[發明專利]鈣鈦礦太陽能電池組件及其封裝方法

在審

• 申請號: 202010225787.7
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111261785A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 楊松旺;陳薪羽;壽春暉;陳宗琦;金勝利;黃綿吉;沈曲;鄭渭建;趙金龍;孫樹忠;陳春峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;浙江天地環?？萍加邢薰?/a>;浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

本發明提供一種鈣鈦礦太陽能電池組件及其封裝方法，所述電池組件包括：底部基板；多個串并聯的鈣鈦礦太陽能電池模塊，矩陣排布于所述底部基板之上；四周封裝膠，設于每個所述鈣鈦礦太陽能電池模塊的周圍；以及透明基板，蓋于所述鈣鈦礦太陽能電池模塊之上，所述透明基板的下表面形成有與所述四周封裝膠密封連接的透明導電層，從而將每個鈣鈦礦太陽能電池模塊密封于所述底部基板、所述透明基板和所述四周封裝膠圍成的封裝空間內。通過每片電池的正負極連接端子設置在每片電池四邊封裝膠外部，以實現相鄰電池之間串并聯，同時實現對每片電池的獨立封裝，這樣可以增強單片電池的封裝效果，整體封裝效果好，且故障時可以單獨更換。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，特別涉及一種鈣鈦礦太陽能電池組件及其封裝方法。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池自從2009年發明以來，基于元素地球儲量豐富、制備工藝簡單、轉換效率高等優勢，受到世界各地太陽能發電技術領域科研工作者和業界的廣泛關注，使其有望實現廉價太陽能發電的核心技術，充分體現了其良好的商業化前景和極大的潛在市場價值 。然而，鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和器件尺寸放大一直是制約其高效率商業化應用的關鍵性難題。目前，大尺寸鈣鈦礦電池制備技術已經取得了實質性進展，然而，為進一步制備大尺寸鈣鈦礦電池組件，調節其電壓及輸出功率，能夠接入光伏逆變器實現發電輸出并接入電網，還需對鈣鈦礦電池單元進行串并聯連接及進一步封裝。

通常鈣鈦礦太陽能電池組件的封裝技術與傳統光伏組件的封裝結構類似，即將串聯或并聯的矩陣排布的鈣鈦礦太陽能電池模塊設置在上下兩塊蓋板（通常是兩塊玻璃或者是玻璃+背膜）之間的三明治結構，并在上下兩塊基板之間電池片的四周填充和電池片厚度差不多的填充膠膜（通常需要6-10層，厚度達3~6mm），鈣鈦礦電池模塊通過粘結層填充材料以層壓加熱固化的方式與上下蓋板粘接；此外，由于三明治結構上下基板玻璃尺寸大于電池FTO玻璃尺寸，因此四周需要額外填充膠膜彌補厚度，為了保證一定的阻水效果，填充膠膜的寬度（即上下基板和電池片邊緣的距離）越寬越好，通常該寬度有5~10cm。例如，專利文獻1中， 提供一種基于鈣鈦礦太陽能電池的光伏組件及其封裝方法，將多個鈣鈦礦太陽能電池模塊通過粘結層和填充層與上下蓋板連接，實現對鈣鈦礦太陽能電池模塊的封裝與保護。該結構是將多個串并聯的鈣鈦礦太陽能電池模塊進行整體性封裝，因此對封裝材料的阻水效果要求非常高，且鈣鈦礦太陽能電池單元模塊通常包含透明襯底基板，電池本身具有一定的厚度，因此該封裝結構的組件通常需要較厚及較寬的填充層材料，以達到理想的阻水效果及填充效果；此外，該結構中串并聯的鈣鈦礦太陽能電池模塊是作為整體被封裝在上下蓋板之間，若其中一片電池損壞，則難以更換，從而影響整塊組件的發電性能。

現有技術文獻：

專利文獻1：201810703852.5。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種鈣鈦礦太陽能電池組件及其封裝方法。鈣鈦礦太陽能電池組件中的單個電池模塊能便于更換，從而解決了使用過程中若發生單個鈣鈦礦電池模塊損壞影響整體組件發電性能的問題，且本發明的結構只有底部一塊基板，不需要在四周額外填充膠膜，且由于除去玻璃基板的電池本身厚度只有微米級，因此只需在電池片和基板之間設置1層填充層（厚度0.4~0.6mm），解決了現有組件結構中需要較厚較寬的填充層材料的問題，并具有更好的阻水效果。此外，本發明還提供了一種鈣鈦礦太陽能電池組件的封裝方法，能夠有效降低封裝過程鈣鈦礦電池光電轉換性能的衰減。

本發明提供一種鈣鈦礦太陽能電池組件，包括：

底部基板；

多個串并聯的鈣鈦礦太陽能電池模塊，矩陣排布于所述底部基板之上；

四周封裝膠，設于每個所述鈣鈦礦太陽能電池模塊的周圍；以及