改善封装膜层压面粘接性能研究
2021-09-10宣玉凤
宣玉凤,王 群,宋 鑫
(中国乐凯集团有限公司研究院 河北 保定 071000)
1 引言
柔性太阳能电池(Flexible Solar Cells,FSCs)结构质量轻、转换效率高、可弯曲性强,具有广阔的应用前景[1]。FSCs若直接暴露在大气中,易被雨、雪、风沙等腐蚀,因此,需要对其加以封装,以提高电池组件的使用寿命、延缓组件的效率衰减。FSCs通常采用以有机高分子薄膜为衬底的高阻水性、高透光性的阻隔膜进行封装保护。FSCs一般为三层封装结构,如图1所示,封装膜前板、太阳能电池片、封装膜背板,上、下两层之间通过胶膜进行粘接密封[2]。

图1 太阳能电池封装结构图Fig. 1 Schematic of solar cell encapsulating structure
封装膜,指的是在有机高分子薄膜上制取SiOx、SiNx、AlOx等无机材料或者有机-无机叠层杂化材料[3-4],以实现对水蒸气的阻隔性,另外,会根据使用寿命设置相应的耐候层。目前,柔性太阳能电池封装膜采用的有机高分子薄膜多为PET。PET基材一面用于制备阻隔层;另一面,即层压面,同太阳能电池片进行粘接。如今,太阳能电池工业化封装技术主要为基于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜的真空层压封装工艺[5]。本文的目标即为实现封装膜层压面与EVA胶膜之间良好且持久的粘接强度。
真空层压样片的粘接力与基材、胶膜以及真空层压的工艺条件等因素密切相关,而胶膜类型及其对应的层压工艺已根据制备太阳能电池组件的需求确定下来,故从基材的角度出发改善其粘接性能。层压过程发生的主要步骤首先是胶膜受热熔化后对基材进行润湿,然后胶膜分子产生交联反应形成三维网状结构,并与基材表面的分子进行键合[6],前板、电池片、背板三层材料粘接成为一体。……
