太阳电池组件封装

2.6 其他材料

玻璃、EVA和TPT,外加太阳电池片是组成组 件的主要材料。除此之外还需要连接条（浸锡 铜条）、铝合金或不锈钢边框、旁路二极管、 电极接线盒等。
2.7 重要设备
2.5 背面材料
太阳电池组件背面材料，有多种选择，主要取决于应用场所和用户需求： 2.5.1 用于太阳能庭院灯和玩具的小型太阳电池组件多用电路板、耐温塑料 或玻璃钢板材。 2.5.2 而大型的太阳电池组件多用玻璃或Tedar复合材料。
a.用玻璃可制成双面透光的电池组件，适用于光伏幕墙或透光光伏屋顶； b.透明的Tedlar由于质量轻，可用于建造太阳能车、船； c. 用的最多的是Tedlar复合薄膜（TPT或TPE）。
2.3 EVA胶膜
2.3.1标准的太阳电池组件中一般要加入两层EVA胶膜， EVA胶膜在电池与玻璃、电池与TPT之间起粘结作用。 EVA是乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
未添加改性剂的EVA胶膜如长时间受户外的紫外光老 化和热老化，一龟裂、变色，容易从玻璃、TPT上脱 落，从而大大降低太阳电池的效率，缩短使用寿命， 以EVA为原料，添加适宜的改性助剂等制成的EVA 胶膜在常温下无黏性，便于裁切操作；使用时，要按 加热固化条件对太阳电池组件进行层压封装，冷却后 即产生永久的黏合密封。 2.3.3 EVA太阳能胶膜目前已在太阳电池封装、电子电器 件原件封合、汽车装饰等方面获得了广泛的应用。它 具有环保、耐紫外光老化等优点，可取代环氧树脂封 装。
环氧树脂胶封的多晶硅太阳电池组件
小型电池板 （0.35w) 主要用于太 阳能草坪 灯、礼品 玩具等。
柔性薄膜太阳电池组件


非晶硅沉积温度低，可以沉积在柔性衬底上制成可弯 曲的电池组件，这种组件的弱光效应性能好，但效率 相对较低，且衰减快，适合于室内或便携式光伏系统。 例如：计算器使用。 铜铟镓硒虽然沉积温度高，但是仍然可以沉积在钛箔、 不锈钢薄膜和聚酰亚胺薄膜等柔性沉底上制成电池组 件，该组件的抗辐照性能较强，质量比功率高，寿命 较长，适合应用于军事及航空航天领域。
2.2 有机硅胶
2.2.1有机硅胶产品是一类具有特殊结构的封装材料，兼 具有无机材料和有机材料的许多特性，如耐高温、耐 低温、耐老化、抗氧化、电绝缘、疏水性等。硅胶分 为中性、酸性等，酸性的硅胶因为会腐蚀硅片，所以 一般使用中性硅胶。有机硅材料的透光率可以达90% 以上，是一种应用广泛的硅材料。
2.2.2 有机硅膜在热、空气、潮湿等外界影响下也会老化， 因此封装太阳电池组件使用的硅胶需要加入适宜的添 加剂来提高其老化性能。
组件新尝试
环氧树脂胶封与层压封装的组件，太阳电池被 牢牢的黏合住，不易拆卸与更换。单片电池的 碎裂或电极脱落等致使整个组件失效。 欧洲、日本开始尝试封装可回收的太阳电池组 件，其中中空玻璃被许多厂家看好： 将连接好的太阳电池置于中空玻璃之间，电池 背面紧贴玻璃表面，用可拆卸的硅胶固定。

2 封装材料
2.5 背面材料
2.5.3 TPT是Tedlar与聚酯合成夹层结构, Tedlar/Polyester/ Tedlar ，简称TPT。具有更好的防 潮、抗湿及耐候性能，通常见到太阳电池组件背面的 白色覆盖物大都是TPT。 2.5.4 目前很多电池组件封装厂家开始使用TPE代替TPT 作为太阳电池的背面材料。TPE是有Tedlar、聚酯、 EVA三层材料构成。封装出来的组件较美观，由于少 了一层Tedlar，TPE的耐候性能不及TPT，但价格便 宜，在小型组件封装上应用越来越多。
2.1.3 环氧树脂用于封装太阳电池时，由于膨胀系数不同， 会由于成型固化过程中的收缩和热收缩而产生内应力， 造成强度下降、老化龟裂、封装开裂、空洞、剥离等 各种缺陷。为了降低体系内应力采用增塑剂或者橡胶、 硅胶。要求添加的材料即与环氧树脂融合，又不影响 封装后电池的透光性难度有点大。 2.1.4 环氧树脂封装太阳电池组件工艺简单、材料成本 低廉，在小型组件封装上使用较多，早期的太阳能草 坪灯大都采用这种组件。但由于环氧树脂抗热氧老化、 紫外老化的性能相对较差，有被EVA层压封装取代的 趋势。
封装结构图
玻璃
电池片
1 太阳电池的组件类型


根据太阳电池类型，太阳电池组件可分为：单 晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅 薄膜电池组件和铜铟镓硒薄膜电池组件等。其 中晶体硅（单晶多晶）电池组件约占市场 80%~90%。 封装材料和工艺也不尽相同，主要分为：环氧 树脂胶封、层压封装、硅胶封装等。层压封装 适宜于大面积电池片的工业化封装，用的最多。
非晶硅薄膜太阳电池组件
铜铟镓硒薄膜太阳电池组件
双面玻璃太阳电池组件

背板材料：利用玻璃代替TPE(TPT)，结构如 图
双面玻璃太阳电池组件



组件优点：美观、透光，有极佳的广告效应， 在光伏建筑上应用广泛。如：太阳能智能窗， 太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、光伏玻璃幕墙等。 与建筑结合是太阳能光电发展的一大趋势，因 此预计双面玻璃组件商业市场会进一步扩大。 缺点：发电效率差，维护成本高。
使用较多的是9串4列或12串3列共36片串联额定电压为12v的组件单晶硅太阳电池组件目前国内某些公司的单晶硅电池72片串联层压封装峰值功率150wp盖板材料为低钢化玻璃周边采用铝合金边框固定寿命长约25年一般用于各类光伏电站
太阳电池组件封装
1.太阳电池的组件类型 2. 封装材料
1. 太阳电池的组件类型
2.4 玻璃

标准太阳电池组件的盖板材料通常采用低铁钢 化玻璃，其特点是：透光率高、抗冲击能力强 和使用寿命长。一般厚度为3.2mm，在晶体硅 太阳电池响应的波长范围内（320~1100nm) 透过率达90%以上。

除玻璃外，一些组件封装厂商也采用透明 Tedlar、PMMA（俗称有机玻璃）板或PC （聚碳酸酯）板作为太阳电池组件的正面盖板 材料。 PMMA板和PC板有透光性能好、材质 轻等优点，但耐温性差、表面易刮伤，目前主 要用于室内或便携太阳电池组件的封装。

2.1 环氧树脂
2.1.1. 环氧树脂是比较常见的粘合剂，产品形式多种多 样，即可做单组份或双组分，也可以做粉末状树脂。 如太阳电池用的环氧树脂粘合剂双组份液体，使用时 现配现用。 2.1.2. 通过改变固化剂、促进剂等，环氧树脂的配方可 以千变万化，从而具备各种不同的性能，以满足各种 不同的需求。这是环氧树脂的优势。
太阳电池的组件类型

同类太阳电池组件根据峰值功率、额定电压又 可以分为不同型号： 单个组件功率从几分之一瓦到几百瓦，电压从 零点几伏到几十伏不等。 使用较多的是9串4列或12串3列共36片串联， 额定电压为12V的组件
用不同的封装材料和工艺制备的太阳 电池组件
单晶硅太阳电池组件
：
目前国内某些公司的单晶硅 电池72片串联， 层压封装，峰值功率 150Wp, 盖板材料为低钢化玻璃，周 边采用铝合金边框固定，寿 命长（约25年）， 一般用于各类光伏电站。
方式：胶封、层压等方式封装成平板式构造。 层压封装法最为普遍。 层压法： a. 将太阳电池片的正面和背面各用一层透明，耐老化，黏 结性好的热熔性EVA胶膜包封. b. 采用透过率高、耐冲击的低铁钢化玻璃或透光性较好的 Tedlar复合薄膜（聚氟乙烯复合膜）做上盖板， c. 用耐湿抗酸Tedlar复合薄膜的或玻璃等其他材料做背板 d. 通过真空层压工艺使EVA胶膜将电池片、正面盖板和背 板黏合为一个整体。
EVA胶膜
2.3.4 EVA太阳电池胶膜主要性能指标: a. 固化条件 快速型，加热至135度，恒温15~20min； 慢速型，加热至145度，恒温30~40min。 b. 厚度0.3~0.8mm，宽度1100mm，800mm，600mm 等多种规格 c .太阳电池封装用的EVA胶膜固化后的性能要求透光率 大于90%，耐温性：高温80度，低温-40度，尺寸稳 定性较好；具有较好的耐紫外光老化性能。
真空层压封装太阳电池，主要使用的材料有环氧树脂、 有机硅树脂、玻璃、EVA、Tedlar复合薄膜如TPT、 连接条、铝框等。 封装材料的特性对太阳电池组件的性能、使用寿命有 重要的影响： a.. 合理地选用封装材料采取正确的封装工艺能保证太 阳电池的高效利用。 b. 优良的太阳电池组件，除了要求太阳电池本身效率 要高外，优良的封装材料和合理的封装工艺也是不可 缺少的。