[發明專利]太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道

無效

• 申請號: 201010295418.1
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102062530A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 劉志剛
• 申請（專利權）人: 常州億晶光電科技有限公司
• 主分類號: F27B9/24
• 分類號: F27B9/24;F27B9/36;H01L31/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域：

本發明涉及晶體硅太陽能組件固化爐，尤其涉及晶體硅太陽能組件固化爐的單層掃描式加熱風道。

背景技術：

太陽能電池發電利用的是半導體硅材料的量子效應，直接把太陽能光譜中的可見光轉變為電能，可是硅晶片若直接暴露于大氣中，其光電轉換節能會衰減，為保證組件在室外條件下使用20-25年，必須要有良好的封裝，以滿足使用中對防風、防塵、防濕、防腐蝕等條件的要求。研究實驗表明，電池的失效，問題往往出在組件的封裝上。為此采用透明、耐光抗老化、粘結性好、能承受大氣變化且具有彈性的EVA膠層將太陽能電池封裝，并和上層保護材料玻璃、下層保護材料TPT(聚氟乙烯復合膜)粘合為一體，構成太陽能組件。

EVA是晶體硅太陽能電池封裝中應用最廣泛的一種熱固性樹脂，在常溫條件下具有抗粘連性，但在熱壓條件下便發生熔融粘結與交聯固化。加熱溫度的均勻性決定其交聯的一致性，太陽能電池封裝后，要求玻璃、電池串和背膜三者間的EVA必須有均勻而牢固的粘合交聯度。交聯度是指EVA分子經交聯反應達到不熔的凝膠固化的程度。EVA不僅是起粘接密封作用，而且對太陽電池的質量與壽命起著至關重要的作用，從某種意義上說，太陽能電池板的壽命由EVA決定。

目前，太陽能電池封裝工藝通常有兩種，第一種是層壓固化合成法，將玻璃、EVA、太陽能電池串、EVA、背膜依次放在層壓機上，由層壓機一次完成層壓和加熱固化，俗稱“一步法”，層壓機是真空層壓工藝使用的主要設備，它的作用就是在真空條件下對EVA進行加熱加壓，實現EVA的固化，達到對太陽電池密封的目的。層壓工藝要達到的要求是EVA交聯度在75-85％；EVA與玻璃和TPT粘合緊密(剝離強度，玻璃/EVA大于30N/cm，TPT/EVA大于15N/cm)，電池片無位移，組件無明顯的氣泡。“一步法”的層壓工藝雖然方便省力，卻也帶來了很多問題：一是開始階段溫度就很高，EVA會很快被熔化，這樣就不利于組件內部間隙間的空氣被抽出，容易造成氣泡；二是開始階段溫度就很高，EVA會很快開始交聯，交聯度不能得到很好的控制。這種封裝法所用的層壓機既要具備層壓功能，又要具備均勻加熱功能，設備投資很大，產能較低。

第二種是“兩步法”，將層壓和固化分兩步進行，首先將玻璃、EVA、太陽能電池串、EVA、背膜組件在層壓機中抽真空層壓，使其表面平整，去除EVA層間的小氣泡，然后再將層壓后的組件集中放置在烘箱中進行高溫固化，這樣一次固化量較大，層壓機和烘箱配合使用生產量較大，設備投資成本較低。

“兩步法”又分為間斷式多層固化和連續式多層固化，間斷式多層固化是將層壓后的組件用烘箱集中進行加熱固化的，由于烘箱的腔體較大，烘箱內放置了若干層待固化組件，烘箱加熱一般采用側方進風的方式，加熱管設置在風道內，烘箱內的溫度均勻性很難控制，在實際固化過程中，各組件間的EVA交聯度存在較大差別，很難達到人們預期的固化效果，交聯度的均勻性不易控制。連續式多層固化是將多層組件放置在固化架上通過一個超大加熱通道，這種方式較間斷式多層固化優越，能夠使同一塊組件的交聯度較為均勻，但是多層的組件一起固化使得上下層的組件交聯度均勻性仍然差異較大，無法控制在理想的范圍內。

目前國內使用的太陽能組件固化爐主要以多層固化為主，以蘇州匯科為代表的間斷式多層固化爐是最早的單邊側面進風加熱的固化設備，單邊加熱造成溫度不均勻從而使得組件交聯度不均勻。以上海高潮為代表的間斷式多層固化設備作了改進，在固化爐內裝載多層層壓件的小車可以旋轉，箱體兩側邊進風加熱，然而這種放式生產的組件交聯度仍然不均勻。以南京年達爐業科技有限公司為代表的連續式多層固化爐是將物架設置在傳輸裝置上，物料架依次通過預熱區、保溫區和冷卻區，可提高產量，然而由于其多層的結構使得上下位置的EVA交聯度仍然不均勻。

發明內容：

本發明提供了一種太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，它能使熱流平行于傳輸方向在固化箱內均勻流動，對層壓后的電池組件進行連續而均勻的固化，保證每塊組件的環境一致，熱量可循環利用，組件的固化溫度容易控制，交聯度均勻，成品率較高。

本發明所采用的技術方案是：