本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，涉及一種太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)及太陽(yáng)能電池的封裝方法，尤其涉及一種太陽(yáng)能電池真空封裝結(jié)構(gòu)及太陽(yáng)能電池的封裝方法。

背景技術(shù)：

由于資源日趨短缺的原因，太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的新型綠色能源，已受到社會(huì)各界的普遍重視。太陽(yáng)能電池作為發(fā)電動(dòng)力供應(yīng)主要來(lái)源之一的可能性，已日益引起人們的注目。

封裝技術(shù)在太陽(yáng)能電池使用過(guò)程中對(duì)電池壽命有重要影響，現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池主要依靠玻璃封裝太陽(yáng)能電池，如cn102222731a公開(kāi)了一種提高太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池封裝方法，其采用的方案為：將連接好的太陽(yáng)能電池板放在兩片玻璃之間，兩片玻璃板四周通過(guò)粘接劑與密封膠進(jìn)行封裝，封裝前預(yù)留抽氣孔，待玻璃周邊的密封膠固化后，抽真空，然后密封抽氣孔。本發(fā)明使硅片的回收簡(jiǎn)單易行，提高了硅基太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，使太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率在原有的基礎(chǔ)上提高了10％～15％，延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池的使用壽命以及降低生產(chǎn)成本等；又如cn202268366u公開(kāi)了一種玻璃封裝太陽(yáng)能電池組件板，包括太陽(yáng)能電池、固定于太陽(yáng)能電池上表面的玻璃頂板、粘接固定于所述太陽(yáng)能電池下表面的玻璃底板，以及設(shè)置于所述玻璃底板下表面的接線盒；所述玻璃封裝太陽(yáng)能電池組件板上設(shè)置有至少兩個(gè)固定用的通孔。該太陽(yáng)能電池組件板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使太陽(yáng)能電池邊框的封裝組件更加經(jīng)久耐用。

但是，上述玻璃封裝的方式存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)封裝后得到的太陽(yáng)能電池厚度增加(2)不能對(duì)柔性的太陽(yáng)能電池進(jìn)行封裝(3)安裝過(guò)程中易破碎與損壞(4)不易排出封裝玻璃與電池之間的氣體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)及太陽(yáng)能電池的封裝方法，通過(guò)該封裝方法能夠阻隔水氧，兼容剛性太陽(yáng)能電池和柔性太陽(yáng)能電池，并能引出電極便于連接外電路，從而延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池壽命。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：封裝袋、真空封裝在封裝袋內(nèi)部的太陽(yáng)能電池，以及2條電極引線；

所述2條電極引線各自的一端分別與封裝袋內(nèi)部的太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極連接，且這2條電極引線各自的未連接端作為預(yù)留引出線，引出到封裝袋的外部。

本發(fā)明的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)是太陽(yáng)能電池真空封裝結(jié)構(gòu)。

所述封裝袋的材料包括聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯或者聚二甲基硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述的材料，其他滿足以下條件的材料也可用于本發(fā)明：①透光率高，大于85％；②具有一定的強(qiáng)度，能承受一定的負(fù)壓，約-30pa；③化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與電池材料發(fā)生反應(yīng)；④具有一定的延展性，延伸率大于8％，便于封裝柔性太陽(yáng)能電池；⑤結(jié)構(gòu)致密，可以阻隔水氧。

本發(fā)明選用的封裝袋的材料具有很好的透光性，從而保證了封裝完成后對(duì)太陽(yáng)能電池使用時(shí)的光照強(qiáng)度。

本發(fā)明中，所述太陽(yáng)能電池的基底的柔韌性不作限定，可以是柔性基底，也可以是剛性基底，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

優(yōu)選地，所述電極引線為金屬絲或復(fù)合金屬絲中的任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述金屬絲包括金絲或銅絲中的任意一種，上述金屬絲的導(dǎo)電性能優(yōu)良，作為電極引線，可很好地引出電極。

優(yōu)選地，所述復(fù)合金屬絲包括金錫合金絲、銅錫合金絲或銀銦合金絲中的任意一種，上述復(fù)合金屬絲的導(dǎo)電性能優(yōu)良，作為電極引線，可很好地引出電極。

優(yōu)選地，所述電極引線的直徑為0.2mm～10mm，例如為0.2mm、0.5mm、1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或10mm等。若電極引線的直徑小于0.2mm，會(huì)導(dǎo)致電極的引出效果變差；若電極引線的直徑大于10mm，會(huì)導(dǎo)致真空封裝時(shí)封裝袋漏氣。因此，本發(fā)明優(yōu)選電極引線的直徑為0.2mm～10mm，以使在保證很好的電極引出效果的同時(shí)，防止真空封裝時(shí)封裝袋漏氣。

優(yōu)選地，所述2個(gè)電極為太陽(yáng)能電池的正極和負(fù)極。

本發(fā)明中，電極可以是金屬電極，也可以是導(dǎo)電基底。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基底包括fto導(dǎo)電玻璃或ito導(dǎo)電玻璃中的任意一種或兩種的組合。

所述連接的方式為方式一或方式二中的任意一種，方式一為：2條電極引線分別點(diǎn)焊在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上。

方式二為：2條電極引線分別纏繞在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上。這種方法容易由于接觸不良而造成導(dǎo)電率不佳。使用銀漿或錫焊是利用他們的粘性，將導(dǎo)線與電極進(jìn)行粘接，從而提高導(dǎo)電效率。

本發(fā)明中，當(dāng)所述電極為金屬電極(比如常用作負(fù)極的銀電極)時(shí)，可以采用直接引線的方式(比如將電極引線點(diǎn)焊在電極上)，也可以采用將電極引線纏繞在電極上的方式，也就是說(shuō)，既可以采用方式一，也可以采用方式二進(jìn)行連接。

更優(yōu)選地，當(dāng)所述電極為金屬電極時(shí)，采用的連接的方式為所述方式一。

優(yōu)選地，當(dāng)所述電極為導(dǎo)電基底時(shí)，比如涂覆在玻璃上的摻雜氟的氧化錫(fluorinatedtinoxide，fto)或銦錫氧化物半導(dǎo)體(indiumtinoxide，ito)電極，簡(jiǎn)稱為fto導(dǎo)電玻璃電極或ito導(dǎo)電玻璃電極，又比如fto導(dǎo)電聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，pen)薄膜、fto導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)薄膜、ito導(dǎo)電pen薄膜或ito導(dǎo)電pet薄膜。

由于fto導(dǎo)電玻璃和ito導(dǎo)電玻璃等導(dǎo)電基底不適合像金屬電極一樣采用直接引線的方式，因而，針對(duì)導(dǎo)電基底優(yōu)先采用方式二實(shí)現(xiàn)所述的連接。

作為本發(fā)明所述太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述電極引線和電極的連接處還涂覆有銀漿或點(diǎn)焊有錫，使用銀漿或錫焊是利用他們的粘性，將電極引線與電極進(jìn)行粘接，以提高電極引線和電極的接觸性。

本發(fā)明中，使用的銀漿優(yōu)選為低溫銀漿，選取市面上主流的低溫銀漿產(chǎn)品即可。一般來(lái)說(shuō)，在50℃下就可快速固化。

本發(fā)明中，銀漿的用量需視電極大小而定，只需粘結(jié)住電極引線和電極即可。

優(yōu)選地，當(dāng)采用方式一實(shí)現(xiàn)所述連接時(shí)，在所述電極引線和電極的連接處點(diǎn)焊有錫。

優(yōu)選地，當(dāng)采用方式二實(shí)現(xiàn)所述連接時(shí)，在所述電極引線和電極的連接處涂覆有銀漿。

第二方面，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池的封裝方法，所述封裝方法用于制備第一方面所述的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)，所述方法包括以下步驟：

(1)用2條電極引線分別與太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極連接，將2條電極引線各自的未連接端作為預(yù)留引出線；

(2)把太陽(yáng)能電池套在封裝袋的內(nèi)部，把預(yù)留引出線引出到封裝袋的外部，用真空封口機(jī)封住封裝袋，并抽掉封裝袋中的氣體實(shí)現(xiàn)真空封口；

(3)在預(yù)留引出線和封裝袋的接觸面上涂上環(huán)氧樹(shù)脂膠，固化，完成太陽(yáng)能電池的封裝，得到太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述電極為金屬電極或?qū)щ娀字械娜我庖环N；

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基底包括fto導(dǎo)電玻璃、ito導(dǎo)電玻璃、fto導(dǎo)電pen薄膜、fto導(dǎo)電pet薄膜、ito導(dǎo)電pen薄膜或ito導(dǎo)電pet薄膜中的任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，步驟(1)所述連接的方式為方式(a)或方式(b)中的任意一種，方式(a)為：將2個(gè)電極引線分別點(diǎn)焊在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上；

方式(b)為：將2條電極引線分別纏繞在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上。

優(yōu)選地，當(dāng)所述電極為金屬電極時(shí)，連接采用的方式為所述方式(a)；

優(yōu)選地，當(dāng)所述電極為導(dǎo)電基底時(shí)，連接采用的方式為所述方式(b)。

作為本發(fā)明所述方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法還包括在步驟(1)用2條電極引線分別與太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極連接之后，進(jìn)行如下步驟：在所述電極引線和電極的連接處的接觸界面上點(diǎn)焊錫；或者，將銀漿涂覆在所述電極引線和電極的連接處的接觸界面上，以提高電極引線和電極的接觸性。

優(yōu)選地，當(dāng)采用方式(a)實(shí)現(xiàn)所述連接時(shí)，在將2個(gè)電極引線分別點(diǎn)焊在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上之后，進(jìn)行如下步驟：在電極引線和電極的連接處的接觸界面上點(diǎn)焊錫，以提高電極引線和電極的接觸性。

優(yōu)選地，當(dāng)采用方式(b)實(shí)現(xiàn)所述連接時(shí)，在將2條電極引線分別纏繞在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上之后，進(jìn)行如下步驟：將銀漿涂覆在電極引線和電極的連接處的接觸界面上，以提高電極引線和電極的接觸性。

優(yōu)選地，步驟(2)所述真空封口的過(guò)程中，真空封口機(jī)的封口時(shí)間為0.2min～10min，例如為0.2min、0.5min、1min、2min、2.5min、3min、3.2min、3.5min、4min、5min、5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或10min等。

優(yōu)選地，步驟(3)所述固化為紫外固化。

優(yōu)選地，步驟(3)所述固化的時(shí)間為0.2min～10min，例如為0.5min、1min、2min、3min、3.5min、4min、4.5min、5min、5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min、9.5min或10min等。

作為本發(fā)明所述方法的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法包括以下步驟：

(1)用2條電極引線分別纏繞在太陽(yáng)能電池的2個(gè)電極上，將銀漿涂覆在2個(gè)電極引線和2個(gè)電極的纏繞處的接觸界面，將2條電極引線各自的未纏繞端作為預(yù)留引出線；

(2)把太陽(yáng)能電池套在封裝袋的內(nèi)部，把預(yù)留引出線引出到封裝袋的外部，用真空封口機(jī)封住封裝袋，并抽掉封裝袋中的氣體實(shí)現(xiàn)真空封口；

(3)在預(yù)留引出線和封裝袋的接觸面上涂上環(huán)氧樹(shù)脂膠，紫外固化0.2min～10min，完成太陽(yáng)能電池的封裝，得到太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池的封裝方法，其使用封裝袋將太陽(yáng)能電池片完整包裹在其中，并使用細(xì)小的引線引出電極到封裝袋的外部，制備得到太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)。

(2)采用本發(fā)明的封裝方法制備得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)能夠完整地封住整個(gè)電池，防止太陽(yáng)能電池器件破裂或電池原料的泄漏，能夠很好地阻隔水氧，而且透光性很好的封裝袋的封裝不影響太陽(yáng)能電池的高效使用，保證了太陽(yáng)能電池的吸光效率，并能引出電極便于連接外電路，具有很長(zhǎng)的壽命期。

(3)本發(fā)明的方法具有安裝使用過(guò)程中不易破碎與損壞、工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、密封性能好和無(wú)需依賴高溫的優(yōu)點(diǎn)，而且本發(fā)明的太陽(yáng)能電池封裝方法能夠兼容剛性太陽(yáng)能電池和柔性太陽(yáng)能電池，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，其中，1是封裝電池所用的封裝袋，2是電極引線；

圖2為實(shí)施例1得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)沿圖1中aa’的橫截面示意圖，其中，1代表封裝袋，2代表電極引線，3代表太陽(yáng)能電池的電極；4代表太陽(yáng)能電池；

圖3是實(shí)施例1得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化效率隨時(shí)間的變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

對(duì)面積為10cm×10cm的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的封裝

具體步驟如下：

1)將2個(gè)直徑均為0.5mm的導(dǎo)電銅絲分別纏繞在太陽(yáng)能電池的兩個(gè)電極上，導(dǎo)電銅絲的未纏繞端作為預(yù)留引出線；

2)用市售的低溫銀漿涂覆1-2毫升在銅絲和太陽(yáng)能電池電極的連接處的接觸界面上，等待3min銀漿固化，提高銅絲和電極的接觸；

3)將聚苯乙烯真空封裝袋包裹住太陽(yáng)能電池器件，將預(yù)留引出線引出到聚苯乙烯真空封裝袋的外部，用真空封口機(jī)在開(kāi)口端處抽真空1min封住開(kāi)口并使封裝袋內(nèi)保持真空，實(shí)現(xiàn)真空封口；

4)在預(yù)留引出線和封裝袋的接觸處涂上環(huán)氧樹(shù)脂膠，在紫外燈下光照5min固化環(huán)氧膠，完成電池的封裝，得到太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)。

圖1為本實(shí)施例得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，其中，1代表封裝袋，2代表電極引線，3代表太陽(yáng)能電池的電極；4代表太陽(yáng)能電池。

圖2為本實(shí)施例得到的太陽(yáng)能電池封裝結(jié)構(gòu)的沿aa’的橫截面示意圖。

測(cè)試：

在am1.5g,100mwcm^-2的模擬太陽(yáng)光下，測(cè)試經(jīng)封裝后的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率隨時(shí)間的變化，測(cè)試結(jié)果如圖3所示，測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)歸一化后處理成相對(duì)于最初值的效率變化，從圖中可以看出經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例2

除將聚苯乙烯真空封裝袋替換為聚丙烯真空封裝袋外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例3

除將2個(gè)直徑均為0.5mm的導(dǎo)電銅絲替換為2個(gè)直徑均為3mm的導(dǎo)電金錫合金絲外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例4

除步驟3)用真空封口機(jī)在開(kāi)口端處抽真空5min封住開(kāi)口外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例5

除步驟4)在紫外燈下光照10min固化環(huán)氧膠外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例6

除步驟2)采用點(diǎn)焊的方式將焊錫點(diǎn)在銅絲和電極之間，提高銅絲與電極之間的接觸外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

實(shí)施例7

除步驟1)采用柔性太陽(yáng)能電池進(jìn)行封裝外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)封裝后40天太陽(yáng)能電池的效率基本不變，封裝效果較好。

申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。