阻水膜、太阳能电池组件及太阳能电池组件的制备方法与流程

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种阻水膜、太阳能电池组件及太阳能电池组件的制备方法。

背景技术：

近年来，由于传统能源问题日渐突出，新能源发展迅速，尤其以太阳能作为重视发展的能源之一。目前传统的太阳能发电技术是晶硅电池技术，但是晶硅太阳能技术存在一些缺点，主要是其光电转化效率已经接近其理论极限，上升空间不大，另外硅材料的脆性特质也阻碍了其变成柔性大规模应用在建筑以及柔性等应用领域。薄膜太阳能具有质轻的优点，便于柔性应用，可以很好的与轻质屋面与墙面结合，其发展越来越受到产业的重视。

太阳能电池中核心材料都对水汽十分敏感，暴露在大气环境下都及其容易发生电效率的衰减，因此阻水封装结构对其保护非常重要。现有常规的阻水材料有玻璃，有机膜等，但是前者由于笨重且不能实现弯折，应用十分受限，后者由于有机材料对阻水性能阻水能力有限，阻水效果并不是很好。另外，现在的太阳能电池组件的制备大多需要采用层压的工艺，将阻水膜贴附到太阳能电池上，工艺相对复杂。

技术实现要素：

为了解决上述太阳能电池的阻水材料厚重、太阳能电池组件制备工艺相对复杂的问题，本发明提供了一种阻水膜、太阳能电池组件及太阳能电池组件的制备方法。其中，阻水膜包括依次层叠设置的耐候层、第一压敏胶层、无机阻隔层、基底层、第二压敏胶层。太阳能电池组件包括太阳能电池芯片和上述的阻水膜，所述阻水膜贴合于所述太阳能电池芯片的一面。太阳能电池组件的制备方法，包括：提供一基底层，所述基底层具有相对设置的第一面和第二面；在所述基底层的第一面上制备无机阻隔层；在所述无机阻隔层上制备第一压敏胶层；在所述第一压敏胶层上贴附耐候层；在所述基底层的第二面上制备第二压敏胶层；将所述第二压敏胶层贴合于太阳能电池芯片。

与现有技术相比，本发明的阻水膜具有重量轻、制备工艺简单的优点，而本发明的太阳电池组件和太阳能电池组件的制备方法除则至少包括上述阻水膜所具备的重量轻、制备工艺简单的优点。

附图说明

附图用来提供对本实发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明一实施例示出的阻水膜结构示意图；

图2为本发明一实施例示出的阻水膜结构示意图；

图3为本发明一实施例示出的太阳能电池组件结构示意图。

图4为本发明一实施例示出的太阳能电池组件制备方法的流程图。

附图标记：00-太阳能电池芯片，1-耐候层，2-第一压敏胶层，3-无机阻隔层，4-基底层，5-第二压敏胶层，6-离型层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提的阻水膜包括依次层叠设置的耐候层1、第一压敏胶层2、无机阻隔层3、基底层4、第二压敏胶层5。

其中，耐候层1起到保护其他各功能层及太阳能电池芯片的功能，因此耐候层1需要有较高的耐候性能及抗紫外老化性能，选择的材料可以包括聚氟乙烯，乙烯-四氟乙烯共聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯等材料，针对产品应用领域不同可选择不同品种的材料，厚度一般为20微米-200微米，例如可以是20微米、50微米、80微米、100微米、120微米、150微米。

压敏胶(pressuresensitiveadhesive)是压敏胶粘剂的简称，针对特定产品可以代替传统的poe、eva等胶膜起到粘结各功能层的作用。第一压敏胶层2粘接耐候层1和无机阻隔层3，第二压敏胶层5与基底层4粘接。常用的压敏胶分为以下几类：天然橡胶类压敏胶、树脂类压敏胶、以及硅胶类压敏胶。其中，丙烯酸类压敏胶作为树脂类压敏胶的一种，具有很好的耐候性，且透光率高、对电池产品的光电转化影响小，因此更适用于太阳能电池的封装或阻水工艺。第一压敏胶层2和第二压敏胶层5可以选择相同的材料，也可选择不同的材料。第一压敏胶层2的厚度一般为5微米-20微米，例如可以是5微米、8微米、10微米、12微米、15微米、20微米。第二压敏胶层5的厚度一般为5微米-20微米，例如可以是5微米、8微米、10微米、12微米、15微米、20微米。

基底层4起支撑作用，具有相对的第一面和第二面，第一面和第二面可以是相互平行的两个平面，基底层4的形状可以是矩形、圆形等，在此不对基底层4的形状和尺寸做特殊限定。基底层4可以为柔性或刚性的透明材料，例如可以是pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等聚合物材料，当然也可以是玻璃等其他材料。基底层4的厚度一般为100微米-200微米，例如可以是100微米、110微米、125微米、140微米、160微米、180微米、200微米。

在基底4上通过沉积、溅射等方式制备无机阻隔层3，从而与基底4形成统一体，无机阻隔层主要用于阻隔外界水汽，从而起到保护太阳能电池芯片的作用。其中，无机阻隔层3为透明且绝缘的材料，可以是氮化硅、氧化铝、二氧化硅以及氮氧化硅等，优选氮氧化硅。厚度一般为50纳米-1000纳米，其中，氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅等材料优选500纳米，氧化铝优选50纳米。材料不限于上述，只要可阻水、透光且绝缘即可。

进一步的，如图2所示，阻水膜还包括离型层6，离型层6设置在第二压敏胶层5的远离基底层4的一面，可用于对第二压敏胶层5进行保护，离型层6可为透明材料，例如其可以采用pet、pe(聚乙烯)和pp(聚丙烯)等材料，在此不再一一列举。离型层6可与第二压敏胶层5可拆卸地粘接，在为太阳能电池安装阻水膜时，可将离型层6去除，在安装前，则可保留离型层6，用以保护第二压敏胶层5，防止第二压敏胶层5损坏。离型层6可以是离型纸，也可以是其它可粘接和拆卸的薄膜。

本发明还提供一种太阳能电池组件，如图3所示，所述太阳能电池组件包括太阳能电池芯片和上述的阻水膜，所述阻水膜贴合于所述太阳能电池芯片的一面。即太阳能电池组件包括依次层叠设置的耐候层1、第一压敏胶层2、无机阻隔层3、基底层4、第二压敏胶层5和太阳能电池芯片00。其中第二压敏胶层5贴合基底层4和太阳能电池芯片00，从而将阻水膜与太阳能电池芯片粘接，起到保护太阳能电池芯片的作用。

进一步的，太阳能电池组件还可在太阳能电池芯片00的另一面依次设置有第三压敏胶层和底板。即在太阳能电池芯片00与第二压敏胶层5粘接的另一面依次设置第三压敏胶层和底板。第三压敏胶层可以选择与第一压敏胶层2或第二压敏胶层5相同的材料，也可选择不同的材料。第三压敏胶层的厚度一般为5微米-20微米，例如可以是5微米、8微米、10微米、12微米、15微米、20微米。底板一般选择化纤胶布材料。

本发明提供的太阳能电池组件的制备方法，如图4所示，包括：

步骤s01：提供一基底层，所述基底层具有相对设置的第一面和第二面。

步骤s02：在所述基底层的第一面上制备无机阻隔层。

可以采用常规的技术，如等离子体增强化学气相沉积设备(pecvd)制备无机薄膜。

步骤s03：在所述无机阻隔层上制备第一压敏胶层。

可预先准备好刮涂机，并将准备好的压敏胶材料放置于刮涂机入料腔室，使得胶水材料均匀的吐出，同时通过旋转滚轮，使得已经制备有无机阻隔层的基底层以1m/min的速度均匀前进，胶水可以均匀的涂覆到上述无机阻隔层上，从而制备完成第一压敏胶层。

步骤s04：在所述第一压敏胶层上贴附耐候层。

在完成此步骤时，应尽量保证压敏胶材料表面的清洁，在洁净环境内，将耐候层一端接触第一压敏胶层的一端，采用滚轮依次滚过，将整个耐候层加以贴附。

步骤s05：在所述基底层的第二面上制备第二压敏胶层。

制备方法如上述s03制备第一压敏胶层的工艺，但是可根据压敏胶层所使用材料、以及厚度的不同对工艺参数适应性的做些调整。

在步骤s05之后，步骤s06之前，可选的，在第二压敏胶层的远离所述基底层的一面设置离型层，即将第二压敏胶层的表面贴附离型层，从而对上述步骤形成的阻水膜进行保护。也可以将制备好的阻水膜收集成卷，便于运输与加工。在将阻水膜与太阳能电池芯片贴合之前，即步骤s06之前，将离型层撕掉即可。

步骤s06：将所述第二压敏胶层贴合于太阳能电池芯片。

在完成此步骤时，应尽量保证压敏胶材料表面的清洁，在洁净环境内，将太阳能电池芯片的一端接触压第二压敏胶层的一端，采用滚轮依次滚过，将整个太阳能电池芯片加以贴附。

在步骤s06之后，可进一步在太阳能电池芯片的另一面设置第三压敏胶层和底板。其中，第三压敏胶的设置可参考上述第一压敏胶和第二压敏胶的设置方法，底板与第三压敏胶通过粘接的方式设置，具体可参考上述第一压敏胶和第二压敏胶层与其它功能层的粘接，在此不再赘述。

本发明的太阳能电池组件及其制备方法具有以下优势：

(1)太阳能电池组件采用压敏胶层代替传统的poe或eva胶黏剂，使得组件的厚度及重量大幅降低，厚度最大可以降低40％。

(2)太阳能电池组件采用压敏胶层代替传统的poe或eva胶黏剂，使得组件的成本大幅降低，最多可以降低60％。

(3)制备方法可以不需要或可以减少层压工艺，从而节约工艺时间，降低工艺成本。

实施例1

如图1所示，阻水膜包括依次层叠设置的耐候层1、第一压敏胶层2、无机阻隔层3、基底层4、第二压敏胶层5。其中，耐候层1为乙烯-四氟乙烯共聚物，厚度为50微米，第一压敏胶层2为丙烯酸类压敏胶，厚度为10微米，无机阻隔层3为氮化硅，厚度为450纳米，第二压敏胶层5为丙烯酸类压敏胶，厚度为10微米。基底层4为pet材料，厚度为125微米，具有相对的第一面和第二面，第一面和第二面可以是相互平行的两个平面，基底层4的形状是矩形。无机阻隔层3沉积在基底层4的第一面上，第一压敏胶层2涂覆在无机阻隔层3上，并粘接耐候层1和无机阻隔层3。第二压敏胶层5涂覆在基底层4的第二面上。

实施例2

如图2所示，阻水膜包括依次层叠设置的耐候层1、第一压敏胶层2、无机阻隔层3、基底层4、第二压敏胶层5、离型层6。其中，耐候层1为聚氟乙烯，厚度为100微米，第一压敏胶层2为丙烯酸类压敏胶，厚度为15微米，无机阻隔层3为氧化铝，厚度为50纳米，第二压敏胶层5为丙烯酸类压敏胶，厚度为15微米，厚度为20微米。基底层4为pet材料，厚度为100微米，具有相对的第一面和第二面，第一面和第二面可以是相互平行的两个平面，基底层4的形状是矩形。无机阻隔层3沉积在基底层4的第一面上，第一压敏胶层2涂覆在无机阻隔层3上，并粘接耐候层1和无机阻隔层3。第二压敏胶层5涂覆在基底层4的第二面上。离型层6设置在第二压敏胶层5的远离基底层4的一面，离型层6为pet材料的离型纸，与第二压敏胶层5可拆卸地粘接，在为太阳能电池安装阻水膜时，可将离型层6去除，在安装前，则可保留离型层6，用以保护第二压敏胶层5，防止第二压敏胶层5损坏。

实施例3

如图3所示，太阳能电池组件包括依次层叠设置的耐候层1、第一压敏胶层2、无机阻隔层3、基底层4、第二压敏胶层5和太阳能电池芯片00。其中第二压敏胶层5贴合基底层4和太阳能电池芯片00，从而将阻水膜与太阳能电池芯片粘接，起到保护太阳能电池芯片的作用。其中，耐候层1为聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度为200微米，第一压敏胶层2为丙烯酸类压敏胶，厚度为5微米，无机阻隔层3为二氧化硅，厚度为800纳米，第二压敏胶层5为丙烯酸类压敏胶，厚度为12微米。基底层4为pet材料，厚度为150微米，具有相对的第一面和第二面，第一面和第二面可以是相互平行的两个平面，基底层4的形状是矩形。无机阻隔层3沉积在基底层4的第一面上，第一压敏胶层2涂覆在无机阻隔层3上，并粘接耐候层1和无机阻隔层3。第二压敏胶层5涂覆在基底层4的第二面上。太阳能电池芯片00可以是各种类型的太阳能电池芯片，如铜铟镓硒、碲化镉、砷化镓等，在此不做任何限制。

实施例4

在实施例3所述的太阳能电池组件的基础上，在太阳能电池芯片00的另一面依次设置有第三压敏胶层和底板。即在太阳能电池芯片00与第二压敏胶层5粘接的另一面依次设置第三压敏胶层和底板。第三压敏胶层为丙烯酸类压敏胶，厚度为8微米。底板为化纤胶布材料。

实施例5

如图4所示，太阳能电池组件制备方法包括：

步骤s01：提供一pet基底层，所述基底层具有相对设置的第一面和第二面。

步骤s02：在所述基底层的第一面上制备氮化硅无机阻隔层。

采用等离子体增强化学气相沉积设备(pecvd)制备氮化硅薄膜。其中，电源频率为13mhz，采用氢气、氮气以及硅烷，气体直接通入腔体，硅烷量为0.7sccm，氮气为90sccm，氢气为15sccm，温度控制在160℃，气压400pa，射频功率120w。制备完毕的材料经过去离子水清洗，无机层制备完毕。其控制厚度为450纳米。

步骤s03：在所述无机阻隔层上制备第一压敏胶层。

预先准备好刮涂机，并将准备好的压敏胶材料放置于刮涂机入料腔室，设定压力为0.46mpa，调节腔室出料口出料均匀度，使得胶水材料均匀的吐出，通过旋转滚轮，沉积有氮化硅的pet基底层以1m/min的速度均匀前进，从而胶水可以均匀的涂覆到pet基底层上，从而制备完成第一压敏胶层。

步骤s04：在所述第一压敏胶层上贴附耐候层。

在完成此步骤时，应尽量保证压敏胶材料表面的清洁，在洁净环境内，将耐候层一端接触第一压敏胶层的一端，采用滚轮依次滚过，将整个耐候层加以贴附。

步骤s05：在所述基底层的第二面上制备第二压敏胶层。

预先准备好刮涂机，并将准备好的压敏胶材料放置于刮涂机入料腔室，设定压力为0.46mpa，调节腔室出料口出料均匀度，使得胶水材料均匀的吐出，通过旋转滚轮，经过上述步骤的pet基底层以1m/min的速度均匀前进，从而胶水可以均匀的涂覆到pet基底层的另一面上，从而制备完成第二压敏胶层。

在第二压敏胶层的远离所述基底层的一面设置离型层，即将第二压敏胶层的表面贴附离型层，从而对上述步骤形成的阻水膜进行保护。在将阻水膜与太阳能电池芯片贴合之前，即步骤s06之前，将离型层撕掉即可。

步骤s06：将所述第二压敏胶层贴合于太阳能电池芯片。

在完成此步骤时，应尽量保证压敏胶材料表面的清洁，在洁净环境内，将太阳能电池芯片的一端接触压第二压敏胶层的一端，采用滚轮依次滚过，将整个太阳能电池芯片加以贴附。

可以理解的是，本发明中使用的“上”、“下”、“第一面”、“第二面”仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除