压敏导电胶条及其在光伏电池片贴合中的应用研究

摘 要：本研究涉及叠瓦电池组件封装应用领域，尤其涉及压敏性导电胶膜在光伏叠瓦电池组件中的应用及应用方法。本研究将两个叠瓦电池片的边缘背银和正银部份用压敏性导电胶膜粘贴在一起，同时施加5-15PSI的压力加以固定，重复这个贴合过程串联起所有所需的电池片。本研究将压敏性导电胶膜应用于光伏叠瓦电池组件中，电池片之间贴合牢固，贴合后便于收集和导通电池片产生的电流并使电流高效的汇聚在电池片汇流条处，解决了使用导电胶水和其他连接方式存在的虚焊和粘贴不均匀的问题，同时提高了光伏叠瓦电池组件的转化效率，下文进行详细介绍。

关键词：太阳能光伏;评价标准;新产品;压敏导电胶条

引言

利用太阳能发电作为清洁能源，不仅能够节约资源，同时能大大减少二氧化碳的排放量，因此太阳能电池得到了各个国家和地区的大力推崇。太阳能发电不可缺少的即是电池片，其中，叠瓦电池组件是将电池片以叠加方式紧密连接，在使用同等组装材料的情况下可以铺设更多电池片，增加电池组件对太阳光的吸收面积，提高光伏组件的转换效率，同时也降低成本，因此，已被市场化。目前市场上的光伏叠瓦组件电池片之间的连接基本是依靠焊带或导电胶水来实现粘合连接，但都存在技术和应用上的问题，因此，需要研究出一种性能优异导电胶，解决以上问题，以进一步提高电池片之间的贴合性，从而提高太阳能电池的使用性能。

3压敏导电胶条及其在光伏电池片贴合中的原理

利用太阳能发电作为一种清洁能湿可减少二氧化碳的排放蛍，因此太阳能电池得到各个国家和地区的大力推崇。叠瓦电池组件是将电池片以叠加方式紧密连接，因此可以铺设更多电池片，増加电曄件对太阳光的吸收面积，提高光伏组件的转换效率。目前市场上的光伏叠础件电池片之间的達接基本是依靠焊带或导电胶水来实现连接，但都存在技术和应用上的冋题，采用焊带连接，由于焊带没有初粘性，对位貼合施工操作难，需要对其进行高温加热使其貼合连接，加热过程中容易因为7不可控因素导致对焊带加热不均匀，从而造成光伏叠瓦组件电池片之间虚焊不连接等情况，影响使用性能，釆用导电胶水连接存在点胶不均匀，压合后有溢胶的技术问题，并且也需要高温加热促使其连接，易造成虚连接导电不均匀的情况。胶水固化后的服性较大，在一些极端环境中，由于热胀衿缩老化过程，会对光伏疊鼬件造成隐裂等破坏。因此，需要研究岀一种新型电池片粘接方式，以进一步提高光伏叠瓦组件的使用性能。

2压敏导电胶条及其在光伏电池片贴合中的应用优势

2.1非常便捷的连接了两个电池片的正反面及正负极，贴合后可直接使用，无需加热，较其他产品省去了加热固化等工艺，提高了生产效率和能源减少;

2.2 .本研究压敏导电胶条的性能可以达到如下标准：粘结力：>10N/25mm（ASTM D3330），导电率：<1*10-3? ?cm，耐老化性：叠瓦组件功率损耗/衰减<2%（IEC61215）。

2.3 .本研究压敏导电胶条应用在叠瓦组件后，相对于其他连接方式，不存在虚焊，而且可以避免在高低温环境下热胀冷缩因为材质不同带来的应力而对电池片产生的隐裂及热斑等现象，最大程度的减少了后端可能带来的各种不利因素，实现了组件生产的良率提升。

2. 4 .本研究压敏导电胶条应用在叠瓦组件后，相对于电池片连接的其他方式，60版型单晶叠瓦组件封装功率可以提高5-10W及以上。

3本研究拟要解决的技术问题

本研究提供了一种压敏导电胶条的制备方法，并将其应用于光伏电池片贴合中，尤其是光伏叠瓦组件中电池片的贴合，能够实现光伏电池片之间的柔性贴合和高效均衡导电，使得在组装电池片时的联接更加的快捷和高效，解决现有光伏叠瓦组件生产过程中使用焊带和导电胶水联接电池片时存在的加热不均、虚焊、膨胀、隐裂等问题。同时压敏导电胶膜作为一种更加柔性的粘结材料，也弥补了组件中不同材料之间的热膨胀系数的差异，从而具备了更优异的高低温循环性能，可以适应更多的温差环境;而且此导电胶膜具有一定的导热性能，可以将组件中出现的热斑热量快速的转递到相邻的电池片上，降低电池温度，具有更好的抗热斑性能。

4压敏导电胶条及其在光伏电池片贴合中的具体实例实施方式

为了能够更清楚地理解本研究的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本研究做进一步说明。

4.1实施例1

（1）压敏性导电胶膜的制备：在丙烯酸胶水中混入60wt%的导电颗粒，导电颗粒为45μm银粉、80μm铜粉和70μm镀金铜粉按照质量比3：5：2混合而成，混合均匀后，涂布于离型纸或离型膜上，控制涂布厚度为150um，365nm波长处UV固化10s后再进行模切冲型加工，制成长度145mm，宽度1mm的条状模切件，并规整的放置于离型膜上收卷即得;（2）光伏叠瓦电池组件电池片的贴合：将光伏叠瓦电池组件的相邻电池片的边缘背银和正银部份用压敏性导电胶膜进行贴合，同时施加7PSI的压力加以固定，重复这个贴合过程，将所有电池片按列排列以叠瓦方式进行串联。

4.2实施例2

（1）压敏性导电胶膜的制备：在橡胶胶水中混入40wt%的粒径为30μm镀银镍粉，混合均匀后，涂布于离型纸或离型膜上，控制涂布厚度为200um，涂布速度为20m/min，160℃固化11min后再进行模切冲型加工，制成长度155mm，宽度0 .7mm的条状模切件，并规整的放置于离型纸上收卷即得。（2）光伏叠瓦电池组件电池片的贴合：将光伏叠瓦电池组件的相邻电池片的边缘背银和正银部份用压敏性导电胶膜进行贴合，同时施加13PSI的压力加以固定，重复这个贴合过程，将所有电池片按列排列以叠瓦方式进行串联。

4.3实施例3

（1）压敏性导电胶膜的制备：在硅胶胶水中混入30wt%的粒径为60μm镀金铜粉，混合均匀后，涂布于离型纸或离型膜上，控制涂布厚度为80um，涂布速度为13m/min，80℃固化5min后再进行模切冲型加工，制成长度160mm，宽度0 .5-1 .2mm的条状模切件，并规整的放置于离型膜上收卷即得。（2）光伏叠瓦电池组件电池片的贴合：将光伏叠瓦电池组件的相邻电池片的边缘背银和正银部份用压敏性导电胶膜进行贴合，同时施加15PSI的压力加以固定，重复这个贴合过程，将所有电池片按列排列以叠瓦方式进行串联。

4.4实施例4

（1）压敏性导电胶膜的制备：在硅胶胶水中混入70wt%的导电颗粒，导电颗粒为1μm炭黑粉、10μm镀金镍粉和20μm镀银铜粉按照重量比4：1：3混合而成，混合均匀后，涂布于离型纸或离型膜上，控制涂布厚度为60um，365nm波长处UV固化10s再进行模切冲型加工，制成长度150mm，宽度0 .9mm的条状模切件，并规整的放置于离型膜上收卷即得。 （2）光伏叠瓦电池组件电池片的贴合：将光伏叠瓦电池组件的相邻电池片的边缘背银和正银部份用压敏性导电胶膜进行贴合，同时施加8PSI的压力加以固定，重复这个贴合过程，将所有电池片按列排列以叠瓦方式进行串联。

6展望与总结

目前市场上的光伏叠瓦组件电池片之间的连接基本是依靠焊带或导电胶水来实现粘合连接，但都存在技术和应用上的问题，其中，采用焊带连接，由于焊带没有初粘性，对位贴合施工操作难，需要对其进行高温加热使其贴合连接，加热过程中容易因为一些不可控因素导致对焊带加热不均匀，从而造成光伏叠瓦组件电池片之间虚焊不连接等情況，影响使用性能。而采用导电胶水连接存在点胶不均匀，压合后有溢胶的技术问题，并且也需要高温加热促使其固化连接，易造成虚连接导电不均匀的情况，而且胶水固化后的脆性较大，在一些极端环境中，由于热胀冷缩老化过程，会对光伏叠瓦组件造成隐裂等破坏。因此，需要研究出一种性能优异导电胶，解决以上问题，以进一步提高电池片之间的贴合性，从而提高太阳能电池的使用性能。

参考文献 ：

[1]陈哲艮，金步平.一种新型太阳电池的设计[J].太阳能学报， 1999，20（03）：229-232.

[2]吕笑梅，方靖淮，陆祖宏.敏化TiO2纳米晶太阳能电池[J].功能材料，1998，29（06）：574-577.

作者简介：张立伟（1980—），男，汉族，河北邢台市，硕士，苏州微邦材料科技有限公司 ，职位：总经理，研究方向：新材料科技