CN102646737A - 非晶硅太阳能组件板的安装孔结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非晶硅太阳能组件板的安装孔结构及其制备方法，所述安装孔结构包括依次设置为一体的玻璃基板/透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极/热熔胶膜/玻璃背板，组件板上设有A安装通孔，所述A安装通孔包括设置于玻璃基板的第一安装通孔、设置于玻璃背板的第二安装通孔，所述第一安装通孔、第二安装通孔分别从两端连通设置于热熔胶膜的第三安装通孔。所述的制备方法在非晶硅太阳能电池板中间部位制备安装孔而不影响组件板的性能。设有这种安装孔结构的非晶硅太阳能电池组件板，可以统一方便的适用于任何设计布局的安装面的安装，具有安装简便、安装成本低、维修方便等特点。

Description

非晶硅太阳能组件板的安装孔结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件板的制作工艺技术领域，尤其是涉及一种设有安装孔位的非晶硅太阳能组件板的制备方法。       

背景技术

现有专利号为201120010195.X的专利：一种特殊的玻璃封装太阳能电池组件板，该专利中提出的非晶硅太阳电池板安装孔的制造方法，是在太阳能电池组件板的玻璃背板上设置安装孔，这种方法的非晶硅太阳能电池板面积小于组件的玻璃背板的面积，电池板与组玻璃背板呈阶梯状层叠，电池板面积无法完全覆盖玻璃背板。这种太阳能电池组件板的结构方式使得玻璃背板的两端未覆盖太阳能电池板，降低了有效发电面积的利用率，同时也增加了玻璃背板的材料使用，增加制造的成本。特别当组件板用于幕墙或屋顶等大面积安装的时候，造成了大量宝贵的有效发电面积的浪费，而且这种结构的组件板会影响太阳能组件板幕墙的整体外观。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，在安装孔的制备过程中不会影响或破坏非晶硅太阳能电池组件板性能。同时提供这种安装孔的制备方法。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，包括依次设置为一体的玻璃基板/透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极/热熔胶膜/玻璃背板，组件板上设有A安装通孔，所述A安装通孔包括设置于玻璃基板的第一安装通孔、设置于玻璃背板的第二安装通孔，所述第一安装通孔、第二安装通孔分别从两端连通设置于热熔胶膜的第三安装通孔。

作为本发明的进一步改进，位于玻璃基板所设的第一安装通孔周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极向外缩进形成一圈缺口，所述一圈缺口内填满热熔胶膜，透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极的缩进端部由热熔胶膜封堵。其缩进端部距离第一安装通孔的孔口边沿至少1毫米。

作为本发明的进一步改进，位于玻璃基板所设的第一安装通孔周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极与第一安装通孔同圆心向外缩进。

作为本发明的进一步改进，所述缺口内的热熔胶膜与金属背电极和玻璃背板之间的热熔胶膜粘为一体。

第一安装通孔、第三安装通孔为等径孔，其直径大于第二安装通孔的直径，且三者为同心孔。

制备上述非晶硅太阳能组件板的安装孔结构的方法，包括以下步骤，

1)在准备沉积制备非晶硅太阳能电池组件板的透明导电玻璃基板上，制备好至少一个所需的直径为d1的第一安装通孔，然后在该玻璃基板一侧表面依次制备透明电极膜/ PIN非晶硅膜/金属背电极； 

2)在所述玻璃基板上的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极上激光刻划一个直径为d2且与所述第一安装通孔同心的一圈缺口，且d2>d1，同时用激光刻划的方式去除玻璃基板周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极；

3)在一块玻璃背板上制备一直径为d3且与所述第一安装通孔和所述一圈缺口同心的第二安装通孔，且d2>d1>d3；

4) 在步骤2）得到的玻璃基板设有透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极的这一侧表面敷设热熔胶膜，再与步骤3)得到的玻璃背板进行层压，层压时所述第一安装通孔、所述一圈缺口和所述第二安装通孔中心重合； 

5) 根据玻璃基板上的第一安装通孔的直径，用工具去除封闭第一安装通孔的热熔胶膜，使所述第一安装通孔与玻璃背板上的第二安装通孔连通。

作为本发明的进一步改进，所述热熔胶膜的材料为PUB或者EVA。

作为本发明的进一步改进，所述金属背电极为铝膜背电极。

本发明的有益效果是：

一、本发明可根据需要在非晶硅薄膜太阳能电池组件板上的任意位置排布安装通孔，即在受光发电区域内或外均可设置安装孔，突破了传统的只能在非晶硅太阳能电池组件板受光发电区域之外设置安装通孔的方式，因此本发明可适用于任何设计布局的安装面的安装，如平面、斜面、立面、曲面及BIPV一体化建筑等的安装。具有美观、大方、安装简便、安装成本低、维修方便等特点。同时，大幅度提高了非晶硅太阳能电池组件板使用安全性。

二、本发明采用激光加工技术在非晶硅太阳能电池薄膜的安装通孔处加工隔离沟槽，隔离沟槽中填充可耐自然环境的热熔胶膜，保护了电池膜免受大气、雨水的腐蚀，从而保护了非晶硅太阳能组件板的性能，同时也最大限度的提高了太阳能组件板的有效发电面积的利用率。

三、由于安装通孔可设置在组件板上的任意位置，因此，可根据安装支承物的需要设定非晶硅太阳能组件板的形状以及面积大小。

四、所述非晶硅太阳能组件板采用点支式安装方式，安全、美观，安装、维修方便，节约成本，实现了太阳能电池组件板各种安装方式的统一。

 

附图说明

图1为本发明中非晶硅太阳能组件板上安装孔平面示意图。

图2 为本发明中玻璃基板上第一安装孔轴向断面示意图。

图3为图2激光刻划后示意图；。

图4为图3中所示的玻璃基板、热熔胶膜、玻璃背板层压后示意图。

图5为制成后的非晶硅太阳能组件板上安装孔轴向断面示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图5所示，非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，包括依次设置为一体的玻璃基板1 /透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极/热熔胶膜/玻璃背板5。所述组件板上设有A安装通孔，所述A安装通孔包括设置于玻璃基板1的第一安装通孔6、设置于玻璃背板5的第二安装通孔8，所述第一安装通孔6、第二安装通孔8分别从两端连通设置于热熔胶膜9的第三安装通孔。

位于玻璃基板1 所设的第一安装通孔6周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极与第一安装通孔6同圆心向外缩进，形成一圈缺口7，其缩进端部距离第一安装通孔6的孔口边沿3毫米。所述一圈缺口内填满热熔胶膜（缩进端部被热熔胶膜封堵），缺口内的热熔胶膜9与金属背电极与玻璃背板5之间的热熔胶膜9粘为一体。

在本实施例中，第一安装通孔与第三安装通孔为等径孔，其直径大于第二安装通孔直径，且三者为同圆心孔。

图1示出的是本发明中安装孔结构的示意图，其中d1为非晶硅太阳电池玻璃基板1的第一安装通孔6直径，d2为激光刻划处理的透明电极膜2、PIN非晶硅膜3、金属背电极4所形成的一圈缺口7直径，d3为预制好的玻璃背板5的第二安装通孔8的直径。通常地，设定d3<d1<d2。

设有安装孔位的非晶硅太阳能组件板的制备方法，包括以下步骤：

如图2所示，首先在玻璃基板1上按照安装需求在合适的位置制

作好第一安装通孔6，然后采用常规工艺在玻璃基板1的一侧表面依次制作透明电极膜2、PIN非晶硅膜3、金属背电极4；然后通过激光刻划的方法将所述第一安装通孔孔位周边以及玻璃基板1周边部的透明电极膜2、PIN非晶硅膜3、金属背电极4三层膜去除，激光所刻蚀的一圈缺口7中心与所述玻璃基板1上的所述第一安装通孔6中心重合，如图3所示。

在金属背电极4表面敷设热熔胶膜9，并与玻璃背板5层叠进行层压。层压前，所述玻璃背板5的第二安装通孔8已经预制好；层压时，激光刻划处理的一圈缺口7的中心与所述玻璃背板5的第二安装通孔8中心重合，层压之后的组件板安装孔位置的玻璃背板5和玻璃基板1之间填满热熔胶，如图4所示。

根据所述玻璃基板1上的第一安装通孔6的直径，用工具去除封闭所述第一安装通孔6的热熔胶膜9，使所述第一安装孔6与所述玻璃背板5上的所述第二安装通孔8连通。如图5所示。

制作此安装通孔时，设计各层开孔直径d3<d1<d2。其中设定 d3<d1是为了避免当这种太阳能组件板用于立面、斜面安装的时候由于重力作用，驳接头对玻璃基板的挤压造成玻璃基板的破裂。设定d1<d2以及将电池板周边将透明电极膜2、PIN非晶硅膜3、金属背电极4去除，是为了使安装孔周围以及组件板边部的玻璃背板5与玻璃基板1之间填充热熔胶，使空气、水气等无法触及各层膜面，避免各层膜被氧化腐蚀而导致整块太阳能组件板报废。

Claims (9)

1.非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，包括依次设置为一体的玻璃基板(1) /透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极/热熔胶膜/玻璃背板(5)，其特征在于：组件板上设有A安装通孔，所述A安装通孔包括设置于玻璃基板(1)的第一安装通孔(6)、设置于玻璃背板(5)的第二安装通孔(8)，所述第一安装通孔(6)、第二安装通孔(8)分别从两端连通设置于热熔胶膜（9）的第三安装通孔。

2.根据权利要求1所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，其特征在于：位于玻璃基板(1) 所设的第一安装通孔(6)周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极向外缩进形成一圈缺口，所述一圈缺口内填满热熔胶膜（9）。

3.根据权利要求2所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，其特征在于：透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极的缩进端部距离第一安装通孔(6)的孔口边沿至少1毫米。

4.根据权利要求2所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，其特征在于：位于玻璃基板(1) 所设的第一安装通孔(6)周边部的透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极与第一安装通孔(6)同圆心向外缩进。

5.根据权利要求2所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，其特征在于：所述一圈缺口内的热熔胶膜（9）与金属背电极和玻璃背板(5)之间的热熔胶膜（9）粘为一体。

6.根据权利要求1所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构，其特征在于：第一安装通孔(6)、第三安装通孔为等径孔，其直径大于第二安装通孔(8)的直径，且三者为同心孔。

7.制备权利要求1至6所述非晶硅太阳能组件板的安装孔结构的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在透明导电玻璃基板(1)上，制备好所需的直径为d1的第一安装通孔(6)，然后在该玻璃基板(1)一侧表面依次制备透明电极膜(2) / PIN非晶硅膜(3) /金属背电极(4)；

2)在所述玻璃基板(1)上的透明电极膜(2)/PIN非晶硅膜(3)/金属背电极(4)上激光刻划一个直径为d2且与所述第一安装通孔(6)同心的一圈缺口(7)，且d2>d1，同时用激光刻划的方式去除所述玻璃基板(1)周边部的透明电极膜(2)/PIN非晶硅膜(3)/金属背电极(4)；

3)在一块玻璃背板(5)上制备一直径为d3且与所述第一安装通孔(6)和所述一圈缺口(7)同心的第二安装通孔(8)，且d2>d1>d3；

4)在步骤2）得到的玻璃基板(1)设有透明电极膜/PIN非晶硅膜/金属背电极的这一侧表面敷设热熔胶膜，再与步骤3)得到的玻璃背板进行层压，层压时所述第一安装通孔（6）、所述一圈缺口(7)和所述第二安装通孔(8)中心重合；

5)根据玻璃基板(1)上的第一安装通孔(6)的直径，用工具去除封闭第一安装通孔(6)的热熔胶膜(9)，使所述第一安装通孔(6)与玻璃背板(5)上的所述第二安装通孔(8)连通。

8.根据权利要求7所述的非晶硅太阳能组件板的安装孔结构的制备方法，其特征在于：所述热熔胶膜(9)的材料为PUB或者EVA。

9.根据权利要求7所述的晶硅太阳能组件板的安装孔结构的制备方法，其特征在于：所述金属背电极(4)为铝膜背电极。

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