一种太阳能电池的粘结力测试结构、测试方法和用途与流程

1.本发明属于太阳能电池测试技术领域，涉及一种太阳能电池的粘结力测试结构、测试方法和用途。


背景技术：

2.对比常规的晶体硅perc电池，hjt的优点是可以将电池片做得更薄。例如perc硅片的厚度约180μm，而hjt硅片的厚度则可以减到130μm，甚至更薄。也就是说，由于等量的硅可以做出更多hjt电池片。
3.hjt电池片有优势必有劣势，常规的perc电池用胶膜不适用于hjt电池片，容易在复合老化阶段因为胶膜与hjt电池片之间粘结力下降而导致脱层、气泡、黄变等不良，所以需要重点评估胶膜与hjt电池片之间的粘结力变化。
4.现有的测试层压后组件胶膜与玻璃、背板之间剥离力的方法，通常是先用刀片和直尺在被测试组件上刻划出两段平行线，取中间一定宽度区域，用拉力计夹住测试胶带，反向180
°
平行于组件平面，人工拉动拉力计测试组件剥离力。但该方法用于测试胶膜与电池片之间粘结力时，刀片刻划时会经常导致电池片碎裂。较薄的hjt电池片更容易在测试剥离强度时碎裂，导致测试结果误差较大。
5.cn109655404a公开了一种用于太阳能光伏组件剥离力测试设备及测试方法，包括设有中心线的测试模具平台；所述测试模具平台在中心线两侧均设有移动升降样品夹具组件，且移动升降样品夹具组件可沿中心线垂直方向滑动；所述两移动升降样品夹具组件之间设有可延长滑动设置的圆刀组件；所述测试模具平台在中心线上设有拉力测试组件。该发明可根据测试样品需要，随意调整移动升降样品夹具组件的高度和宽度，避免样品尺寸对测试数据的影响。因此，如何提供一种太阳能电池的粘结力测试结构，无需采用结构复杂的测试装置，仅需对待测组件结构进行改进，即可达到测试效率高、结果准确和不易碎片的效果，成为目前迫切需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种太阳能电池的粘结力测试结构、测试方法和用途，通过预先在背板层上裁切划分为测试区和非测试区，并在非测试区部分设置不粘材料，在测试过程中，能够直接将非测试区部分的背板以及胶膜去除，从而实现对测试区胶膜与电池片之间粘结力的测试，保证测试结果准确和测试过程便捷。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供了一种太阳能电池的粘结力测试结构，所述太阳能电池的粘结力测试结构包括依次层叠设置的玻璃层、第一胶膜层、电池片、第二胶膜层和背板层；所述背板层上裁切分隔为至少一个测试区和非测试区，所述背板层上裁切部分为非测试区，所述背板层上非裁切部分为测试区，位于非测试区的所述背板层与第二胶膜层的接触一侧设置有不粘材料。
9.本发明通过将背板层预先裁切，划分为测试区和非测试区，并且在非测试区靠近第二胶膜层的一侧设置不粘材料，使非测试区的背板层与胶膜层不连接。层压前，非测试区的背板层与测试区的背板层紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层。固化交联后，利用非测试区的不粘材料剥离和去除非测试区下方电池片上的第二层胶膜，有效避免测试过程中测试区下的第二层胶膜与非测试区胶膜粘连和电池片碎裂而造成粘结力测试结果不准确的情况发生。
10.需要说明的是，本发明对不粘材料的材质不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据胶膜层材质合理选择，保证不粘材料与胶膜层之间的粘结力较小，能够直接将不粘材料层与胶膜层分离即可。
11.需要说明的是，本发明对玻璃层、第一胶膜层、电池片、第二胶膜层和背板层的尺寸不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据实际测试电池片尺寸进行设置，例如玻璃层的尺寸为200*200mm，第一胶膜层和第二胶膜层的尺寸均与玻璃层的尺寸相同为200*200mm，电池片的常用半片尺寸为186*90mm，电池片的主栅方向与背板层同向，背板层的尺寸为200*420mm。
12.作为本发明的一个优选技术方案，所述电池片与第二胶膜层之间部分设置有不粘层。
13.本发明通过设置不粘层，在测试过程中，能够将电池片与胶膜层之间分离开，从而能够快速便捷的得到剥离测试端，而且不粘层位置裸露的第二胶膜层和背板层，能够用于测试夹具的夹取，保证测试过程的便捷性，提高测试效率。
14.需要说明的是，本发明中对不粘层的尺寸不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据测试夹具的夹取位置以及测试区的位置进行合理调整，例如，不粘层的尺寸为200*40mm，其中不粘层的一半宽度设置于电池片与第二胶膜层之间，另一半凸出电池片结构，保证层压后能够轻松去除，并实现测试区的开头剥离。
15.优选地，所述不粘层位于所述电池片的一端并凸出电池片。
16.优选地，所述不粘层的材质包括不粘材料。
17.优选地，所述不粘材料包括pet膜和/或含氟布。
18.作为本发明的一个优选技术方案，所述背板层的长度大于电池片的长度。
19.优选地，沿所述背板层的长度方向，所述背板层的两端均凸出于电池片。
20.本发明通过将背板层的长度设置大于电池片，从而背板层能够凸出电池片两端，在测试过程中，能够对凸出的背板层位置轻松剥离进行夹取测试，避免测试夹具夹取电池片造成电池片破碎的问题。
21.作为本发明的一个优选技术方案，所述测试区位于电池片的中间区域，所述中间区域为距离电池片边缘≥20mm的区域。
22.需要说明的是，本发明中测试区域的选取可根据测试需要合理设置，本发明中选取大于电池片边缘位置20mm的区域，有效避免在剥离测试粘结力的过程中造成电池片边缘破裂的问题。
23.作为本发明的一个优选技术方案，所述测试区的形状为长条状。
24.优选地，长条状所述测试区包括自由端以及和连接端，所述连接端与背板层的主体连接，所述不粘层位于长条状所述测试区自由端所在的一侧。
25.作为本发明的一个优选技术方案，长条状所述测试区的宽度为5～15mm，例如为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm。
26.优选地，每一个长条状所述测试区的长度和宽度均相同。
27.需要说明的是，本发明中长条状所述测试区的数量，以及宽度和长度，本领域技术人员可根据测试条件以及电池片尺寸合理设置。
28.作为本发明的一个优选技术方案，所述电池片的外廓尺寸小于第一胶膜层的外廓尺寸，所述电池片的外廓尺寸小于第二胶膜层的外廓尺寸。
29.本发明通过将胶膜层的外廓尺寸大于电池片，从而在层压过程中保证胶膜层完全包覆电池片，将电池片完整封装。
30.作为本发明的一个优选技术方案，所述电池片的厚度为100～150μm，例如，为100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm或150μm。
31.优选地，所述电池片包括hjt电池片、topcon电池片或perc电池片。
32.第二方面，本发明提供了一种太阳能电池的粘结力测试方法，所述粘结力测试方法采用如第一方面所述的太阳能电池的粘结力测试结构，所述粘结力测试方法包括：
33.将所述太阳能电池的粘结力测试结构层压前，非测试区的背板层与测试区的背板层紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层，固化交联后，用刀具取下非测试区的背板层并去除非测试区的第二胶膜层以暴露电池片，对测试区的胶膜层进行粘结力测试。
34.示例性地，所述粘结力测试方法具体包括以下步骤：
35.将所述太阳能电池的粘结力测试结构层压前，已裁切的背板与原来的非测试区紧密贴合，保证层压后为一整体。固化交联后，取下具有不粘材料的非测试区背板层，并将非测试区背板层的第二胶膜层去除暴露电池片；采用夹具将背板层凸出电池片部分夹设呈180
°
拉伸，再对测试区的第二胶膜层进行粘结力测试。
36.需要说明的是，本发明中对每一个长条状测试区测试完成后，将测试结果进行平均计算，即得到了胶膜层与电池片之间的粘结力。
37.第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的太阳能电池的粘结力测试结构的用途，所述太阳能电池的粘结力测试结构用于hjt电池片、topcon电池片、perc电池片的粘结力测试。
38.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
40.本发明通过将背板层预先裁切，划分为测试区和非测试区，并且在非测试区靠近第二胶膜层的一侧设置不粘材料，使非测试区的背板层与胶膜层不连接。层压前，非测试区的背板层与测试区的背板层紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层。固化交联后，利用非测试区的不粘材料剥离和去除非测试区下方电池片上的第二层胶膜，有效避免测试过程中测试区下的第二层胶膜与非测试区胶膜粘连和电池片碎裂而造成粘结力测试结果不准确的情况发生。
附图说明
41.图1为本发明一个具体实施方式中提供的太阳能电池的粘结力测试结构的拆解示意图。
42.其中，1-玻璃层；2-第一胶膜层；3-电池片；4-第二胶膜层；5-背板层；6-测试区；7-非测试区；8-不粘层。
具体实施方式
43.需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
46.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种太阳能电池的粘结力测试结构，如图1所示，所述太阳能电池的粘结力测试结构包括依次层叠设置的玻璃层1、第一胶膜层2、电池片3、第二胶膜层4和背板层5；所述背板层5上裁切分隔为至少一个测试区6和非测试区7，所述背板层5上裁切部分为非测试区7，所述背板层5上非裁切部分为测试区6，位于非测试区7的所述背板层5与第二胶膜层4的接触一侧设置有不粘材料。
47.具体地，所述电池片3与第二胶膜层4之间部分设置有不粘层8，进一步地，所述不粘层8位于所述电池片3的一端并凸出电池片3。本发明通过设置不粘层8，在测试过程中，能够将电池片3与胶膜层之间分离开，从而能够快速便捷的得到剥离测试端，而且不粘层8位置裸露的第二胶膜层4和背板层5，能够用于测试夹具的夹取，保证测试过程的便捷性，提高测试效率。
48.例如玻璃层1的尺寸为200*200mm，第一胶膜层2和第二胶膜层4的尺寸均与玻璃层1的尺寸相同为200*200mm，电池片3的常用半片尺寸为186*90mm，电池片3的主栅方向与背板层5同向，背板层5的尺寸为200*420mm，不粘层8的尺寸为200*40mm。
49.具体地，所述不粘层8的材质包括不粘材料。进一步地，所述不粘材料包括pet膜和/或含氟布。
50.具体地，所述背板层5的长度大于电池片3的长度。进一步地，沿所述背板层5的长度方向，所述背板层5的两端均凸出于电池片3。本发明通过将背板层5的长度设置大于电池片3，从而背板层5能够凸出电池片3两端，在测试过程中，能够对凸出的背板层5位置轻松剥
离进行夹取测试，避免测试夹具夹取电池片3造成电池片3破碎的问题。
51.具体地，所述测试区6位于电池片3的中间区域，所述中间区域为距离电池片3边缘≥20mm的区域。
52.具体地，所述测试区6的形状为长条状。进一步地，长条状所述测试区6包括自由端以及和连接端，所述连接端与背板层5的主体连接，所述不粘层8位于长条状所述测试区6自由端所在的一侧。更进一步地，长条状所述测试区6的宽度为5～15mm，每一个长条状所述测试区6的长度和宽度均相同。
53.具体地，所述电池片3的外廓尺寸小于第一胶膜层2的外廓尺寸，所述电池片3的外廓尺寸小于第二胶膜层4的外廓尺寸，本发明通过将胶膜层的外廓尺寸大于电池片3，从而在层压过程中保证胶膜层完全包覆电池片3，将电池片3完整封装。
54.具体地，所述电池片3的厚度为100～150μm，进一步地，所述电池片3包括hjt电池片、topcon电池片或perc电池片。
55.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种太阳能电池的粘结力测试方法，所述粘结力测试方法采用上述的太阳能电池的粘结力测试结构，所述粘结力测试方法具体包括以下步骤：
56.将所述太阳能电池的粘结力测试结构层压前，非测试区7的背板层5与测试区6的背板层5紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层5，固化交联后，用刀具取下非测试区7的背板层5并去除非测试区7的第二胶膜层4以暴露电池片3；
57.采用夹具将背板层5凸出电池片3部分夹设呈180
°
拉伸，再对测试区6的第二胶膜层4进行粘结力测试。
58.进一步地，对每一个长条状测试区6测试完成后，将测试结果进行平均计算，即得到了第二胶膜层4与电池片3之间的粘结力。
59.本发明还提供了一种上述的太阳能电池的粘结力测试结构的用途，所述太阳能电池的粘结力测试结构用于hjt电池片、topcon电池片或perc电池片的粘结力测试。
60.通过一个具体实施方式，本发明通过将背板层5预先裁切，划分为测试区6和非测试区7，并且在非测试区7靠近第二胶膜层4的一侧设置不粘材料，使非测试区7的背板层5与胶膜层不连接。层压前，非测试区7的背板层5与测试区6的背板层5紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层5。固化交联后，利用非测试区7的不粘材料剥离和去除非测试区7下方电池片3上的第二层胶膜，有效避免测试过程中测试区6下的第二层胶膜与非测试区7胶膜粘连和电池片3碎裂而造成粘结力测试结果不准确的情况发生。
61.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述太阳能电池的粘结力测试结构包括依次层叠设置的玻璃层、第一胶膜层、电池片、第二胶膜层和背板层；所述背板层上裁切分隔为至少一个测试区和非测试区，所述背板层上裁切部分为非测试区，所述背板层上非裁切部分为测试区，位于非测试区的所述背板层与第二胶膜层的接触一侧设置有不粘材料。2.根据权利要求1所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述电池片与第二胶膜层之间部分设置有不粘层；优选地，所述不粘层位于所述电池片的一端并凸出电池片；优选地，所述不粘层的材质包括不粘材料；优选地，所述不粘材料包括pet膜和/或含氟布。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述背板层的长度大于电池片的长度；优选地，沿所述背板层的长度方向，所述背板层的两端均凸出于电池片。4.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述测试区位于电池片的中间区域，所述中间区域为距离电池片边缘≥20mm的区域。5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述测试区的形状为长条状；优选地，长条状所述测试区包括自由端以及和连接端，所述连接端与背板层的主体连接，所述不粘层位于长条状所述测试区自由端所在的一侧。6.根据权利要求5所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，长条状所述测试区的宽度为5～15mm；优选地，每一个长条状所述测试区的长度和宽度均相同。7.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述电池片的外廓尺寸小于第一胶膜层的外廓尺寸，所述电池片的外廓尺寸小于第二胶膜层的外廓尺寸。8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构，其特征在于，所述电池片的厚度为100～150μm；优选地，所述电池片包括hjt电池片、topcon电池片或perc电池片。9.一种太阳能电池的粘结力测试方法，其特征在于，所述粘结力测试方法采用权利要求1-8任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构，所述粘结力测试方法包括：将所述太阳能电池的粘结力测试结构层压前，非测试区的背板层与测试区的背板层紧密贴合，保证层压后为一整体的背板层，固化交联后，用刀具取下非测试区的背板层并去除非测试区的第二胶膜层以暴露电池片，对测试区的胶膜层进行粘结力测试。10.一种权利要求1-8任一项所述的太阳能电池的粘结力测试结构的用途，其特征在于，所述太阳能电池的粘结力测试结构用于hjt电池片、topcon电池片、perc电池片的粘结力测试。

技术总结
本发明提供了一种太阳能电池的粘结力测试结构、测试方法和用途，所述太阳能电池的粘结力测试结构包括依次层叠设置的玻璃层、第一胶膜层、电池片、第二胶膜层和背板层；本发明测试的对象是胶膜与太阳能电池之间的粘结力。所述背板层上裁切分隔为至少一个测试区和非测试区，所述背板层上裁切部分为非测试区，所述背板层上非裁切部分为测试区，位于非测试区的所述背板层与第二胶膜层的接触一侧设置有不粘材料。本发明通过将背板层预分为测试区和非测试区，利用非测试区的不粘材料和去除非测试区下方电池片上的第二层胶膜，有效避免测试过程中测试区下的第二层胶膜与非测试区胶膜粘连和电池片碎裂而造成粘结力测试结果不准确的情况发生。的情况发生。的情况发生。


技术研发人员：郭清明 张乾 李元 苗鲁滨 彭丽霞
受保护的技术使用者：常熟特固新材料科技有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/22