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目前市場占有率最大的太陽能電池板組件均是三層封裝結(jié)構(gòu),這種太陽能電池封裝工藝成熟,為多數(shù)太陽能電池生產(chǎn)廠家所采用。
(1)表面為聚合材料封裝。用TPT\PET來封裝,如上圖所示。襯底為超白鋼化玻璃來加強其牢度。中間為硅晶板,上下兩層之間用EVA膠膜進行熱密封。這種封裝減輕了太陽能電池組件的重量,有效降低成本。
(2)雙面玻璃封裝。即兩面全部用玻璃進行封裝。中間為硅晶板,上下兩層之間用EVA膠膜進行熱密封。這種封裝主要用在建筑的屋頂和玻璃幕墻上面。和整個建筑物融為一體,即使建筑物美觀又達到了吸收太陽光作為能源的目的。
封裝太陽能電池的上蓋板一般都采用玻璃。要求玻璃具有較高的透光率、較強的抗沖擊能力。下蓋板主要采用聚氟塑料TPT,要求 TPT有較強的防潮抗?jié)窆δ埽话銥榘咨芰夏ぁ?/span>TPT又稱特氟龍(Tedlar),實為三層 (Tedlar/聚酯/ Tedlar)復合薄膜。Tedlar是一種聚氟乙烯材料,具有優(yōu)良的耐氧老化、耐腐蝕、耐水汽等性質(zhì),使之成為目前為止最符合封裝太陽電池的背板。
圖示的玻璃、 EVA、TPT、硅晶片是組成太陽電池組件的主要材料,此外,互連條、鋁合金邊框、接線盒、焊錫、密封硅膠也是組成電池組件不可缺少的部件。
其中層壓主要工藝步驟為:
1、疊層:依次將蓋板玻璃、EVA 膜、互相連接好的太陽電池、EVA 膜、聚氟乙烯膜( 或復合膜)疊在一起。
2、抽真空:把上述疊層件放到雙真空層壓器的下室。層壓器的上、下兩室同時抽真空,約 5m in。
3、加熱:層壓器的上下兩室保持真空,加熱疊層件。
4、加壓:疊層件加熱到 110~120℃時,層壓器的上室逐漸取消真空回到常壓。這時層壓器的下室仍處于真空狀態(tài),也就是使上室對下室中的層壓件產(chǎn)生一個大氣壓的壓力。
5、保溫固化:在固化溫度下,恒溫固化。
6、冷卻:恒溫固化后,層壓器撤離熱源,層壓器的下室仍處在真空狀態(tài)。循環(huán)冷卻,取消下室真空,取出組合件,用快刀把組合件邊緣多余的EVA 切掉。然后封邊框和裝接線盒,組裝成太陽電池組件。
陽光透過上層玻璃,透過EVA膠膜,在硅晶片上將光能轉(zhuǎn)換成電能。雖然硅晶片本身具有長達三十年的壽命,但其易碎且光電轉(zhuǎn)換效率很容易不衰減,所以太陽電池是借助于兩層EVA膜將硅晶片封裝于其中,再和上層玻璃下層TPT膜粘結(jié)。實際上,用于粘合的高分子封裝材料的工作壽命比硅晶片的壽命短得多。在室外惡劣的氣候環(huán)境中,高分子封裝材料會很快老化變黃,脫膠龜裂,導致整個電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率下降或者是短路失效。因此,封裝材料的耐候性成為電池組件壽命的關(guān)鍵性因素。
由此可見,在降低太陽能發(fā)電成本,提高光電轉(zhuǎn)換效率的同時,研制優(yōu)良耐候性、高透光率的高分子封裝材料也是開發(fā)性價比良好的太陽能電池組件的重要途徑之一。
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