薄膜硅太阳能组件封装技术的发展
发布时间:2012-04-18     来源: 《光伏产业观察》杂志
本文摘要:作者:天威薄膜光伏有限公司 产品项目主管李宏 首席技术官麦耀华 封装技术对薄膜太阳能电池的可靠性和寿命有着重要影响,选用高可靠性...
 作者:天威薄膜光伏有限公司  产品项目主管李宏   首席技术官麦耀华
 
    封装技术对薄膜太阳能电池的可靠性和寿命有着重要影响,选用高可靠性、低成本的封装材料和工艺技术,并确保生产工艺的稳定性和可靠性,是实现薄膜硅太阳能组件更低成本、更高可靠性的主要途径之一。
  薄膜硅太阳能组件与晶体硅太阳能组件相比,具有制造成本低、高温/弱光性能优异,能量回收期短,以及可以完美与建筑结合等一系列优点,得到了迅速的发展。薄膜硅太阳能组件在户外实际应用过程中,对湿气入侵的敏感程度要高于晶体硅太阳能组件,封装材料和封装工艺直接影响着薄膜硅太阳能组件对湿气的阻隔能力,因此直接影响着薄膜硅太阳能组件的可靠性和寿命。自1976年薄膜硅太阳电池问世以来,其封装技术经历了很大的变迁。
  早期的薄膜硅太阳能组件多采用滴胶的封装技术,材料通常为双组份的环氧树脂胶粘剂,工艺简单,但其封装出的薄膜硅太阳能组件寿命较短,目前只在太阳能草坪灯等方面有一定的应用。
  为了提高薄膜硅太阳能组件的寿命,人们探索了基于层压工艺的不同封装材料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶膜材料是关注的焦点之一,原因是当时PVB胶膜应用于建筑幕墙玻璃已有40年历史,性能表现得到了充分的证明,PVB胶膜是一种热塑性树脂膜,是由PVB树脂加增塑剂生产而成。由于是塑性树脂生产而成,它具有可回收利用加工,重复使用的特点。但由于当时的PVB材料的透水率较高,无法满足薄膜硅太阳能组件对防止湿气入侵较高的要求,湿气的入侵容易导致薄膜硅太阳能组件透明导电膜的电化学腐蚀(图一),引起组件功率的下降。 加上PVB材料价格高、对工艺要求较高,PVB胶膜层压封装技术并没有在光伏领域得到长期的应用。
                     
                    图一、薄膜硅太阳能组件透明导电膜的电化学腐蚀
  由于PVB材料的局限性,上世纪80年代起,基于乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)的层压工艺的封装技术逐渐发展起来,并开始在晶体硅太阳组件和薄膜硅太阳能组件中得到应有和发展,这个时期的薄膜硅太阳能组件一般为玻璃/EVA/聚合物背板结构,同时采用在组件四边安装边框来增加机械强度,边框和组件接缝处采用硅胶进行密封,起到防水作用。
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