太阳能光伏电池组件单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于太阳能发电技术领域，涉及一种太阳能光伏电池组件。
【背景技术】
[0002] 随着工业的快速发展，石化燃料逐步耗竭与温室效应气体排放问题日益受到全球 关注，能源的稳定供应已成为全球性的重大课题。相较于传统燃煤、燃气式或者核能发电， 太阳能电池（solar cell)是利用光发电效应直接将太阳能转换为电能，因而不会伴随产生 二氧化碳、氮氧化物以及硫氧化物等温室效应气体及污染型气体，并可减少对石化燃料的 依赖而提供安全自主的电力来源。
[0003]-般的太阳能电池结构是将太阳能芯片、驱动电路等整合在一基板上，然后在基 板上焊接金属材质的基板作为散热装置，以将太阳能芯片、驱动电路等工作时产生的热引 导至外部从而保证太阳能电池结构能够正常工作。由于太阳能电池芯片工作时结温的上升 会使光转换效率下降，寿命和输出电流也会随温度的升高而下降。如果产生的热量能尽快 的散发出去，不仅提尚广品的光效率，同时也提尚了广品的可靠性和寿命，电池芯片对基板 材料的线膨胀系数的匹配性也有严格的要求。适合于做太阳能电池陶瓷散热基板的材料有 金属基板、玻璃基板、陶瓷基板。采用金属材质复合的散热装置成本较高且散热效果不理 想；采用玻璃材料复合成本虽有所降低，但玻璃不耐高温且易老化，有地域性使用限制，特 别是在日夜温差大的北方及高紫外线辐射的高原地区使用寿命都不长。
[0004]国内发展现状：光伏电池主要是由玻璃、EVA、硅片、背板组成。其背板也称为太阳 能电池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太阳能背板。主要是对电池片起保护和支撑作用，具 有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。目前国内主要使用的光伏背板为：①Tedlar系列，PVF 膜的结构稳定，耐环境变化，但薄膜表面较易出现针孔，薄膜的水汽阻隔能力差。②含氟背 板，主要采用的是聚偏氟乙烯薄膜，而生产此类薄膜经常会加入聚甲基丙烯酸甲酯来作为 增塑剂以提高成膜性，但随着这类有机物的加入会降低聚偏氟乙烯薄膜的抗老化性能。③ 其他含氟薄膜系列，有机薄膜背板的主要缺陷就是耐老化能力弱。
[0005]国外发展现状：目前国外的光伏电池太阳能背板主要是PVA与PET的复合体。同 时也有一些PVF与增加铝层的产品等。
[0006]复合法制备光伏电池背板比较困难，且有机薄膜产品的耐候性、抗老化程度比较 弱。陶瓷具有导热性好、坚硬、耐磨、耐压、耐高热、耐酸碱、耐紫外线、防火、可以热电分离等 优点有望成为高性能太阳能电池基板，但传统的陶瓷基板厚重，只能小面积使用。而且陶瓷 基板在太阳能电池芯片封装中存在的导电能力差、散热能力不好、导体附着力不高，使用面 积小等问题。因而，该领域迫切需要研制出成本低、水汽透过率低、热收缩率低、耐候性能 强、抗老化能力强、绝缘效果好的光伏太阳能陶瓷基板。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型旨在克服现有太阳能光伏电池组件单元存在的不足，本实用新型采用 一种高强度的陶瓷基板作为背板提供了一种新型的太阳能光伏电池组件单元。
[0008] 本实用新型提供了一种新型的太阳能光伏电池组件单元，所述太阳能光伏电池组 件单元包括陶瓷背板、透明盖板、位于所述陶瓷背板和透明盖板之间光电池层、以及设置在 所述光电池层的上下两侧用于封装所述光电池层的封接层，其中所述陶瓷背板的厚度为 3 ~6mm〇
[0009] 本实用新型的发明人突破了陶瓷薄板生坯增强及成品强韧化关键技术难点。采用 莫来石晶须增强的配方及提高生坯强度的高效坯体增强剂，研发出大尺寸厚度薄、成本低、 水汽透过率低、热收缩率低、耐候性能强、抗老化能力强、绝缘效果好的的陶瓷薄板，其产品 性能达到太阳能陶瓷薄基板要求。且制造出的陶瓷薄基板具有高导电、高导热、高附着力、 能够进行二次图形精细加工等优异性能，可以明显提高工作寿命和可靠性。此外，陶瓷基板 作为背板与封接层的粘接强度和老化后的粘接强度均大于传统的玻璃背板与封接层的粘 接强度和老化后的粘接强度。
[0010] 较佳地，所述陶瓷背板和所述封接层之间剥离强度在50N/Cm-100N/cm之间。
[0011] 本实用新型中，所述陶瓷背板的尺寸为500mmX1000 mm以上。
[0012] 本实用新型中，所述光电池层为晶体硅太阳能电池片、薄膜太阳能电池片或化学 染料敏化太阳能电池片。
[0013] 本实用新型中，所述透明盖板为钢化玻璃盖板。
[0014] 有益效果：
[0015] 采用超薄高强度的陶瓷基板作为背板，克服了传统玻璃背板不耐高温、易老化、易 漏电等缺点，且使用的陶瓷基板具有成本低、水汽透过率低、热收缩率低、耐候性能强、抗老 化能力强、绝缘效果好的等优点，适合规模化应用。
【附图说明】
[0016] 图1示出了本实用新型的一个示例太阳电池组件单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合附图和下述实施方式进一步说明本实用新型，应理解，附图及下述实施 方式仅用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。
[0018] 本实用新型涉及功能陶瓷材料太阳能应用领域。涉及一种太阳能电池组件单元。
[0019] 参见图1，其示出本实用新型的一个示例太阳电池组件单元的结构示意图，太阳电 池组件单元组件包括吸收太阳光用于发电的电池片1、覆盖电池片1的透明盖板2、支撑电 池片1的背板3、以及位于电池片1的上下两侧的封接层4。
[0020]本实用新型中除了背板3采用超薄高强度的陶瓷基板，其他的部件（电池片1、 盖板2、封接层4)可采用与传统太阳电池组件单元相同的构成。例如电池片1可采用晶 体硅太阳能电池片、薄膜太阳能电池片或化学染料敏化太阳能电池片。盖板2可采用透明 材质构成，例如钢化玻璃。封接层4可采用常用的聚合物材料支撑，例如Evatan# (EVA)、 LuperoX^上述构成的太阳能光伏电池组件单元可安装至不锈钢框架中，采用硅胶等封边 后可置于屋顶上使用，还可在背板后侧，在框架上安装转化电能的装置，输出可用电能。 [0021] 本实用新型突破了陶瓷薄板生坯增强及成品强韧化关键技术难点，采用超 薄高强度的陶瓷基板作为背板，其组成和制备方法可参见本申请人在前的专利申请 ZL20071002715