太阳能电池直接将光能转变为电能，是太阳能利用的一种重要方式。目前最常用的太阳电池是以硅片为基础，通过清洗制绒、PN结制备、减反射膜制备、金属电极制备，形成太阳电池片。

硅异质结太阳电池是以晶体硅为基础，经过清洗制绒、在晶体硅正面第一受光面依次沉积本征非晶硅层和N型非晶硅层、在背面第二受光面依次沉积本征非晶硅层和P型非晶硅层、在第一受光面和第二受光面同时沉积透明导电氧化物(Transparent ConductiveOxide：TCO)，最后在第一受光面和第二受光面，利用丝网印刷技术，采用热固型低温树脂浆料制备金属电极，得到硅异质结太阳电池。在硅异质结太阳电池中，由于非晶硅层内含有大量的氢键和硅悬挂键，可以很好地起到钝化晶体硅界面的作用，从而提升太阳电池的开路电压(V_OC)和光电转换效率。硅异质结太阳电池的整个制备过程最高温度250℃，非晶硅层沉积后高温将会破坏非晶硅的钝化效果，导致电池转换效率劣化。对于硅异质结太阳电池，在小于200℃温度的条件下，对太阳电池施加1-60个太阳光照强度(suns)的光照，会显著改进非晶硅层会晶体硅界面的钝化效果，进一步提升太阳电池的转换效率，此过程被称为光浸润处理(light-soaking)，光浸润处理通常在电池制备完成后马上进行。

为了大规模利用太阳电池进行发电，需要对太阳电池进行串并联组合，制备成太阳电池组件。常规太阳能电池组件是采用焊带焊接的方式，将尺寸为210cm×210cm、166cm×166cm、156.75cm×156.75cm或125cm×125cm等规格的太阳电池片正电极和负电极互连，形成具有一定电流、电压输出的发电单元装置。目前的硅太阳电池片的厚度通常在130-180μm，由于硅片本身机械强度较小，PN结和各种镀膜易受到恶劣环境的影响，为了增强太阳电池本身抵抗恶劣环境影响的能力，增加在各种环境的使用可靠性，需要对串并联的太阳电池组合进行封装保护。

太阳电池片制备成组件的过程中，通常要经过两次高温，一是在180℃-350℃下高温焊接焊带，进行电池片的串并联，二是在140℃-160℃的高温下层压10min-20min实现对组件的层压封装。硅异质结太阳电池经历长时间高温的摧残，会导致硅异质结太阳电池中非晶硅的微观结构发生变化，氢含量降低，晶格有序度增加，从而减弱非晶硅对异质结太阳电池的钝化效果，降低电池转换效率。

太阳电池组件的层压通常采用真空热压法，真空热压法所用到的是层压机，其工作台面是由普通碳素结构钢制备而成，工作台面下方是加热模块，目前常用的加热方式有油加热和电加热，油加热即利用油的大热熔，采用热油循环对工作台面和组件进行加热，电加热即在工作台面底板下采用电加热丝加热，实现对组件封装胶膜的加热和层压。

因此，现有技术中的层压机存在两个问题：一是由于高温层压减弱非晶硅对异质结太阳电池的钝化效果，降低电池转换效率；二是加热方法为间接加热，加热效率低，能耗高，导致生产效率低。

实用新型内容