一种免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件的制作方法

本发明涉及光伏技术领域，更具体地说涉及一种免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件及其制作工艺。

背景技术：

光伏组件能够将光能转换成电能，封装在光伏组件中的电池片为光伏组件的光电转换单元。现有光伏组件的结构一般由上至下包括：光伏玻璃(1)、上层EVA(2)、电池片串(3)、下层EVA(4)、TPT背板(5)及铝合金框(6)，如图1所示。现有光伏组件的制作方法通常包括如下步骤：先用焊带将电池片焊接成电池片串，将电池片串、玻璃和切割好的EVA、背板按照一定的层次敷设好；将敷设好的各层材料放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池片串、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件，装框。

在上述光伏组件的制作方法中，焊接和层压是最为关键的2个工艺步骤。然而，现有的这种光伏组件的封装工艺存在以下四大缺点。

1、高能耗

由于焊接工具通常为电烙铁，层压工具通常为层压机，两者都是利用电加热的方式完成工作；一台电烙铁功率达几百瓦，而一个标准组件车间需要配备几十到几百台电烙铁，单台层压机功率达几十个千瓦；所以焊接和层压集中了组件封装过程中90％以上的能耗。

2、废气排放

焊接过程中使用的助焊剂，层压过程中使用的导热油，以及EVA胶膜在加热过程中，都会释放出废气。

3、安全隐患

由于焊接和层压都是电加热设备，焊接温度达到200摄氏度以上，层压温度也在140摄氏度左右，一旦操作不当，极易对操作人员造成身体伤害，层压机导热油爆炸事故也发生过多次。

4、造成二次浪费及环境污染

采用现有工艺生产的光伏组件，封装完的光伏组件中其5层材料被永久粘结在一起，无法进行有效地剥离分类和回收利用；由于光伏组件材料多为稳定性很好的玻璃及多分子抗老化材料，因此，一旦光伏组件达到使用年限，报废的光伏组件将成为又一种让人棘手污染物。

现有光伏组件存在的种种缺点表明，在现阶段，开发绿色环保、免焊接、免层压、可拆解回收式的光伏组件具有重大意义。

技术实现要素：

本发明目的在于克服上述技术的缺点，提供一种免焊接、免层压、节能环保、安全易操作、各层材料可分类回收利用的光伏组件及其制作方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件，所述光伏组件包括由上至下依次设置的正面材料、电池片串、背板；所述的电池片串由若干条双面导电胶带将若干个电池片串联得到；所述光伏组件由上至下依次为正面材料、双面导电胶带、电池片串、双面导电胶带、背板；所述双面导电胶带的其中一面与所述电池片的正极或负极粘连，所述双 面导电胶带的另一面与所述正面材料的下表面或所述背板的上表面粘连；所述双面导电胶带与正面材料、电池片及背板之间的粘连均为可拆解式粘连；所述的背板上设有通孔，所述光伏组件的正、负极经由所述通孔引出后与接线盒相连；所述通孔采用密封胶密封；所述光伏组件的边缘处采用绝缘透明胶带密封；所述光伏组件各层之间的内部空间均为真空状态。

进一步地，所述电池片的数目为n个，所述双面导电胶带的数目则为n+1条，所述的n为大于1的整数；所述双面导电胶带中的第1条和第n+1条为直条形，所述双面导电胶带中的第2～n条为“Z”字形；所述第1条双面导电胶带的上表面与所述正面材料的下表面粘连，所述第1条双面导电胶带的下表面与第1个电池片上方的正极或负极粘连；所述第2～n条双面导电胶带中的任意一条，其左端的上表面与相应地第1～n-1个电池片下方的负极或正极粘连，其左端的下表面与所述背板的上表面粘连；所述第2～n条双面导电胶带中的任意一条，其右端的下表面与相应地第2～n个电池片上方的正极或负极粘连，其右端的上表面与所述正面材料的下表面粘连；所述第n+1条双面导电胶带的上表面与所述第n个电池片下方的负极或正极粘连，所述第n+1条双面导电胶带的下表面与所述背板的上表面粘连。

进一步地，所述光伏组件中的正面材料为光伏玻璃、PMMA透明有机玻璃或具有与光伏玻璃同等透光性的其他材料。

进一步地，所述光伏组件中的背板为PMMA有机玻璃或其他抗老化有机材料。

进一步地，所述光伏组件还包括边框，当上述光伏组件中的正面材料、电池片串和背板完成封装后，可安装边框进一步固定组件。

一种免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件的制作工艺，所述的制作工艺主要包括以下内容：先将外观和电性能分选好的电池片用双面导电胶带串联，形成电池片串；然后将串联好的电池片串铺设于正面材料和背板之间，形成层叠件；通过双面导电胶带的粘连作用将正面材料、电池片串和背板粘连在一起；在背板上打孔，引出正、负极，并使用密封胶密封，安装接线盒；光伏组件的边缘利用绝缘透明胶带密封，并在密封过程中将内部空间抽成真空状态。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的光伏组件及其制作工艺具有免焊接、免层压、节能环保、安全易操作、可回收利用等优势，具体如下：

(1)低能耗、无污染、安全性高：由于在整个生产过程中没有采用任何电加热设备，能耗大大下降，同时也不会产生废气排放，杜绝了安全生产隐患，使得整个生产过程更加节能、环保、安全；

(2)易操作：整个生产过程，可以通过机器设备流水线量产，也可以在没有机器设备辅助的情况下徒手完成，使得可操作性变得很强；也可以作为中小学辅助教学器材，有利于光伏知识的普及和光伏产品的推广；

(3)可回收：由于取消了对EVA胶膜的使用，利用双面导电胶带固定和抽真空来防止电池片氧化，在达到工艺目标的前提下，使得光伏组件可以拆解，在光伏组件报废之后，有利于各种材料的分类回收。

附图说明

图1为现有光伏组件的结构示意图。

图2为本发明提供的光伏组件的结构示意图。

其中，1-光伏玻璃；2-上层EVA；3-电池片串；4-下层EVA；5-TPT背板；6-铝合金框；7-正面材料；8-双面导电胶带；9-电池片；10-背板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例

一种免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件，所述光伏组件包括由上至下依次设置的正面材料7、电池片串、背板10；所述的电池片串由若干条双面导电胶带8将若干个电池片9串联得到。所述光伏组件由上至下依次为光伏玻璃或PMMA透明有机玻璃、双面导电胶带、电池片串、双面导电胶带、PMMA有机玻璃或其他抗老化有机材料制成的背板。所述双面导电胶带8的其中一面与所述电池片9的正极或负极粘连，所述双面导电胶带8的另一面与所述正面材料7的下表面或所述背板10的上表面粘连。所述双面导电胶带8与正面材料7、电池片9及背板10之间的粘连均为可拆解式粘连。所述的背板10上设有通孔，所述光伏组件的正、负极经由所述通孔引出后与接线盒相连；所述通孔采用密封胶密封。所述光伏组件的边缘处采用绝缘透明胶带密封；所述光伏组件各层之间的内部空间均为真空状态。所述光伏组件还包括边框，当上述光伏组件中的正面材料、电池片串和背板完成封装后，可安装边框进一步固定组件。

所述电池片9的数目为n个，所述双面导电胶带8的数目则为n+1条，所述的n为大于1的整数；所述双面导电胶带中的第1条和第n+1条为直条形， 所述双面导电胶带中的第2～n条为“Z”字形；所述第1条双面导电胶带的上表面与所述正面材料的下表面粘连，所述第1条双面导电胶带的下表面与第1个电池片上方的正极或负极粘连；所述第2～n条双面导电胶带中的任意一条，其左端的上表面与相应地第1～n-1个电池片下方的负极或正极粘连，其左端的下表面与所述背板的上表面粘连；所述第2～n条双面导电胶带中的任意一条，其右端的下表面与相应地第2～n个电池片上方的正极或负极粘连，其右端的上表面与所述正面材料的下表面粘连；所述第n+1条双面导电胶带的上表面与所述第n个电池片下方的负极或正极粘连，所述第n+1条双面导电胶带的下表面与所述背板的上表面粘连。

上述免焊接、免层压、可拆解回收式光伏组件的制作工艺主要包括以下内容：先将外观和电性能分选好的电池片9用双面导电胶带8串联，形成电池片串；然后将串联好的电池片串铺设于正面材料7和背板10之间，形成层叠件；通过双面导电胶带8的粘连作用将正面材料7、电池片串和背板10粘连在一起；在背板上打孔，引出正、负极，并使用密封胶密封，安装接线盒；光伏组件的边缘利用绝缘透明胶带密封，并在密封过程中将内部空间抽成真空状态。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。