鈣鈦礦太陽電池組件封裝結構及封裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽電池組件的封裝結構，尤其涉及一種鈣鈦礦太陽電池組件封裝結構及其封裝方法，屬于太陽電池組件技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著全球生態環境和能源短缺問題的日益嚴峻，太陽能光伏發電受到各國普遍關注。目前，產業化晶體硅的電池轉換效率穩定約19%(單晶)和17?18%(多晶)，進一步提升效率存在技術和成本的制約瓶頸。盡管一些高效硅電池技術不斷得以提出，但是這些高效太陽電池制備工藝復雜、量產中品質不易控制、對設備要求高，因此，難以實現量產。除了硅太陽電池以外，其它類型的化合物薄膜電池、有機太陽電池、染料敏化太陽電池等，其電池轉換效率多年來未有顯著突破。近年來，一種稱之為“鈣鈦礦太陽電池”的新型電池技術引起了科研人員的廣泛關注，其電池轉換效率在短短的數年時間內從3.8%提升至目前的20.1%，并以月為單位不斷刷新。鈣鈦礦體系是指一類與鈣鈦礦CaT13具有相似晶體結構的有機-無機雜化物體系的總稱。鈣鈦礦具有復雜的電學和光學特性，其核心光電轉換材料具有廉價、容易制備的特點，這為其大規模、低成本制造提供了可能。
[0003]太陽電池本身易受環境中水汽、氧氣、灰塵、腐蝕性化學物質和外力沖擊等的影響，導致損壞、性能下降甚至失效，無法長期穩定地在自然環境中工作。單個太陽電池電流和電壓輸出值較小，無法滿足實際應用對輸出功率的要求。因此，必須將太陽電池串、并聯，實施封裝保護，引出電極導線，制成幾瓦到數百瓦不同輸出功率的光伏發電組件。一般的，太陽電池封裝組件的結構包括背面基板、太陽電池、互聯線路、封裝膠、正面玻璃板、邊框等部分。組件封裝技術直接關系到其功率輸出、工作壽命、可靠性和成本。
[0004]盡管鈣鈦礦太陽電池的效率不斷提升，但相較傳統晶體硅或薄膜太陽電池，其更易受環境因素影響。高濕度環境中，水滲透到沒有封裝的鈣鈦礦太陽電池中，使得鈣鈦礦功能材料發生分解;長時間高溫過程會改變鈣鈦礦層材料或使得有機空穴傳輸層失效，導致太陽電池性能迅速衰減。因此，鈦礦太陽電池長期穩定工作，需要相適應的組件封裝技術。傳統的組件封裝技術，防水性可能無法滿足鈣鈦礦太陽電池的要求;封裝過程中常常需要高溫作業，會影響鈣鈦礦太陽電池的性能。這對組件封裝技術提出了更高的技術要求，需要設計一種適用于鈣鈦礦太陽電池的封裝結構及封裝方法。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術中，缺乏專門針對鈣鈦礦太陽電池的封裝結構及封裝方法，提供一種鈣鈦礦太陽電池封裝結構及封裝方法，在不影響鈣鈦礦太陽電池性能的基礎上，對組件進行封裝，避免水汽、高溫、化學腐蝕、外應力等因素對鈣鈦礦太陽電池的不利影響，提高鈣鈦礦太陽電池組件的可靠性，促進鈣鈦礦太陽電池的發展和產業化應用。
[0006]為此，本發明采用如下技術方案:
一種鈣鈦礦太陽電池封裝結構，用于將若干鈣鈦礦太陽電池(2)封裝成光伏組件，若干鈣鈦礦太陽電池通過互聯導電線路(3)串聯和/或并聯，包括背面基板(1)、封裝膠以及正面玻璃(6)，其特征在于:所述封裝膠包括用于將單個太陽電池封裝的太陽電池封裝膠(4)和用于將若干太陽電池共同封裝的組件封裝膠(5)，所述太陽電池封裝膠(4)采用無色透明的環氧類封裝膠、有機硅類封裝膠、聚氨酯封裝膠或紫外線光固化封裝膠，所述組件封裝膠
(5)采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯辛烯共聚物(POE)，組件封裝膠填充背面基板、鈣鈦礦太陽電池、互聯導電線路、太陽電池封裝膠、正面玻璃板之間的空間。
[0007]進一步地，所述太陽電池封裝膠(4)至少部分地包覆鈣鈦礦太陽電池。
[0008]進一步地，所述背面基板(I)采用TPT、TPE、FPF、FFC、PET、FFC、BBP、EVA、PET、THV、
玻璃或陶瓷。
[0009]進一步地，所述若干鈣鈦礦太陽電池(2)平鋪放置，相互沒有交疊。
[0010]進一步地，所述若干鈣鈦礦太陽電池(2)通過互聯導電線路串聯成數個串聯組，數個串聯組之間并聯，再經匯流引出正極和負極。
[0011]進一步地，在光伏組件的外周還設置有加固邊框(7)。
[0012]本發明的另一方面，提供一種鈣鈦礦太陽電池封裝方法，包括如下步驟:
A.提供多個鈣鈦礦太陽電池；
B.平鋪排列分布各鈣鈦礦太陽電池，使用導電線將鈣鈦礦太陽電池的正電極和負電極串聯形成數個串聯組，數個串聯組之間并聯，再經匯流引出正極和負極；
C.配置太陽電池封裝膠，將其滴涂并至少部分地覆蓋每個鈣鈦礦太陽電池，固化所述太陽電池封裝膠；
D.將經過步驟C處理的鈣鈦礦太陽電池平置在背面基板上，并使鈣鈦礦太陽電池的受光面朝上；
E.在背面基板和鈣鈦礦太陽電池上覆蓋一層組件封裝膠；
F.在組件封裝膠上平置正面玻璃，正面玻璃的形狀、面積與背面基板的形狀、面積相同，形成由下向上依次設置背面基板、鈣鈦礦太陽電池、互聯導電線路、太陽電池封裝膠、組件封裝膠膜、玻璃正面板的疊層；
G.將上述疊層送入熱承壓腔體，實施加熱承壓，固化組件封裝膠，加熱的溫度范圍為100至180°C，時間范圍為10至120分鐘。
[0013]進一步地，在步驟C中，所述太陽電池封裝膠采用無色透明的環氧樹脂膠，按A:B=2:1的比例配置環氧樹脂膠，控制溫度范圍為30-80°C，時間為2-6小時，固化太陽電池封裝膠。
[0014]進一步地，在步驟E中，所述組件封裝膠采用POE膠膜。
[0015]進一步地，還包括步驟H，在背面基板和正面玻璃板邊緣裝配邊框，并用硅膠密封邊框和面板之間的縫隙。
[0016]本發明的鈣鈦礦太陽電池封裝結構，可有效地保護鈣鈦礦太陽電池，避免水汽、高溫、化學腐蝕、外應力等因素對鈣鈦礦太陽電池的不利影響，提高鈣鈦礦太陽電池組件的可靠性;通過對每個鈣鈦礦太陽電池單獨進行封裝，太陽電池封裝膠選用具有較好的防水、防塵、防外力沖擊、散熱特性的封裝材料，對太陽電池的保護效果好;太陽電池封裝膠可在常溫下固化、加溫固化(加溫的溫度可低于100°C)或紫外光照射固化封裝過程無需長時間高溫過程，保證了鈣鈦礦太陽電池在隨后組件封裝過程中性能不衰減，并完好無損;在組件的頂面、底面和四周分別采用防水防滲透性能良好的玻璃、聚合物面板和組件封裝材料，可有效阻止自然環境中水汽侵襲，同時具有良好的防紫外老化、化學腐蝕、外力磨損的性能，保證鈣鈦礦太陽電池組件長期穩定工作。本發明提供的鈣鈦礦太陽電池組件封裝方法，可以兼容運用傳統太陽電池組件封裝技術，為鈣鈦礦太陽電池組件應用提供了一種可行的方案。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的結構示意圖；
其中，I為背面基板，2為鈣鈦礦太陽電池，3為互聯導電線路，4為太陽電池封裝膠，5為組件封裝膠，6為正面玻璃，7為邊框。
【具體實施方式】