一種抗pid效應(yīng)的新型太陽能光伏組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種抗PID效應(yīng)的新型太陽能光伏組件，其包括鋼化玻璃基板、第一封裝層、太陽能電池串組、第二封裝層、以及太陽能背板。太陽能電池串組由電池背場、硅片、擴(kuò)散層、氮化硅層及鈍化層組成，太陽能電池背場設(shè)置于第一封裝層上，第二封裝層設(shè)置于鈍化層上。第一和第二封裝層包括第一和第二粘結(jié)層和第一和第二粘結(jié)層之間的EVA層。第一和第二粘結(jié)層中相對于EVA共聚物100重量份，含有份硅氧烷接枝聚合物1?30重量、過氧化物類交聯(lián)劑0.4?2.0重量份、增粘劑0.1?1.5重量份、抗氧劑0.01?1.0重量份、改性劑0.05?1.0重量份。本實用新型有效避免了PID效應(yīng)的發(fā)生，延長了太陽能電池光伏組件的使用壽命。
【專利說明】
一種抗PID效應(yīng)的新型太陽能光伏組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種太陽能光伏組件，且特別涉及一種新型抗PID效應(yīng)的太陽能 光伏組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 單體太陽電池不能直接用作電源，當(dāng)用作電源時必須將若干單體電池串、并聯(lián)連 接并嚴(yán)密封裝成太陽能光伏組件。太陽能光伏組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng) 中的核心部分，其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工 作。太陽能光伏組件由下向上主要由鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、玻璃纖維、背板等組成。
[0003] 現(xiàn)實中無論采用何種手段，太陽能光伏組件都不可避免地受到雨水等的侵襲，水 汽通過封邊的硅膠或背板進(jìn)入組件內(nèi)部，EVA的酯鍵在遇到水之后發(fā)生如下的水解反應(yīng)，產(chǎn) 生可以自由移動的醋酸。
[0004]
[0005]所產(chǎn)生的醋酸導(dǎo)致玻璃表面的堿發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生可以自由移動的Na+，該Na+在外加 電場的作用下向電池片表面移動并富集到減反層而導(dǎo)致PID(電位誘導(dǎo)衰變)效應(yīng)的產(chǎn)生。 PID效應(yīng)嚴(yán)重影響太陽能光伏組件的使用壽命，因此各國均展開了相關(guān)研究。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 實用新型所要解決的課題
[0007] 本實用新型的發(fā)明人總結(jié)PID效應(yīng)認(rèn)為，其主要由具有以下幾個過程：（1)水汽進(jìn) 入光伏組件；（2)EVA發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生醋酸；（3)醋酸與玻璃表面析出的堿反應(yīng)產(chǎn)生可 以自由移動的鈉離子;（4)Na+在電場的作用下移動到電池表面。
[0008] 鑒于此，發(fā)明人提出以上述(2)和(3)為核心，通過以下技術(shù)方案有效改善了 PID效 應(yīng)。
[0009] 本實用新型的目的在于提供一種太陽能光伏組件。本實用新型提供的太陽能光伏 組件，其中，其是依次層疊鋼化玻璃基板、第一封裝層、太陽能電池串組、第二封裝層、以及 太陽能背板而成的，其特征在于，所述太陽能電池串組由太陽能電池背場、硅片、擴(kuò)散層、氮 化硅層及鈍化層依次層疊而成，所述太陽能電池背場設(shè)置于所述第一封裝層上，所述第二 封裝層設(shè)置于所述鈍化層上。
[0010] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述第一封裝層 和第二封裝層包括EVA層，所述EVA層厚度為0.30-0.60_。
[0011] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，在所述第一和第 二封裝層的所述EVA層的兩側(cè)進(jìn)一步設(shè)置有第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層。
[0012] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述第二封裝層 中的EVA層的厚度為0.45mm。
[0013] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述硅片的厚度 為 150-200μηι。
[0014] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述擴(kuò)散層為擴(kuò) 磷層，厚度為0.35-0.55μπι。
[0015] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述氮化硅層的 厚度為75-80nm〇
[0016] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述鈍化層為 Si02層，其厚度為4-5nm。
[0017] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述第一和第二 粘結(jié)層相對于1〇〇重量份的EVA共聚物，含有1-30重量份硅氧烷接枝聚合物。
[0018] 根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種太陽能光伏組件，其中，所述第一和第二 粘結(jié)層相對于100重量份的EVA共聚物，還含有過氧化物類交聯(lián)劑0.4-2.0重量份、增粘劑 0.1-1.5重量份、抗氧劑0.01-1.0重量份、改性劑0.05-1.0重量份。
[0019]實用新型效果
[0020] 本實用新型的太陽能光伏組件能夠有效減少EVA因水汽的滲入發(fā)生水解產(chǎn)生醋 酸，并有效抑制了 Na+離子的移動，由此有效延緩了 PID效應(yīng)的發(fā)生發(fā)展過程，從而使太陽能 光伏組件的使用壽命得到有效延長。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的太陽能電池光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型的太陽能光伏組件的太陽能電池串組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3為第一和第二封裝層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明
[0025] 1、鋼化玻璃基板；
[0026] 2、第一封裝層；
[0027] 3、太陽能電池串組；
[0028] 31、太陽能電池背場；
[0029] 32、硅片；
[0030] 33、擴(kuò)散層；
[0031] 34、氮化硅層；
[0032] 35、鈍化層；
[0033] 4、第二封裝層；
[0034] 5、太陽能背板；
[0035] 6、第一粘結(jié)層；
[0036] 7、第二粘結(jié)層；
[0037] 8、EVA 層。
[0038] 以下結(jié)合附圖來進(jìn)一步具體說明本實用新型的太陽能光伏組件，但本實用新型并 不受以下具體實施例的任何限制。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，可通過參數(shù)的常規(guī)置換得到 與本實用新型相同或相似的實用新型，本實用新型的具體保護(hù)范圍應(yīng)參考權(quán)利要求書確 定。
【具體實施方式】
[0039] 如圖1所示，本實用新型的太陽能光伏組件是依次層疊鋼化玻璃基板1、第一封裝 層2、太陽能電池串組3、第二封裝層4、太陽能背板5而成的。其中，所述第一封裝層和第二封 裝層包含EVA層8和第一粘結(jié)層6及第二粘結(jié)層7。在本實用新型中EVA層采用了 0.45mm的厚 度，但并不限于此，其厚度可在〇. 30-0.60mm之間進(jìn)行選擇，對其進(jìn)行選擇時要綜合考慮防 水功能的需要、鋼化玻璃基板1的承載能力等。
[0040] 所述太陽能電池串組3由太陽能電池背場31、硅片32、擴(kuò)散層33、氮化硅層34及鈍 化層35依次層疊而成。在進(jìn)行太陽能光伏組件的組合設(shè)計時，所述太陽能電池背場31設(shè)置 于所述第一封裝層2上，所述第二封裝層4則進(jìn)一步設(shè)置于所述鈍化層35上。所述硅片32的 厚度在本實用新型中采用了 180M1，但不限于此，可根據(jù)太陽能電池串組3的功率的需要在 150-200μπι之間進(jìn)行選擇。所述擴(kuò)散層33為擴(kuò)磷層，在本實用新型中采用了 0·4μπι，但并不限 于此，可在0.35-0.55μηι之間進(jìn)行選擇。所述氮化娃層34的厚度在本實用新型中為75nm，但 并不限于此，可根據(jù)需要在75-80nm之間進(jìn)行選擇。所述鈍化層35為Si0 2層，在本實用新型 中其厚度采用了 5nm的厚度，但其并不限于此，可在4-5nm之間進(jìn)行選擇。鈍化層35能夠有效 防止鋼化玻璃基板1中的Na+移動進(jìn)入太陽能電池串組3中，也能夠避免該Na+與第一封裝層2 中因水解產(chǎn)生的醋酸而析出并在電場的作用下移動。
[0041 ]可通過化學(xué)氣相沉積法(CVD)，例如等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)鍍膜工 藝來獲得所述氮化硅層34和鈍化層35。
[0042] 另外，為了進(jìn)一步避免PID效應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)一步，可以通過降低第二封裝層4中的醋 酸乙烯酯的含量，提高第二封裝層4的材料的純度，添加乙二胺四乙酸(EDTA)，利用其螯合 結(jié)構(gòu)，絡(luò)合玻璃中的Na+、K+等金屬離子，或者添加吸收離子等方式來提高第二封裝層4的電 阻，從而阻止玻璃中的Na+、K+向太陽能電池串組3迀移，從而強(qiáng)化太陽能光伏組件10的抗PID 性能。但為了避免透光率的降低，優(yōu)選地，在第一封裝層2和第二封裝層4的EVA層中的EVA含 量不低于35重量％。
[0043] 為了進(jìn)一步太陽能電池光伏組件的增強(qiáng)抗PID能力，可在第一封裝層2和第二封裝 層4的EVA層的兩側(cè)設(shè)置第一粘結(jié)層6和第二封裝層7,該第一粘結(jié)層6和第二粘結(jié)層7厚度為 20-30μπι，相對于100重量份的EVA共聚物，含有1-30重量份硅氧烷接枝聚合物。硅氧烷接枝 聚合物中的硅氧烷支鏈末端具有烷氧基團(tuán)-Si-〇R，烷氧基團(tuán)易水解形成硅羥基-Si-ΟΗ，硅 羥基又與玻璃基板表面的羥基官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，使得封裝膠膜與玻璃基板之間形成牢 固的粘結(jié)，防止水汽的滲入引發(fā)EVA的水解反應(yīng)。此外，相對于100重量份的EVA，第一粘結(jié)層 6和第二粘結(jié)層7還含有過氧化物類交聯(lián)劑0.4-2.0重量份、增粘劑0.1-1.5重量份、抗氧劑 0.01-1.0重量份，改性劑0.05-1.0重量份。
[0044] 關(guān)于以上所述的機(jī)械設(shè)置、操作步驟和參數(shù)，應(yīng)理解的是，其為描述性而非限定性 的，可通過等價置換的方式在以上說明書及權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)做出修改。即，本實用新 型的范圍應(yīng)參照所附權(quán)利要求的全部范圍而確定，而不是參照上面的說明而確定?？傊?，應(yīng) 理解的是本實用新型能夠進(jìn)行多種修正和變化。
[0045] 產(chǎn)業(yè)上的實用性
[0046] 通過本實用新型的太陽能電池光伏組件，能夠有效避免PID效應(yīng)的發(fā)生，顯著延長 太陽能電池光伏組件的使用壽命，因此本實用新型具有廣闊的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1. 一種太陽能光伏組件，其特征在于，其是依次層疊鋼化玻璃基板、第一封裝層、太陽 能電池串組、第二封裝層、以及太陽能背板而成的，所述太陽能電池串組由太陽能電池背 場、硅片、擴(kuò)散層、氮化硅層及鈍化層依次層疊而成，所述太陽能電池背場設(shè)置于所述第一 封裝層上，所述第二封裝層設(shè)置于所述鈍化層上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述第一封裝層和第二封裝層 均包括EVA層，所述EVA層厚度為0.30-0.60mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述EVA層的兩側(cè)設(shè)置有第一 粘結(jié)層和第二粘結(jié)層。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述EVA層的厚度為0.45_。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述硅片的厚度為150-200 um〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述擴(kuò)散層為擴(kuò)磷層，厚度 為0 · 35-0 · 55μπι。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述氮化硅層的厚度為75-80nm〇8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏組件，其特征在于，所述鈍化層為SiO2層，其厚度為 4_5nm〇
【文檔編號】H01L31/048GK205564779SQ201521133369
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】雷紅, 尹忠萍, 徐小偉
【申請人】江蘇宇兆能源科技有限公司