一種柔性太陽能電池組件陣列及其封裝方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種柔性太陽能電池組件及其封裝方法，屬于太陽能光伏技術領域。柔性太陽能電池組件由內外封裝層和柔性太陽能電池芯片構成，且電池芯片與內外封裝層之間均設有膠膜，電池芯片由膠膜包覆，且電池芯片的周邊設有可熱熔焊接的柔性絕緣層，該柔性絕緣層的一部分區(qū)域嵌入到用于包覆電池芯片的兩層膠膜之間，與電池芯片封裝成一體；柔性絕緣層的另一部分區(qū)域突出于電池組件。多個電池組件由柔性絕緣層熱熔焊接成一體，構成柔性太陽能電池陣列。積極效果是電池陣列可以折疊，可以根據需要任意擴充組件數量和面積，如果陣列中出現(xiàn)一片或幾片電池組件的性能下降或者損壞時，可以將有問題的電池組件切割下來進行更換。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種柔性太陽能電池組件及其封裝方法，屬于太陽能光伏

技術介紹
柔性太陽能電池組件與傳統(tǒng)光伏玻璃組件相比具有設計靈活輕巧、安裝簡便等優(yōu)勢，柔性電池組件單位面積的總重量為3-6Kg/m2，而傳統(tǒng)光伏玻璃組件單位面積的總重量達到25-30Kg/m2。因此柔性電池組件備受青睞，越來越被廣泛地應用到移動電源上，可折疊、便于攜帶，逐漸成為戶外活動太陽能供電系統(tǒng)的核心部件。柔性太陽能電池組件通常有一定的尺寸規(guī)格，為了達到用電器的功耗和電壓需 求，將多塊柔性太陽能電池組件串并聯(lián)組合成一體，形成一個光伏陣列。為了便于攜帶和運輸，光伏陣列最好設計成可以折疊，以縮小攜帶體積。常規(guī)光伏玻璃組件要想實現(xiàn)折疊的功能通常使用金屬邊框，這種金屬邊框結構具有強度高、可靠性好等優(yōu)點，但是不適用于柔性電池組件，因為金屬邊框本身具有一定的重量，會極大地增加柔性電池組件的重量，使其喪失輕便的特點，而且金屬構件容易損傷電池組件。中國專利200720006991. X《柔性太陽能電池組件連接方式》將多個太陽能電池單元封裝在柔性材料上，通過內置軟性導電線材將太陽能電池單元進行串并聯(lián)，實現(xiàn)折疊和便攜，但仍然存在如下缺陷將多個太陽能電池單元通過內置的柔性導線連接，然后再由一整塊封裝材料將多個電池單元及其內置柔性導線封裝成一體，受到加工設備中加工尺寸的限制，不能夠實現(xiàn)任意的大面積的大功率電池組件的模塊化擴展，而且不便于維修，如果其中一塊電池單元損壞或失效后，無法進行維修和單獨更換某一塊，必須要對整個組件進行更換，造成浪費。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本專利技術設計一種柔性太陽能電池組件及其封裝方法，目的是使柔性電池組件可以根據需要任意擴充組件數量和面積，形成可折疊、便攜的大面積柔性電池組件陣列。為實現(xiàn)以上目的，本專利技術采用的技術方案柔性太陽能電池組件，由內外封裝層和柔性太陽能電池芯片構成，且電池芯片與內外封裝層之間均設有膠膜，主要技術特征是電池芯片由膠膜包覆，且電池芯片的周邊設有可熱熔焊接的柔性絕緣層，該柔性絕緣層的一部分區(qū)域嵌入到用于包覆電池芯片的兩層膠膜之間，與電池芯片封裝成一體；柔性絕緣層的另一部分區(qū)域突出于電池組件。柔性絕緣層由一整塊熱塑性高分子材料或多塊熱塑性高分子材料相互拼接制成。柔性絕緣層由熱塑性聚烯烴材料橫向和/或縱向拼接而成。突出于電池組件的柔性絕緣層的邊緣處設有固定孔。突出于電池組件的柔性絕緣層將多個電池組件熱熔焊接成一體，構成柔性太陽能電池陣列。本專利技術的柔性太陽能電池組件可作為標準模塊，實現(xiàn)批量生產，且電池組件之間可任意連接，即多個電池組件通過突出于電池組件的柔性絕緣層熱熔焊接成一整體，形成大面積柔性太陽能電池陣列，具有便攜性，可折疊的特點，標準模塊相互連接的部分具有良好柔韌性，使得柔性太陽能電池組件陣列可以折疊，而且使用結構簡單的輕便支架即可安裝。為了適應不同的用途，可以根據需要自由組配連接柔性電池組件，滿足不同客戶對輸出功率及電壓的需求。所以本專利技術還開發(fā)了一種柔性太陽能電池組件的封裝方法，可以批量生產柔性太陽能電池組件，使用可熱熔焊接的高分子材料生產大面積柔性太陽能電池陣列，陣列規(guī)模和實現(xiàn)形式可以通過焊接熱熔高分子材料方便的調整，使得電池陣列的功率能夠滿足移動電源發(fā)電量的需要。如果太陽能電池陣列在使用過程中出現(xiàn)一片或幾片電池組件的性能下降或者損壞時，可以將有問題的電池組件切割下來，更換新的電池組件，仍然可與其他電池組件焊接，形成原來的太陽能電池陣列。本專利技術還提供一種柔性太陽能電池組件的封裝方法，用內、外封裝層和膠膜封裝柔性太陽能電池芯片，其特征在于 封裝步驟如下 a.電池芯片由膠膜包覆，放置在內外封裝層之間， b.在電池芯片的周邊敷設可熱熔焊接的柔性絕緣層，該柔性絕緣層的一部分區(qū)域嵌入到用于包覆電池芯片的兩層膠膜之間，柔性絕緣層的另一部分區(qū)域外露， c.將層疊好封裝材料的電池芯片放入真空袋內抽真空，及 d.將電池芯片與膠膜、柔性絕緣層及內外封裝層壓合為一體，制成柔性太陽能電池組件。多個柔性太陽能電池組件由柔性絕緣層熱熔焊接成一體，構成柔性太陽能電池陣列。內外封裝層與膠膜相互貼合的表面經改性處理，增加內外封裝層與膠膜間的粘接強度。可熱熔焊接的柔性絕緣層由一整塊熱塑性高分子材料或多塊熱塑性高分子材料相互拼接制成。封裝溫度控制在135_140°C，升溫時間10-15分鐘；壓力I. 3-1. 5MPa，溫度升高到設定值后保溫保壓10分鐘，當溫度低至80°C時高壓釜進行排壓，關閉真空泵，溫度降低至30-400C時開啟高壓釜，待組件自然冷卻。所述的熱熔方法為溫度大于500°C的熱風焊接。本專利技術產生的積極效果 本專利技術使用的可熱熔焊接的柔性絕緣層為熱塑性高分子材料，如TP0，或者使用其他與柔性太陽能電池組件的封裝材料兼容的可熱熔焊接的高分子材料，該材料與封裝膠膜間的粘接力大于20N/cm，厚度與柔性太陽能電池組件厚度相當；可熱熔焊接的高分子材料還具有足夠的耐候性，可以抵御長時間的日曬，高低溫變換，高濕度，可以保證戶外15年的使用期限；可熱熔焊接的高分子材料有足夠的拉伸破壞強度、撕裂強度、耐穿刺強度，能夠抵御超過10級風的破壞，滿足折疊2000次以上的可靠性。附圖說明圖I :本專利技術柔性太陽能電池組件的結構示意圖。圖2 :圖I的剖面結構示意圖。圖3 :本專利技術柔性太陽能電池陣列的結構示意圖。圖4 :實施例一的應用示意圖。圖5 :實施例二的柔性太陽能電池組件的結構示意圖。圖6 :實施例二的柔性太陽能電池陣列的結構示意圖。圖7 :實施例三的柔性太陽能電池組件的結構示意圖。圖8 :實施例三的柔性太陽能電池陣列的結構示意圖。圖中101、外封裝層，102、膠膜，103、柔性薄膜電池，104、內封裝層，201、縱向上的 可熱熔焊接的柔性封裝層，202、橫向上的可熱熔焊接的柔性封裝層，3、固定環(huán)，4、拉繩。具體實施例方式實施例一 見圖I至圖3，柔性太陽能電池組件的結構為耐候高分子材料前板101(即外封裝層)+膠膜102+柔性太陽能電池芯片103+膠膜102+耐候高分子材料背板104 (即內封裝層)，前板101、背板104、膠膜102尺寸一致并且保證能夠完全覆蓋柔性太陽能電池芯片103，且覆蓋后有足夠的多余部分，即膠膜將電池芯片完全包覆，在電池芯片的周邊封裝可熱熔焊接的柔性絕緣層，且柔性絕緣層的部分區(qū)域放置于兩層膠膜之間，與膠膜粘緊，還有一部分區(qū)域突出于電池組件的邊緣，不與膠膜粘接，位于兩層膠膜之間的柔性絕緣層與太陽能電池芯片有一定距離。使用熱風焊接機將突出于電池組件的柔性絕緣層熱熔焊接成一體，實現(xiàn)將多個電池組件連接在一起，形成柔性太陽能電池光伏陣列，電池組件相互之間通過接線盒串并聯(lián)連接，以實現(xiàn)不同客戶對功率及電壓的需求。在光伏陣列中柔性絕緣層的邊緣處設固定孔，光伏陣列可以通過固定孔安裝在屋頂上(見圖4)，也可以作為帳蓬頂或窗簾等。本實施例柔性太陽能電池陣列中的可熱熔焊接的柔性絕緣層由熱塑性高分子材料在橫向和縱向上拼接而成，橫向上為一整塊熱塑性高分子材料，縱向上的熱塑性高分子材料嵌入到用于包覆電池芯片的兩層膠膜之間，與每個電池組件封裝成一體，每個電池組件縱向上的熱塑性高分子材料的兩頭突出于電池組件，并與橫向上的熱本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柔性太陽能電池組件，由內外封裝層和柔性太陽能電池芯片構成，且電池芯片與內外封裝層之間均設有膠膜，其特征在于所述電池芯片由膠膜包覆，且電池芯片的周邊設有可熱熔焊接的柔性絕緣層，該柔性絕緣層的一部分區(qū)域嵌入到用于包覆電池芯片的兩層膠膜之間，與電池芯片封裝成一體；所述柔性絕緣層的另一部分區(qū)域突出于電池組件。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李毅，李剛，歐陽田，吳明東，郭權發(fā)，
申請(專利權)人：深圳市創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：