CN103415990A - 太阳能电池互连、模块、面板及方法 - Google Patents

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Abstract

一种由太阳能电池(400)组成的层压模块或层压面板(100、200)及用于制造层压模块或层压面板的层压方法(500)包括一由可熔融流动光学透明分子柔性热塑性塑料制成的上层(200)及一由可熔融流动绝缘分子柔性热塑性塑料制成的后板(300),所述上层(200)及后板(300)的熔融流动温度都在80℃与250℃之间,而且它们的玻璃化转变温度低。通过熔融流动所述上层(200)及后板(300)(步骤530、560)封装太阳能电池(400),而且提供太阳能电池(400)的前接点与后接点之间的电气连接。通过所述透明上层(200)的光撞击在太阳能电池(400)上,而所述层压模块(100、200)在不需要化学交联固化的情况下显示足够的弯曲模量。电气连接(210、220、310、320、415、425、430)由可熔融流动导电分子柔性热塑性塑料粘合剂(210、220、310、320)或由金属带(415、425、432)提供,或由所述可熔融流动导电分子柔性热塑性塑料粘合剂(210、220、310、320)及金属带(415、425、432)提供。

Description

太阳能电池互连、模块、面板及方法
本申请对在2010年6月8日提交的美国61/397,222号临时专利申请(U.S. Provisional Application Serial No. 61/397,222)、在2010年10月15日提交的美国61/455,209号临时专利申请(U.S. Provisional Application Serial No. 61/455,209)及在2011年6月1日提交的美国61/492,138号临时专利申请(U.S. Provisional Application Serial No. 61/492,138)提出优先权要求,而且据此通过引用将所述每一美国临时专利申请全部并入本专利。
本发明涉及太阳能电池,尤其涉及一种太阳能电池互连、模块及/或面板以及一种用于制造太阳能电池互连、模块及/或面板的方法。
图1为一传统先前技术的太阳能电池面板900的分解图,而图1A为其互连太阳能电池920的放大图。传统太阳能电池面板900一般包括排列在一背板910上而且由一透明或半透明前板930覆盖的多个太阳能电池920(亦称光伏电池920)。各个太阳能电池920在它们的前表面及后表面上有金属化导电接点网格,例如玻璃银导电油墨,以提供金属化接点,以便在太阳能电池920无掩蔽于光下时,传导所产生的电流。
相邻太阳能电池920的所述金属化导电网格由软焊到每一太阳能电池920的金属接点上的金属互连或接片925互连,以串联地电气连接多个太阳能电池920。每一互连接片925形成一适当形状(例如一“S”形),其一端软焊到一个太阳能电池920的上表面上的一接点,而其另一端软焊到另一个太阳能电池920的底面上的一接点,例如形成一串或一模块的软焊互连太阳能电池。
一串或一模块的软焊互连太阳能电池920可以包括任何方便数量的串联太阳能电池,然而,每串12、24、36及48个串联电池较为典型。可以选择串联的太阳能电池的数量来提供期望的输出电压。在期望大数量的串联太阳能电池时,可以利用两串或模块或多串或模块,而且可以在安放到背板910之后通过软焊将这些串或模块串联地连接,以避免搬运带有大量太阳能电池的串联的电池串。一般而言,可以在将所述太阳能电池放到背板910之前及/或之后(视何者较为方便)进行软焊来互连太阳能电池920。
多串或模块的焊料接片互连太阳能电池被放置(例如附加)到背板910,而且由前板930覆盖。前板930与背板910之间的空间可以以一封装材料940填充,而且在一批次层压过程中经受热真空层压,及/或可以以一框环绕以提供密封,例如创造一可以以相对惰性的气体来填充的密封空间。
典型的传统太阳能电池的大小可能大约是10x10 cm、12.5x12.5 cm或15x15 cm,而且一般在0.6-0.7V的电压下操作,而产生的电流高低为太阳能电池的有效面积及撞击在其上的光强度的直接函数,而且与温度负相关。
背板910可以是一塑料及/或一金属(例如铝)。前板930可以是(例如)一透明淬火玻璃,封装材料940可以是(例如)一乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄膜,而乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄膜能熔融流动及提供长期防止水分渗透的保护,而且能抗紫外线降解,是众所周知的。然而,在存在水分及热量的情况下,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)可能变为酸性并导致腐蚀。面板900的真空层压一般在大约140℃的温度及大约几百毫巴(millibar)至一巴(bar)之间的压力之下进行。互连接片925一般以镀锡铜制成,但也可能以银制成。
典型的传统太阳能面板900的构造可能趋于需要人工加工及批次加工。尤其是互连部分的软焊经常涉及人工软焊过程,这可能很昂贵而且可能产生不一致的结果。此外,真空层压批次加工一般用于层压一单一面板或少量面板,所述加工选择高温及高压,允许所述乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)材料通过聚合物交联而固化以改进强度,随后为一控制冷却期,例如长达5-30分钟的每单位或每批次周期时间。
因此,真空层压往往是一压缩面板流向完成的加工步骤,也就是所述层压成为一生产瓶颈,严重压缩可以在给定的层压设备上加工的太阳能面板的数目,进而降低产量及增加单位成本。
因此,申请人已经发现需要一种能避免交联所需的冗长固化时间而且适合连续加工的太阳能电池互连、模块及/或面板及需要一种用于制造这样的互连、模块及/或面板的方法或过程。
为此,一由太阳能电池组成的层压模块可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以进行与多个太阳能电池的前表面的电气连接;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池层压到所述熔体流动上层中,所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料进行与所述多个太阳能电池的前表面的电气连接;一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料制成的后板,其上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接,所述熔体流动后板层压到所述熔体流动上层及所述熔体流动上层中的所述多个太阳能电池的后表面,所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接;其中所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间的电气连接。
在一个方面,一由太阳能电池组成的层压模块可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以进行与多个太阳能电池的前表面的电气连接;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池层压到所述熔体流动上层中,所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料进行与所述多个太阳能电池的前表面的电气连接,所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料熔体流动,以提供与所述多个太阳能电池的前表面的无掩蔽的电气连接,及其中所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽,以进行与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料的电气连接。
此外,一由太阳能电池组成的层压模块可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料制成的上层,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的前表面;一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料制成的后板,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的后表面;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池由所述熔体流动上层及所述熔体流动后板的所述分子柔性热塑性塑料封装;在所述多个太阳能电池的多个其中之一的前表面及所述多个太阳能电池中的其他太阳能电池的后表面之间提供电气连接的导电互连部件;其中所述上层的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合到所述多个太阳能电池的前表面,而所述后板的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合到所述多个太阳能电池的后表面,其中包括所述上层及所述后板的所述层压模块在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。
在另一方面,一种用于制造一由太阳能电池组成的层压模块的方法可以包括:
取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以电气连接到多个太阳能电池的前表面;
将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层的多个位置,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的前表面相邻;
取得一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料制成的后板,其上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以电气连接到所述多个太阳能电池的后表面;
将所述可熔融流动后板放置在与所述可熔融流动上层及所述多个太阳能电池的后表面相邻的一位置,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的后表面相邻;
热层压所述可熔融流动上层、所述多个太阳能电池及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的前表面之间、所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的后表面之间、以及所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料之间进行电气连接。
在另一方面,一种用于制造一由太阳能电池组成的层压模块的方法可以包括:
取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料,以进行与多个太阳能电池的前表面的电气连接;
将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层的多个位置,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的前表面相邻;
热层压所述可熔融流动上层及所述多个太阳能电池,以将所述可熔融流动上层熔体流动,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料与所述多个太阳能电池的前表面之间进行电气连接;
其中所述多个太阳能电池嵌入所述可熔融流动上层,
其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料提供与所述多个太阳能电池的前表面的无掩蔽的电气连接,以及
其中所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽,以进行与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料的电气连接。
在又另一方面,一种用于制造一由太阳能电池组成的层压模块的方法可以包括:
取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料制成的上层,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的前表面;
将具有可与所述可熔融流动上层的前表面电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在与所述可熔融流动上层相邻的位置;
提供所述多个太阳能电池的多个其中之一的前表面与所述多个太阳能电池中的其他太阳能电池的后表面之间的电气连接;
将一由可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料制成的、具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度的后板放置在与所述多个太阳能电池的后表面及上板相邻的位置;以粘合到所述多个太阳能电池的后表面;
热层压所述可熔融流动上层、所述多个太阳能电池及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使得所述多个太阳能电池及它们之间的电气连接至少封装在所述上层的所述熔体流动分子柔性热塑性塑料中;
其中包括所述上层及所述后板的所述层压模块在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。
附图说明
所述优选实施例的详细描述在结合下列附图阅读时,将更易于及更好地了解。
图1为一先前技术的太阳能电池面板的分解透视图,而图1A为其先前技术的焊料接片互连太阳能电池的放大图。
图2为一太阳能电池互连、模块及面板的一实施例的平面图,而图2A为其放大截面细节。
图3为用于图1的范例太阳能电池面板的一前板或上板的一实施例的平面图,图3A为其侧面图,而图3B则为其一部分的侧截面图。
图4为用于图1的范例太阳能电池面板的一后板的一实施例的平面图,图4A为其侧面图,而图4B则为其侧截面图。
图5包括图5A-5E,其图解一用于制造图1的范例太阳能电池面板的方法或过程中的多个步骤。
图6为一流程图的示意图,其图解一用于制造一范例太阳能电池面板的方法的实施例。
图7为一示意图,其图解对所述范例太阳能电池面板有用的一范例热滚层压过程。
图8包括图8A、8B及8C,它们各为一范例太阳能电池面板的部分剖视图,这些部分剖视图显示所述范例太阳能电池面板上的一范例互连布置。
图9包括图9A-9B,它们图解制造一使用带接片太阳能电池的太阳能电池面板的过程或方法中的范例步骤。
图10为一范例太阳能电池面板的一实施例的侧截面图,图10A为其一部分的侧截面图,而图10B则为其一组件的侧面图。
在图中,当一元件或特征在超过一幅附图中显示时,相同的文字数字式名称可以在每一附图中用于表示这样的元件或特征,而当一紧密相关或修改元件在一附图中显示时,加上“撇号”或“a”或“b”或类似字符的所述相同文字数字式名称可以用于表示所修改的元件或特征。同样地,相似的元件或特征可以在不同的附图中以相似的文字数字式名称表示,而且在说明书以相似的命名法表示。根据惯例,附图的各种特征不按比例表示,而且为了清楚起见,各种特征的尺寸可能任意放大或缩小;此外,任何附图中陈述的任何数值只不过是举例。
优选实施例的描述
此中描述的新颖太阳能电池互连、太阳能电池模块及太阳能电池面板,以及用于制造这样的互连、模块及面板的新颖方法涉及结构及配置的结合以及材料及性质的结合,而与图1的范例先前技术太阳能电池面板相比,这些结合提供某些特性及优点。
需说明的是,此中描述的新颖太阳能电池互连、模块及面板不仅克服先前技术的太阳能电池面板的某些缺点,而且也可以设计成使用传统太阳能电池的某些方面(例如标准大小的太阳能电池及在大约140℃的温度条件下加工),以利于方便采用。
图2为一太阳能电池互连、模块及面板100的一实施例的平面图,而图2A为其放大截面细节。太阳能面板100包括一相对较薄的热塑性塑料上层或上板200及一反方向相对较薄的热塑性塑料后板300,它们之间具有多个太阳能电池400。上板200及后板300优选其上包括电导体,以协同提供太阳能电池400之间的互连。范例面板100具有(例如)36个太阳能电池400,所述太阳能电池400以四行、每行九个的方式排列,而且所述36个太阳能电池400全部串联地电气连接 - 虽然可以选择使用每行数目更多或更少的太阳能电池或数目更多或更少的行或选择上述两者,从而提供任何期望的每面板100的太阳能电池数目。可以在终端230及330进行与所述串联连接的太阳能电池400的各个末端的电气连接。
太阳能电池可以是但不一定是典型传统太阳能电池,而典型的传统太阳能电池的大小可能大约是10x10 cm、12.5x12.5 cm或15x15 cm,而且一般在0.6-0.7V的电压下操作,而产生的电流高低为太阳能电池的有效面积及撞击在其上的光强度的直接函数,而且与温度负相关。一般上,每个太阳能电池的前表面上有一导电金属网格图案,以将由所述太阳电池产生的电荷传导到利用电路。在一个普通太阳能电池中,所述导电网格包括排列于一方向的多个细窄平行金属导体412及排列于一正交方向的一条或多条平行细金属导体或汇流条410,所述平行细金属导体或汇流条410收集来自所述细窄金属导体412的电荷,而且可以进行外部电气连接。所述太阳能电池的后表面上具有一条或多条金属导体,以进行与所述太阳能电池的电气连接。所述金属导体可以以带有嵌入其中的导电金属颗粒的烧结玻璃基或陶瓷基导电油墨制成。如果所述导体不可软焊,则可以应用可软焊金属电镀。其他配置的太阳能电池以及以任何期望光伏材料制成的太阳能电池可以用于此中描述的互连、模块及面板100。
与上板200关联的导体210及与后板300关联的导体310协同连接在一起,以提供每一太阳能电池400的前表面上的汇流条接点410与一相邻太阳能电池400的后表面上的一接点之间的导电连接(例如在面板100的所述四行中的每行太阳能电池400中)。在所述面板的所述四行中的每行太阳能电池400的末端的汇流条接点410之间的电气连接,是由分别与上层200及后板300关联的末端交叉联接220及320进行,而且末端交叉联接220及320协同电气连接在一起。
上层200包括一相对薄的由一相对透明的电气绝缘可熔融流动热塑性塑料聚合物粘合剂层,太阳能电池400在此中描述的热层压过程中被压入所述聚合物粘合剂薄层,通过这个步骤,太阳能电池400封装在受层压时熔体流动并粘合到太阳能电池400的表面的上层200及后板300中。电导体210、310包括以一图案分别设置在上层200及后板300上的一图案化可熔融流动导电热塑性塑料聚合物粘合剂,在面板100受热层压时,所述聚合物粘合剂在相邻的太阳能电池400之间的缝隙或空间中物理地集合在一起,以提供每个太阳能电池400的前表面上的汇流条接点410与一相邻的太阳能电池400的后接点之间的电气连接。
同样地,电导体230、330包括以一图案分别设置在上层200及后板300上的一图案化可熔融流动导电热塑性塑料聚合物粘合剂,在面板100受热层压时,所述聚合物粘合剂在相邻行的太阳能电池400之间的末端区域中物理地集合在一起,以提供一行太阳能电池的末端的一太阳能电池的前表面上的汇流条接点410与一相邻行的太阳能电池400中的一太阳能电池的后接点之间的电气连接。位于由导体220、320提供的太阳能电池400的串联连接的相对两端的导体230、330排列成提供各自的可进行电气连接(例如通过电线)的末端接点230、330,以连接一利用配置中的面板100,在所述利用配置中,可以利用(例如由一电力负载利用)面板100响应光在其上撞击而产生的电力。
上层200也可以包括位于太阳能电池400的一个或多个边缘的一图案250的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,以使太阳能电池400的边缘对导电粘合剂图案210绝缘,例如一般使太阳能电池400的边缘对在上层200及导体210的可熔融流动材料熔体流动在一起时可能熔体流动而接触太阳能电池400的边缘的任何导电粘合剂210绝缘。优选地, 在导体210可能紧密接近的太阳能电池400边缘提供一图案250的可熔融流动绝缘粘合剂。在所图解的范例中,在导体210将变形而与后板300的导体310进行电气连接的太阳能电池400边缘及该边缘对面的太阳能电池400边缘提供一图案的绝缘热塑性塑料粘合剂250。
熔体流动上层200;导电粘合剂热塑性塑料成型导体210、220、310、320;以及使绝缘粘合剂热塑性塑料成型绝缘体250而进行(例如为热层压上板200及后板300以及它们之间的太阳能电池400及导体而进行)的过程优选以在大约80℃-200℃之间的温度范围的熔体流动温度进行,更优选在大约100℃-160℃之间的温度范围的熔体流动温度进行。一般上优选所述熔体流动粘合剂成型板200及图案210、220、250、310、320都在大约相同的温度熔体流动,然而,图案210、220、310、320的热塑性塑料粘合剂的熔体流动温度可能比上层200及后板300的熔体流动温度略低。热层压优选以以下描述的连续的热滚工艺进行,但也可以通过(例如一般涉及批次处理的)热真空层压或热压进行。
上层200、后板300及图案化粘合剂图案210、220、230、250、310、320、330中使用的热塑性塑料材料优选具有“本质柔性”或“分子柔性”的特性。通过使用本质或分子柔性的材料来粘合及封装太阳能电池400,因热膨胀及收缩而产生的应力得以减低,而且可靠的太阳能电池模块200及面板100可以以不昂贵的成本制造。
本质柔性或分子柔性材料是因其分子结构而显得柔软的一种材料,而且不仅因为它已经成型为非常薄的板片。如果制造得够薄,钢、铝及玻璃可以弯曲,但三者之中无一具有本质柔性。此中使用的柔软是指弹性模量小于大约35,000 kg/cm2(500,000 psi)、能经受至少30%长度延长而不断裂的材料。优选材料一般具有小于大约35,000 kg/cm2(500,000 psi)的弹性模量。因此,按此中所用术语,传统基底材料(比如弹性模量约为140,000 kg/cm2(2,000,000 psi)的聚酰亚胺)并不柔软。一般上,分子柔性热塑性塑料聚合物的玻璃化转变温度Tg低于或等于大约0℃,而且优选低于大约-20℃。
典型的分子柔性热塑性塑料聚合物具有一分子柔性主链,其分子柔性主链连接有细小微晶,比如熔点约为160-165℃的未改性聚氟乙烯(PVF)或未改性聚偏氟乙烯(PVDF)。它们的改性增强氟化作用,而且趋向增加柔性及降低熔点,例如像可从美国宾夕法尼亚州“普鲁士王社区”(King of Prussia, Pennsylvania)的“阿科玛公司”(Arkema, Inc.)取得的Kynar?含氟聚合物,以及可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得的某些ST类型及TP类型粘合剂便是这样。
优选热塑性塑料材料一般在环境温度(例如在大约20℃)时显示具有大约10,000 psi(大约700 kg/cm2)的弯曲模量的机械强度及刚度,而且在大约60℃时保留该强度及刚度的至少大约百分之五十(50%)。当这样的热塑性塑料材料的温度提高到它们的熔体流动温度或以上时(例如当经受热层压时),它们很容易熔化及流动,其后它们可以迅速冷却(例如冷却到大约60℃或更低的温度),在这个温度时,它们显示足够的强度,而且可以从层压设备取出。因此,太阳能电池面板100及/或太阳能电池模块200可以在其后短得多的时间内热层压、冷却及搬运,例如在大约2-5分钟内热层压、冷却及搬运,而不是像真空层压使用传统太阳能面板中使用的传统材料的传统太阳能面板那样需要15-30分钟。
图3为用于图1的范例太阳能电池面板100的一前板或上板200的一实施例的平面图(例如通过透明上板200观看的平面图),图3A为其侧面图,而图3B则为其一部分的侧截面图。上层200包括一相对较薄的光学透明可熔融流动粘合剂热塑性塑料板,光可以通过这个薄板撞击在位置与其相邻的太阳能电池400上(例如当上层200被热层压在一面板100中时)。上层200包括一可直接粘合电路结构,以协同后板300提供太阳能电池400之间的热粘合电气连接。
在上板200的大致平行的多个宽面的其中之一上,是一图案的电导体210,这些电导体210的大小及排列相应于放置于与上板200相邻的位置的一太阳能电池400的前表面上的多个电气接点。当太阳能电池400具有(例如)两个平行汇流条接点410时,导体210包括两个平行导体,所述两个平行导体的宽度大致相应于汇流条410的宽度,而且它们的长度足以延伸超过太阳能电池400的边缘,到达放置在上板200上的相邻太阳能电池400之间的空间中。导体210可以长过但不一定长过汇流条410,然而,每一导体210延伸超过一太阳能电池400的边缘。
优选地,上板200上具有一个或多个靶244或其他对准记号244,以便在施加图案210、220、250及放置太阳能电池400于上板200上之时提供相对于图案210、220、250的参考点。
位于一行的末端并因此将不会位于一行中的两相邻太阳能电池400之间的空间的图案化导体210可以具有一横向导体220,以协同后板300的一导体320,在一相邻行的太阳能电池400的同一末端进行与太阳能电池400的连接。因此,太阳能电池400的串联电气连接的布置沿一行向下并沿相邻的一行向上(例如在相邻行的方向相反)。当太阳能电池400的行数为偶数时,所述串联线将自然地位于上层200的同一末端;当太阳能电池400的行数为奇数时,可以添加一布置长度为上层200或后板300长度的外加导体,以便在太阳能电池面板100的同一末端或在靠近太阳能电池面板100的同一末端处进行与所述串联线的两个末端的电气连接。
位于太阳能电池的串联连接的(需要进行一外部连接的)末端的图案化导体210提供一末端接点230,一外部导体240(例如一电线240)可以与末端接点230连接,例如通过软焊或通过导电粘合剂(例如用于导体210、220的同一粘合剂)与末端接点230连接。因此,为了能够软焊,末端接点230可以涂以或镀以一可软焊金属,例如涂以或镀以金属(例如银或镀锡铜),或以金属(例如银或镀锡铜)钝化。
一般上,太阳能电池400具有一个或多个沿它们的前表面延伸的 “汇流条”接点410及电气连接到接点410的面积的至少百分之十(10%)或更高百分比的导电粘合剂图案310。导电图案210、220、230可以包括一图案化金属导体(例如铜导体),所述图案化金属导体通过蚀刻或通过化学电镀或电解电镀提供,而且以(例如)锡、银、镍、镍-锡合金、镍-银合金、金电镀,或以其他可软焊抗氧化涂料涂层。导体210、220可以是导电粘合剂或可以是金属及导电粘合剂的组合物。接点位置230一般具有与图案210相同的构造,但在图案210、220不包括金属时,接点位置230可以具有可软焊金属接触表面。
图案化导体210、220在被装配到一面板100中时,协同后板300上的相应图案化导体310、320提供相邻太阳能电池400之间的部分互连,以完成太阳能电池400的互连。
在图案化导体210、220在上板200上成型之后,太阳能电池400放置于其上,例如由捡放机械手设备放置。一般上,上层200的可熔融流动粘合剂及形成导体210、220的导电可熔融流动粘合剂的粘性足以将太阳能电池400保持在它们放置的位置,然而,所述太阳能电池400或上层200或两者可以预热(例如)至大约50℃-60℃,以提高粘性及更好地使太阳能电池400处于适当位置。可选择地,可以使用一小面积的压敏粘合剂使每个太阳能电池400处于适当位置。当导体210、220的粘合剂潮湿或已经干化或B-阶段固化时,太阳能电池400可以放置在导体210、220上。
图案化导体210可以包括位于其一末端的一任选横向导电部分212,所述横向导电部分212在一大致位于放置在上板200上的相邻太阳能电池之间的缝隙或空间中的位置处连接所述两个平行导体210,从而提供一“π”形(π-形)导体210’以及增加导体210可供用于与后板300进行连接的面积。
上板200优选成型为一相对较薄的相对光学透明的而且能抵抗紫外线辐射可能造成的损坏的可熔融流动粘合剂热塑性塑料(比如氟化聚合物),例如聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)及它们的共聚物、改性共聚物及它们的混合物。上板200的可熔融流动粘合剂材料一般在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动,优选在大约100℃及大约200℃之间的温度范围熔体流动,更优选在大约120℃及大约160℃之间的温度范围熔体流动,所述温度范围高于面板100预期在运行中经历的温度,而且低于一太阳能电池可能经历不良变化或可能损坏时的温度。
熔体流动的上板200的厚度大于太阳能电池400的厚度加上太阳能电池400上的任何互连接片的厚度,而且在一典型实例中,在熔体流动之后,熔体流动的上板200的厚度将是比典型太阳能电池400的典型12-16 mils(大约0.30-0.41 mm)厚度厚大约5 mils(大约0.13 mm)。一般上,在不使用互连接片的情况下,在太阳能电池400放置在上层200之前以及在熔体流动之前,上层200的厚度是太阳能电池400的厚度的至少大约百分之五十(50%)。(1 mil等于0.001英寸,1 micron等于0.001 mm,而1 mm等于大约39.4 mils)。
一般上,初生上层200包括不需要交联来提供强度的一薄层或薄片的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料材料,例如聚偏氟乙烯(PVDF)、或聚氟乙烯(PVF)、或它们的共聚物。上层200可以是一单片或单层,或可以是一层压或成层板的一单褶。优选材料光学透明、具备良好的紫外线抗性及良好的溶剂抗性而且粘着太阳能电池、玻璃及导电粘合剂。在每一实例中,所有可熔融流动材料的熔体流动温度应相似,然而,所述可熔融流动导电及绝缘粘合剂(例如图案210、220、250的可熔融流动导电及绝缘粘合剂)的熔体流动温度可能略低,例如比施加所述可熔融流动材料的基板(例如上板200)的熔体流动温度低大约10-20℃,只要上层200、后板300及热塑性塑料图案210、220、250、310、320在所述熔体流动层压过程期间流动。
适合用于上层200的材料包括改性聚氟乙烯(PVF)及/或聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物及共聚物材料,优选玻璃化转变温度低于大约0℃而且具有多过大约百分之十(10%)的在前述熔体流动温度范围内的温度熔体流动的分子微晶的热塑性塑料。以玻璃化转变温度较低(例如低于大约-20℃及大约-40℃)的材料为优选。合适的材料范例包括(例如)聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物材料,比如可从在美国宾夕法尼亚州“普鲁士王社区”(King of Prussia, Pennsylvania)设有办事处的“阿科玛公司”(Arkema, Inc.)取得的Kynar? 9301、2500、2750及2800类型含氟聚合物,以及类似的聚氟乙烯(PVF)及聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物及它们的混合物。用于透明上板200的其他合适材料可以包括以可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得的TP7090、TP7120、TP7130、SG7130、SG7150或TP7150型热塑性塑料绝缘粘合剂制成的薄板或薄膜200。优选的上板材料(例如“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7130、SG7133及SG7150类型热塑性塑料绝缘粘合剂)包括丙烯酸成分,以改进透明度及粘合(例如对玻璃及太阳能电池的粘合)。如果一混合或共聚物材料包括多种可交联聚合物,这样的可交联聚合物的总体积分数必须不超过百份之五十(50%)。
可选择地,上板200可以进一步包括一可熔融流动叠层板(包括一乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)层或板),以提供附加厚度,而所述乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)板层压到包括一聚偏氟乙烯(PVDF)或聚氟乙烯(PVF)薄层或薄片的初生上层200,及/或层压到一玻璃(例如一淬火玻璃)薄片,然而,所使用的任何乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄层不与太阳能电池400及太阳能电池400的连接点210、220、310、320接触,而且不需要完全交联。
此外,上板200可以具有多个槽或空腔202,供每个太阳能电池400使用一个槽或空腔202,其中每个槽202的长度及宽度略大于太阳能电池400的长度及宽度,其深度与太阳能电池400的厚度大致相同,使得太阳能电池400装配在其中并适当定位。所述槽或空腔202的深度可以略小于但一般不大于太阳能电池400的厚度。上板200中的槽202,可以通过将其中具有槽口202的图案的薄板204施加在具有一平面的薄板206上成型,或可以通过在一涂有防粘材料的加热模板模具上层压、热成型、熔体流动、在一具有平面的薄板200、204上丝漏、印刷或以其他方式沉积成型,或通过任何其他合适方式成型。当上板200在太阳能电池400在其槽202中的情况下熔体流动而形成上层200时,上板200的可熔融流动材料必须熔体流动的程度比在上板200没有这样的槽或空腔202时其可熔融流动材料必须熔体流动的程度为低。
以在太阳能面板的建造中所采用的众所周知及传统的封装太阳能电池的过程来形成太阳能模块而言,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或一可交联聚烯烃是一关键部分,此关键部分提供玻璃或玻璃替代品外保护层之间的界面。在本布置中,使用一熔融粘合氟化聚合物封装剂来替代需要在真空成型过程或在有或无真空或压力后固化的条件下交联较长时间的传统交联封装剂。使用本发明的材料及过程,一旦熔体流动完成,热层压随即完成,这往往减少封装剂分层之中及之间的泡沫及空隙。虽然热层压优选在无真空的条件下完成,但可以采用传统的真空热层压,但不需要延长高温的驻留时间。因此,完整的层压过程可以在数秒之间或至少在少于5分钟之间完成,而不是像用于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)封装剂的传统过程那样需要15-30分钟。
更重要的是,优选材料 - 比如可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得的SG7130、TP7090、TP7120及TP7130类型可熔融流动氟化热塑性塑料 - 以低于0℃的玻璃化转变温度(而且在大多数情况下是低于-40℃的玻璃化转变温度)及以大约80-250℃之间的熔体流动温度,使用聚合物网络中的分子微晶来提供机械稳定性。更优选的是那些微晶熔点温度大约为100-200 ℃(优选在120-160℃之间)的氟化聚合物、聚合物混合物及共聚物,所述熔点温度趋于减低残余机械应力及减低制造成本。
此外,一旦冷却到低于它们的熔点温度以促使聚合物微晶的结晶化,这样的聚合物便显示合理的机械强度。在与典型的背面机械机构一起使用时,即使是在与传统的太阳能面板背面结构或附加机械结构(比如金属板、铝蜂巢、波纹塑料或类似物)一起使用时,这样的机械结构强度足以提供结构完整性。适当氟化的氟化聚合物已经被证明能够长期经受紫外线辐射,有些氟化聚合物已经被证明能够经受超过30年的紫外线直接辐射。例如,聚偏氟乙烯(PVDF)及其含有百分之三十(30%)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙烯酸塑料的混合物作为结构涂层使用,已有超过40年的历史。聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物及它们的共聚物及混合物已经证明在200nm至1400nm光谱中显示非常高的透射率,这允许最后的太阳能模块或面板达到较高效率。此外,传统的封装剂(比如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)及交联聚烯烃)已经被证明不能在没有防护玻璃片提供过滤的情况下经受20-30年的紫外线直接辐射之后保持它们的光传输效率。
上板200可以包括一层上述类别的材料。例如,由于聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物比乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄膜昂贵得多,上板200可以包括一层乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)206及一层改性聚偏氟乙烯(PVDF)或其他适当氟化的聚合物204(例如两者皆可熔融流动,而且两者的熔体流动温度相同),以减低上层200的成本而不影响太阳能面板100的制造过程或危及其性能。在层压上板200的一典型范例中,所述改性聚偏氟乙烯(PVDF)或其他适当氟化的聚合物薄板204的厚度可以是大约3-6 mils(大约0.07-0.15 mm),乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)层206的厚度可以是大约10-20 mils(0.25-0.5 mm),视太阳能电池400的厚度(包括其上的任何接片导体的厚度)而定。可以在一聚偏氟乙烯(PVDF)上板200与太阳能电池400一起热压形成上层200之后使用所述乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄板206,(例如)以便在一热压过程中(或在一分别的热压步骤中)将一玻璃层208附加到上层200,其中上层200及后板热压形成太阳能电池面板100。
此外,可以在上板200中包括一薄玻璃层208,例如一淬火玻璃,以提供一度量的紫外线隔断率及一相对能耐磨损的外表面。玻璃板208可以是包括被热压而形成上层200的上板200的叠层的一部分,或可以在上层200经受热压之后施加(优选直接施加或通过使用粘合剂施加),例如通过使用一乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄板206 - 一厚度为大约2-3 mils(大约0.05-0.08 mm)的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)薄片作为粘合剂,以将薄玻璃板208粘合到上层200;可以对玻璃板208进行层压,例如在所述包括上层200及后板300的叠层经受热层压时。
本布置可以使用一单层这样的、已经与所述多层光学透明前板及一个或多个耐紫外线背板一起预热层压的材料。在所述优选实施例中,所述氟化聚合物上层200在存在或不存在其他层的情况下充当与太阳能电池400的直接界面及封装。后板300优选使用相同的耐紫外线可熔融流动氟化聚合物,作为一界面或作为传统乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)封装剂的替代品。使用这些界面材料及构造,不需要为固化乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或可交联聚烯烃或等效材料而在真空压力下驻留,因此大幅度减少加工时间。以白色氟化聚合物为优选,这是由于紫外线曝光因而减少,而且不需要透明性。也可以使用熔体流动温度与上层200的熔体流动温度匹配的其他耐紫外线聚合物,比如改性聚乙烯及它们的混合物。 “AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG71 13、SG7123及CB7133类型可熔融流动热塑性塑料也可以供作这样的用途。
被认为是最优选的布置在不使用附加层(比如玻璃或乙烯-乙酸乙烯酯/玻璃组合物)的情况下使用一氟化热塑性塑料聚合物上层200,从而减低材料及过程成本。后板300优选使用以导热填料(包括(例如)任何氧化锌、二氧化钛及成本较低的其他填料,或它们的组合物)填充的相同材料。由于后板300并未直接无掩蔽于阳光及紫外线而且不需要透明,可以使用如聚烯烃或其他包括熔点温度至少在80℃以上(优选在80℃至200℃之间)的熔体流动聚合物分子微晶的聚合物等材料,这些材料以用于所述优选氟化热塑性塑料聚合物制成的上层200及后板300的过程处理。
导电图案210优选包括一导电性良好而且熔体流动温度比使用这样的粘合剂的面板100在运行中可能经历的最高温度来得高的导电可熔融流动热塑性塑料粘合剂。这样的粘合剂熔体流动以进行紧密的电气连接,例如紧密地电气连接到太阳能电池100的导体410,好像它们已经在烧结导体410上直接成型、干化及固化,以及紧密地电气连接到电气接点材料及其他导电材料及粘合剂。在一典型范例中,粘合剂图案210、220的厚度将是小于大约0.5-5 mils(大约0.01-0.13 mm),而在其他范例中其厚度可能小于大约8 mils(大约0.20 mm)。可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)购得的几种导电可熔融流动热塑性塑料粘合剂适合使用。例如,“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8090类型导电粘合剂在大约100℃-110℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8120类型导电粘合剂在大约130℃-140℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8130及ST8130类型导电粘合剂在大约140℃-150℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8140类型导电粘合剂在大约150℃-160℃的温度合适地熔体流动及“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的CB8150、TP8150及ST8150类型导电粘合剂在大约160℃-170℃的温度合适地熔体流动。可熔融流动导电粘合剂是以导电颗粒(例如银、金、镀铜或类似物)填充的粘合剂,填充这些导电颗粒是为了使粘合剂能够导电。
电气绝缘图案250优选包括一熔体流动温度比使用这样的粘合剂的面板100在运行中可能经历的最高温度来得高(例如在80℃-200℃之间,优选在100℃ -160℃之间)的电气绝缘可熔融流动热塑性塑料粘合剂。这样的粘合剂熔体流动,以便在导电粘合剂图案210熔体流动而紧密地电气连接到(例如)太阳能电池400的导体410的过程期间在太阳能电池400的边缘上定形。绝缘粘合剂图案250因此使太阳能电池400与导体210、220、310、320的不期望接触绝缘。粘合剂250应良好地粘合到太阳能电池400、粘合到导电粘合剂210、220、310、320、粘合到上层200及粘合到后板300。在一典型范例中,粘合剂图案250的厚度将是大约1-10 mils(大约0.03-0.25 mm)。可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)购得的几种电气绝缘可熔融流动粘合剂适合使用。例如,“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP7090类型电气绝缘粘合剂在大约100℃-110℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP7120、TP7130及ST7130类型电气绝缘粘合剂在大约130℃-140℃的温度合适地熔体流动及“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP7150及ST7150类型电气绝缘粘合剂在大约150℃-160℃的温度合适地熔体流动。
此外,以及可选择地,图案化导体210、220可以在上板200上包括一蚀刻或沉积(例如通过有或没有附加电解电镀的化学电镀)或印刷图案化金属导体层,例如一带有锡、镍、银、镍-银合金涂层或镀层的铜金属导体(例如0.25 - 2.0盎司的铜)、一沉积银导体或以合适金属(例如锡、银、镍-锡合金、金及/或镍-银合金)电镀或涂层以防止氧化的印刷银填充油墨、或可以是所述导电可熔融流动粘合剂以期望的图案丝漏或印刷或沉积。在使用图案化金属导体210、220时,它们可以以用于制造印刷电路板的相同过程成型。有了这个选项,所述导电粘合剂只需连接到太阳能电池400的汇流条410的面积的一部分(例如它的10%),而绝缘粘合剂则可以用于汇流条410的面积的其余部分。
图案化金属导体的印刷及蚀刻可以使用用于制造印刷电路板的相同方法。不论是否导电及不论是否导热,图案化粘合剂(例如粘合剂210、220、250、310、320)可以以任何合适方法施加,例如通过丝漏、沉积、印刷、喷墨印刷及类似方法。
图4为用于图1的范例太阳能电池面板100的一后板300的一实施例的平面图,图4A为其侧面图,而图4B则为其侧截面图。后板300包括一相对较薄的稳定材料(优选可熔融流动材料)以支撑与其相邻的太阳能电池400,例如在后板300热层压在一太阳能电池面板100中时。后板300包括一可直接粘合的电路结构,以协同上板200提供太阳能电池400之间的热粘合电气连接。
在后板300的大致平行的多个宽面的其中之一上,是一图案的电导体310,这些电导体310的大小及排列适合连接到在后板300层压在一面板100中时放置于与后板300相邻的位置的一太阳能电池400的后表面上的多个电气接点。可以将所述图案构造成与太阳能电池400的后表面上的所有或部分接点匹配。范例导体310可以包括(例如)两个导体或另一配置以电气连接到太阳能电池400的背面上的接点。导体310可以长于或短于太阳能电池400的尺寸,然而,每一导体310的长度足以延伸超过一太阳能电池400的边缘,以到达靠着后板300放置的相邻太阳能电池400之间的空间中。
位于一行的末端并因此将不会位于一行中的两相邻太阳能电池400之间的空间的图案化导体310可以具有一横向导体320,以协同上板200的一导体220,在一相邻行的太阳能电池400的同一末端进行与太阳能电池400的连接。因此,太阳能电池400的串联电气连接的布置沿一行向下并沿相邻的一行向上(例如在相邻行的方向相反)。当太阳能电池400的行数为偶数时,所述串联线将自然地位于后板300的同一末端;当太阳能电池400的行数为奇数时,可以添加一布置长度为上层200或后板300长度的外加导体,以便在太阳能电池面板100的同一末端或在靠近太阳能电池面板100的同一末端处进行与所述串联线的两个末端的电气连接。
位于太阳能电池的串联连接的(需要进行一外部连接的)末端的图案化导体310提供一末端接点330,一外部导体340(例如一电线340)可以与末端接点330连接,例如通过软焊或通过导电粘合剂(例如用于导体310、320的同一粘合剂)与末端接点330连接。因此,为了能够软焊,末端接点330可以涂以或镀以一可软焊金属,例如涂以或镀以金属(例如锡、镍-锡合金、镍-银合金或镀锡铜),或以金属(例如锡、镍-锡合金、镍-银合金或镀锡铜)钝化。
图案化导体310、320在被装配到一面板100中时,协同上板200上的相应图案化导体210、220提供相邻太阳能电池400之间的部分互连,以完成太阳能电池400的互连。优选地,后板300上具有一个或多个靶344或其他对准记号344,以便在施加图案310、320之时提供相对于图案310、320的参考点,以及提供相对于上板200的参考点,以便在放置及定位后板300时适当地与上板200对齐及调节。
图案化导体310可以包括位于其一末端的一任选横向导电部分312,所述横向导电部分312在一大致位于放置在上板200上的相邻太阳能电池之间的缝隙或空间中的位置处连接所述两个平行导体310,从而提供一“π”形(π-形)导体310’以及增加导体310可供用于与上板200的导体210、212进行连接的面积。
后板300优选以一适合支撑导体310、320及面板100的电气绝缘基底材料成型。后板300一般是一相对较薄的聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯萘(PEN)及/或聚偏氟乙烯(PVDF)或其共聚物,而且可以是任何合适厚度,例如其厚度可以薄如3-5 mils(大约0.09-0.13 mm),也可以是大些的厚度,视任何特定实例中期望的耐久性及强度而定。后板300的导体310、320的导电可熔融流动粘合剂材料以上板200的可熔融流动粘合剂的熔体流动温度为优选熔体流动温度,例如在大约80℃至大约200℃范围的温度熔体流动,更优选在大约100℃至大约160℃之间的温度范围熔体流动,所述温度范围高于面板100预期在运行中经历的温度,而且低于一太阳能电池可能经历不良变化或可能损坏时的温度。优选地,所有导体210、220、310、320使用相同的导电可熔融流动粘合剂。
适合用于后板300的材料包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚氟乙烯(PVF)及/或聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物材料,例如可从在美国宾夕法尼亚州“普鲁士王社区”(King of Prussia, Pennsylvania)设有办事处的“阿科玛公司”(Arkema, Inc.)取得的Kynar? 9301、2500、2750及2800类型含氟聚合物的聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物材料,以及类似的聚氟乙烯(PVF)及聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物及它们的单独层压物或与其他材料的混合层压物。优选材料具备良好的紫外线抗性及良好的溶剂抗性,而且与太阳能电池400相邻的层可很好地粘着太阳能电池及它们的金属接点、玻璃及导电粘合剂。在每一实例中,所有可熔融流动材料的熔体流动温度应相似,然而,所述可熔融流动导电粘合剂(例如图案310、320的可熔融流动导电粘合剂)的熔体流动温度可能略低,例如比施加所述可熔融流动材料的基板(例如后板300)的熔体流动温度低大约10-20℃。
由于太阳能电池400在暖和或炎热的气候下无掩蔽于强烈阳光时可能受热到相对较高的温度,例如温度上升至高达大约80-110℃,因此有必使热从太阳能电池传导至他处,以减轻它们在温度上升时的效率下降。可以使后板300导热以减轻这样的升温,而且可以进一步使后板300热耦合到一具有良好导热性的金属背板。当后板300包括一乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)材料时,所述乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)材料及它们的层压物可以以导热颗粒填充或装载,以成为一导热材料。这样的颗粒可以包括氧化铝、氧化锌及其他导热电气绝缘颗粒。合适的可熔融流动导热板304包括(例如)导热率为大约0.5-4.0 Watt-meter/°K的EVAT7355及EVAT7358类型导热板及导热率达大约12-20 Watt-meter/°K的EVAT7359、SG7113及SG7133类型导热板,所有这些导热材料可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得。上述类型的后板300可以而且优选与太阳能电池400相邻,以封装太阳能电池400,而且它们的厚度应至少与太阳能电池400背面上可能存在的任何接片的厚度相同。
这样的导热后板300、304在与一铜制或铝制外后底板308一起使用时,例如与一厚度为大约2-5 mils(大约0.02- 0.12 mm)或更厚 - 例如厚度为大约15 mils(大约0.4 mm)的铝板308及一框一起使用时,可以充分降低太阳能电池400的接合点温度,例如降低至大约70℃,视它们的厚度而定。金属板308可以是一蜂巢、穿孔层压物或其他结构件的部分,视所需要的结构强度及/或导热率而定。金属板/层308可以图案化及/或涂层在其外部表面,以增加其外向热传递。
导电图案310、320优选包括一导电性良好而且熔体流动温度比使用这样的粘合剂的面板100在运行中可能经历的最高温度来得高的导电可熔融流动粘合剂。图案310、320、330在太阳能电池400的背面将靠着放置的后板300的表面上成型。这样的可以潮湿地使用或在干化或B-阶段固化之后使用的粘合剂熔体流动以进行紧密的电气连接,例如紧密地电气连接到太阳能电池100的后连接点,好像它们已经在太阳能电池100的所述后连接点上直接丝漏及固化,以及紧密地电气连接到电气接点材料及其他导电材料及粘合剂。在一典型范例中,粘合剂图案310、320的厚度将是大约5-8 mils(大约0.13-0.20 mm)。可从美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)购得的几种导电可熔融流动粘合剂适合使用。例如,“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8090类型导电粘合剂在大约100℃-110℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8120类型导电粘合剂在大约130℃-140℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8130及ST8130类型导电粘合剂在大约140℃-150℃的温度合适地熔体流动、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8140类型导电粘合剂在大约150℃-160℃的温度合适地熔体流动及“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8150及ST8150类型导电粘合剂在大约160℃-170℃的温度合适地熔体流动。可熔融流动导电粘合剂是以导电颗粒(例如银、金、镀铜或类似物)填充的粘合剂,填充这些导电颗粒是为了使粘合剂能够导电。由于导电粘合剂310、320能抵抗紫外线直接辐射,合适的导电粘合剂的熔体流动温度一般与上层200的熔体流动温度大约相同,而且可以包括“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的CB8130及ESP8450类型导电粘合剂及类似物。
此外,及可选择地,图案化导体310、320可以在后板300上包括一蚀刻或沉积(例如通过有或没有附加电解电镀的化学电镀)或印刷图案化金属导体层,例如一带有锡、银、镍-银合金涂层或镀层的铜金属导体(例如0.25 - 2.0盎司的铜)、一沉积银导体或以合适金属(例如锡、镍、镍-锡合金、银、金及/或镍-银合金)电镀或涂层以防止氧化的印刷银填充油墨、或可以是所述导电可熔融流动粘合剂以期望的图案丝漏或印刷或沉积。在使用图案化金属导体310、320时,它们可以以用于制造印刷电路板的相同过程成型。有了这个选项,所述导电粘合剂只需连接到太阳能电池400的接触面积的一部分(例如它的10%),而绝缘粘合剂则可以用于其面积的其余部分。
图案化金属导体的印刷及蚀刻可以使用用于制造印刷电路板的相同方法。不论是否导电及不论是否导热,图案化粘合剂(例如粘合剂210、220、250、310、320)可以以任何合适方法施加,例如通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷、薄片层压及类似方法。
虽然上层200、后板300及其上的图案化粘合剂的所有可熔融流动材料的熔体流动温度应相似,但认为直接面对入射阳光的层的熔体流动温度以比在其后的层的熔体流动温度略高为优选。例如,如果后板300是一熔体流动温度为大约135℃-150℃的聚偏氟乙烯(PVDF)层,例如像Kynar2750聚偏氟乙烯(PVDF)材料及其合适混合物,则上板200可能是一熔体流动温度为大约120℃-130℃的聚偏氟乙烯(PVDF)层,例如像Kynar2500聚偏氟乙烯(PVDF)材料及其合适混合物,而且也可以使用为这样的聚合物改性的导电粘合剂 - 比如“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8130、ST8130、TP8140及ST8150类型粘合剂。虽然优选氟化热塑性聚合物及它们的混合物,但也可以使用其他熔体流动及热熔粘合温度在80℃-200℃之间(接近上板200的熔体流动温度)的抗紫外线聚合物。
图5包括图5A-5E,其图解一用于制造图1的范例太阳能电池面板100的方法或过程500中的多个步骤,而图6为一流程图的示意图,其图解一用于制造一范例太阳能电池面板100的方法500的实施例。在所述附图中,只是显示太阳能电池的一部分及面板100的元件。虽然参考标记如上层200、后板300、太阳能电池的前面及背面及类似参考标记可以用于描述过程500,(例如)为了这样的项目的描述的一致性,术语如“上”、“后”、“前面”、“背面”及类似术语不一定是描述过程500中的元件的位置或方向。
与传统太阳能电池面板组装过程一般以将太阳能电池组装成串或模块为开始,然后将所述串或模块与太阳能电池的背面设置在一后板上,接着以一透明前板封装及覆盖太阳能电池的背板及前面不同,过程500以一具有可熔融导体的可熔融流动上板或前板为开始,将太阳能电池放置于所述上板之上,使太阳能电池的正面与所述上板相邻,然后将所述后板放置在所述太阳能电池上。所述叠层经受层压以使所述上板熔体流动,以及使所述可熔融流动导体进行太阳能电池之间的互连及封装所述太阳能电池面板。这个过程可以称为太阳能电池400“回流模塑”为一太阳能面板100。
有利地,过程500避免昂贵且艰难的将太阳能电池软焊成串联串、将所述串联串的太阳能电池搬运及防止到所述后板上以及进行真空层压所述面板的批次处理的传统步骤。同样有利地,过程500及太阳能电池面板100可与易于取得的标准太阳能电池及某些性能获认可的材料兼容,从而减低技术及可靠方面的风险。此外,组装太阳能电池面板100只需使用一热层压过程,避免了其他对太阳电池的互连而言可能引起应力及导致潜在失效的过程(如软焊)。
在图5A中,步骤510包括取得(510)可熔融流动电气绝缘上板200,而如果所述上板200上尚未具有图案210、220的可熔融流动导电粘合剂,步骤510可以进一步包括施加(514)所述图案210、220的可熔融流动导电粘合剂到所述可熔融流动上板的一个表面以及施加(516)所述图案的可熔融流动电气绝缘粘合剂250到所述可熔融流动上板的所述一个表面。上板200因此可接纳太阳能电池400于其上。
在图5B中,太阳能电池400放置在所述图案的导电粘合剂上,它们的前面(光敏面)靠着导电粘合剂图案210及上板200。放置(520)包括使所述太阳能电池与导电粘合剂图案210对齐,使得所述导电粘合剂图案的相应于太阳能电池的前面上的电气接点的部分与太阳能电池的电气接点相邻,一进行它们之间的电气连接。导电粘合剂图案210的最终接触后板300的导电粘合剂图案310的部分在这个步骤无掩蔽于太阳能电池的一个边缘,例如未由太阳能电池覆盖,而且太阳能电池的对面边缘部分地覆盖电气绝缘粘合剂250。因此,导电粘合剂210及电气绝缘粘合剂250无掩蔽于太阳能电池400的相反边缘。
一般上,上板200的粘合剂材料的粘性足以将在上板200上压靠着上板200的太阳能电池400保持在它们的位置,然而,可以对上板200或太阳能电池400或两者加热,以提高粘性至期望程度或提高粘性至足以保持太阳能电池400在上板200上所需要的程度,例如加热至大约60℃。上板200可以具有大小用于接纳太阳能电池400于其中的凹陷或槽。优选地,上板200具有一个或多个靶244或其他对准记号244,以便在施加图案210、220、250及放置太阳能电池400于上板200上之时提供相对于粘合剂图案210、220、250的参考点。
在图5C中,上板200及太阳能电池400在足以使上板200的材料及其上的粘合剂210、220、250熔体流动的温度及压力下经受层压(530),使得太阳能电池400被压入所述熔体流动材料及粘合剂中。因此,太阳能电池400嵌入上层200,而且具有与它们的正面上的导电网格接点410接触的导电粘合剂连接210。绝缘粘合剂250熔体流动,在太阳能电池400的边缘成形,以使这些边缘对熔体流动导体210绝缘。其中嵌入太阳能电池400的上层200优选具有相对平面的前表面及后表面而且厚度相对统一,太阳能电池400的后表面及其上的电气接点无掩蔽(像由导电粘合剂210的部分提供的延伸超过太阳能电池的边缘的接点那样),以随后进行与它们的电气连接。在热层压上层200时,可以使用一个或多个相对较硬的衬背板,以确定其相对平面的前表面及/或后表面。
热层压上层200可以作为一由多个太阳能电池400构成的模块使用,其中所述太阳能电池400嵌入一光学透明层200,及其中可以在热层压上层200的后部的一相对平面的表面与太阳能电池400的前面及背面进行连接。虽然模块200可以包括嵌入热层压上层200的所有太阳能电池400,该热层压上层200可以按期望分割成多个较小的具有数目较少的太阳能电池400的模块,例如像分割步骤570那样。
步骤530可以包括在热层压(530)之前靠着上层200及太阳能电池400放置(534)一防粘衬里536以使上层200不会粘合到层压辊或层压板(不论这样的层压辊或层压板是否经受加热),以及在层压(530)之后拆除防粘衬里536。可以使用一TEFLON?防粘衬里或其他合适的防粘衬里材料,而且所述防粘衬里优选略大于上层200。优选地,对上层200的与太阳能电池的背面接触的一侧使用一防粘衬里536,而且也可以对上层200的另一侧面使用一防粘衬里。在步骤560中,可以靠着防粘衬里536的无掩蔽侧放置一相对较硬的衬背,或可以靠着上板200的无掩蔽侧放置一玻璃板,例如在太阳能电池400的正面的相反面放置一玻璃板。
在步骤530之后或在将粘合剂图案310及/或320施加到上层200的步骤544之后的这个阶段,上层200适合提供包括一个或多个太阳能电池的物件及/或提供封装的单个或多个太阳能电池400供收纳入其他物件。在这种情形下,上层200及其上的太阳能电池400经受热层压(530)熔体流动成为图中所示的上层结构,然而,当需制成一面板100时,可以省略热层压步骤530,而且上层200、太阳能滇池400及后板300都可以在一个操作中经受热层压(560)。因此,热层压步骤530可能为可选,而一个热层压560可能为必需。
在图5D及5E中,步骤540包括取得(540)电气绝缘后板300,而如果所述后板300上尚未具有图案310、320的可熔融流动导电粘合剂,步骤540可以进一步包括施加(544)所述图案310、320的可熔融流动导电粘合剂到所述后板300的一个表面。图案310、320的导电粘合剂可以在后板300与上层200对齐并层压到上层200之前施加到后板300,或可以施加到上层200,例如施加到无掩蔽太阳能电池400的背部的上层200侧面。后板300因此可从步骤530组装到上层200,并与上层200对齐并靠着上层200放置(550)。
当后板300及上层200适当对齐(550)时,与太阳能电池400的后接点进行连接的导电图案310、320的部分与太阳能电池400的后接点相邻,而需与上层200的导电粘合剂图案210、220的无掩蔽部分进行连接的导电粘合剂图案310、320的部分与导电粘合剂图案210、220的无掩蔽部分相邻。
步骤560包括在足以使至少上层200及其粘合剂图案210、220、250、310、320粘合到太阳能电池400的后接点及粘合到后板300(后板300可以是由一可熔融流动材料制成)的温度及压力下,热层压(560)后板300及上层200,以形成图中所示的太阳能面板100。优选地,热层压步骤(560)包括热滚压层压(560),其中所述热层压基本上以一横过一上层200及/或一太阳能电池面板100进行,以使所有空气或其他气体在层压边缘前面压出,而且不致被困或形成泡沫或空隙;泡沫或空隙可能导致剥离,这在压榨或真空层压中可能发生。
明确地说,在步骤560中,导电热塑性塑料粘合剂图案210、310的无掩蔽部分相邻并重叠,而且一起熔体流动,以完成每一太阳能电池400的前接点与相邻太阳能电池400的后接点之间的永久电气连接。此外,在步骤560中,导电热塑性塑料粘合剂图案220、320的无掩蔽部分相邻并重叠,而且一起熔体流动,以完成一行的末端的一太阳能电池400的前接点与相邻行中的太阳能电池400的后接点之间的永久电气连接。同时,热塑性塑料上层200及绝缘热塑性塑料粘合剂图案250在步骤560中熔体流动,以粘合到其上没有导电粘合剂210、220、310、320的后板300的部分,从而在太阳能面板100的上层200及后板300之间形成一连续而且基本上无空隙的界面。
步骤560可以包括在热层压(560)之前靠着后板300放置(564)一防粘衬里566,以使后板300不会粘合到层压辊或层压板(不论这样的层压辊或层压板是否经受加热),以及在层压(560)之后拆除防粘衬里566。可以使用一TEFLON?防粘衬里或其他合适的防粘衬里材料,而且所述防粘衬里优选略大于太阳能面板100。优选地,对后板300使用一防粘衬里566,而且也可以对上层200使用一防粘衬里。
由于与太阳能电池400相邻的所有上层200、300及粘合剂210、220、250、310、320是热塑性塑料,而且不需要完全交联来达到强度,热层压步骤530、560只需维持一段足以加热及熔体流动这些热塑性塑料材料的时间,这个时间可以很短,例如一般为大约1-3分钟。不需要延长在高温下进行固化的时间;当温度下降到低于所述热塑性材料的熔体流动温度时,“固化”便完成。因此,与传统太阳能面板需要冗长固化时间(例如一般为15-30分钟)以允许完全交联来达到强度相比,所述热层压步骤在给定时间内可以加工更多的太阳能电池面板100。在层压设备的有效使用中,本布置及方法的特点产生显著的优势,例如每小时加工多达20-60个单位,与传统太阳能面板的真空层压每小时加工2-4单位形成对比,从而降低单位生产时间及成本。
此外,由于本结构及方法可以使用优选的滚压层压530、560,泡沫及空隙往往由滚压动作挤出,因此可以避免真空层压及真空层压设备的附随成本。然而,如果需要,或如果真空层压设备可供使用,本布置及方法可以在步骤530及/或560中使用真空层压。在这种情形下,每单位加工时间还是比传统面板所需时间少得多,因此可以预期可观的效率改进及成本降低。如果本布置中的一层或多层包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或另一交联聚合物,所述层压步骤为时不再比熔体流动所述热塑性塑料材料所需时间长,而且所需要的任何交联可以随后在无真空情况下的后固化中发生。
图7为一示意图,其图解对制造范例太阳能电池面板100有用(例如用于执行方法500的步骤530及/或560)的一范例热滚层压设备600。层压辊610以一等同层压产品(例如步骤530中的层压上层200或步骤560中的层压太阳能电池面板100)的期望厚度的间距隔开。一般上,层压辊610经受加热,例如加热到一高于期望熔体流动温度的温度,而且被驱动旋转,其旋转速度适合使上层200及/或太阳能面板100以它们被提高到热滚压层压所期望熔体流动温度时的速度穿过层压设备。
熔层压设备600可以使用合适的橡胶压辊,可以形成有极少空隙或没有空隙的层压封装模块及面板。封装及界面间空隙的极小化可以进一步通过以一更高温度(例如一高于可熔融流动热塑性塑料聚合物的微晶的熔点的温度)及/或以一略大厚度进行层压来加强。可选择地,也可以使用一标准基于批次的真空层压过程。本布置的即时熔体流动及封装的加强消除了延长乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)类封装剂或其他交联封装剂的化学固化温度的驻留时间的需要。
当期望一高于层压辊610可以够快地传递热量到上层200及/或太阳能面板100以使上层200及/或太阳能面板100提高到期望的熔体流动温度时的速度的层压速度时,需层压的上层200及/或太阳能面板100可以通过一个或多个加热元件630(例如辐射加热元件630或加热表面650),以便在进入热层压辊610之前充分加热到熔体流动温度,其中上层200及/或太阳能面板100的可熔融流动材料因受热至熔体流动温度而熔体流动并经受热层压。
可以从受热层压辊610沿着一路径提供多个导辊620,以便在层压上层200及/或太阳能面板100经受热层压之后冷却至低于其各种可熔融流动元件的熔体流动温度且其不需支撑时(例如由导辊620支撑)的温度期间支撑所加热的层压上层200及/或太阳能面板100。导辊620的路径的长度及/或宽度可以长于一上层200及/或一太阳能面板100的长度及宽度,使得多个上层200及/或多个太阳能面板100可以从受热层压辊610移开,而且可以在它们冷却期间由导辊620支撑,因此一上层200及/或一太阳能面板100充分冷却所需时间不会耽搁随后的上层200及/或太阳能面板100的热层压。
层压上层200(例如不论是用作太阳能电池模块200或用作与一后板300一起层压的上层200 )及/或层压太阳能电池面板100可以以任何便利方式收集,例如可以提供一容器650供其存储、包装及/或装运用。可选择地,容器650可以具有一重量反应底部,当容器650腾空时,其重量反应底部位于导辊620的水平,并随着太阳能电池100在其上堆叠向下移动,这可以由一个或多个支承弹簧或由一电气或其他机械传动设备提供。可选择地,所述防粘衬里可以放在一层压上层200及/或一层压太阳能面板100上的适当位置,以保护其表面,例如用于存储、包装及/或转运时的堆叠,而且可以在使用之前拆除。
上层200及/或太阳能面板100的滚压层压可以使用一相对较硬或刚性的衬背板,以便在滚压层压期间支撑上层200或面板100,从而确定所述熔体流动产品将成形的平面。范例包括(例如)在模块200及/或面板100的层压中使用的熔体流动温度下保持其平面性及外形的一金属板(比如铝板)或热固性塑料板(比如环氧树脂或一薄板)。例如,可以靠着防粘衬里536使用一衬背板,例如用于确定太阳能电池400的后表面及包括粘合剂图案210的熔体流动上板200成形的平面(例如靠着防粘衬里536)。
热层压上层200可以用作一嵌入光学透明层200的太阳能电池模块200,其中可以在热层压模块200的后部的一相对平面的表面连接到太阳能电池400的前面及后面。上层200可以按期望分割成多个较小的具有数目较少的太阳能电池400的模块,例如像分割步骤570那样。
当层压步骤560需通过连续的热滚压层压来对由供应辊筒660供应的需层压材料执行时,上层200及后板300可以由其辊筒或带供应,而且所述连续层压560程序导致一相对长片或长条的太阳能面板100。在这种情况下,所述长片的太阳能面板100可以切割(570)或以其他方式分离(570)为单一太阳能面板100,例如由一可竖向移动刀片640及一砧面642切割,而且可以接着收集于容器670中。
当层压步骤560需通过热滚压层压来对以相对较长及/或较大的薄片形态供应的需层压材料执行时,例如上层200及/或后板300可能以大片的形态提供,所述连续层压560程序导致一相对较长及/或较大片的层压上层200及/或太阳能面板100。在这种情况下,所述长片及/或大片的上层200及/或太阳能面板100可以切割(570)或以其他方式分离(570)为单一太阳能电池模块及/或太阳能面板100,例如由一可竖向移动刀片640及一砧面642切割,而且可以接着收集于(例如)容器670中。
设备600可以具有供应辊筒660,供应辊筒660包括上层200的来自辊筒662的物料及后板300的来自辊筒663的物料,上层200的物料及后板300的物料集合为一片状层叠材料,并馈入受热滚压辊610。供应辊筒660也可以包括一个或多个供应防粘衬里的防粘衬里辊筒664,防粘衬里在其热滚压层压到上层200及/或太阳能电池面板100中之前铺于上层200及/或太阳能电池面板100的表面上,而且供应辊筒660也可以进一步具有一个或多个卷带筒665,卷带筒665在上层200及/或太阳能电池面板100经受热滚压层压之后从上层200及/或太阳能电池面板100将防粘衬里拆除。
图8包括图8A、8B及8C,它们各为一范例太阳能电池面板100的部分剖视图,这些部分剖视图显示所述范例太阳能电池面板100上的一范例互连布置210、220、310、330。在这些图中,前表面(有效表面)上具有不同网格图案的太阳能电池400范例根据本布置及方法,用于一太阳能电池面板100中。
在图8A中,太阳能电池400具有一单一延伸汇流条410,单一延伸汇流条410带有多个在其前表面的两个方向垂直地延伸的窄长导体。这些导体一般上是烧结金属导体。导电粘合剂图案210具有一基本上位于其上的相应单一延伸导体汇流条410。为了减少对太阳能电池400的有效面积的覆盖(缩小),一般上尽可能使汇流条410 的面积制得小,而导电图案210优选相应地最小化到与汇流条410充分一致。上层200的导电粘合剂图案220一般上在与太阳能电池400的前表面相邻处制得较宽,以减低电阻。后板300的导电粘合剂图案310、320可以具有一延伸的长方形外形或其他期望外形,但一般可以制得较宽,以减低电阻。导电粘合剂图案310、320可以连接到任何期望位置,例如在太阳能面板100的狭窄末端或其较长的两边的其中之一或较长的两边靠拢或分开,在这些位置可以连接外部电路,例如通过电线240、340连接外部电路。
在图8B中,太阳能电池400具有双延伸汇流条410,双延伸汇流条410带有多个在其前表面的两个方向垂直地延伸的窄长导体。这些导体一般上是烧结金属导体。导电粘合剂图案210具有一基本上位于其上的相应双延伸导体汇流条410。为了减少对太阳能电池400的有效面积的覆盖(缩小),一般上尽可能使汇流条410 的面积制得小,而导电图案210优选相应地最小化到与汇流条410充分一致。上层200的导电粘合剂图案220一般上制得较宽,以减低电阻。后板300的导电粘合剂图案310、320可以具有一延伸的长方形外形或其他期望外形,但一般可以制得较宽,以减低电阻。导电粘合剂图案310、320可以具有一延伸的长方形外形或其他期望外形,例如可能具有单导体或双导体,但一般可以制得较宽,以减低电阻。导电粘合剂图案310、320可以连接到任何期望位置,例如在太阳能面板100的狭窄末端或其较长的两边的其中之一或较长的两边靠拢或分开,在这些位置可以连接外部电路,例如通过电线240、340连接外部电路。
在图8C中,太阳能电池400上没有汇流条或其他烧结金属导体,但一般上覆盖在一薄透明导电层中,例如覆盖在一氧化铟-锡层中。在这种情形下,导电粘合剂图案210可以具有单或双延伸汇流条210,汇流条210带有多个在其前表面的两个方向垂直地延伸的窄长导体214,从而在上层200经受热层压时熔体流动及电气连接到太阳能电池400的前表面,从而发挥与太阳能电池400的上述汇流条及其他薄导体相同的功能。为了减少对太阳能电池400的有效面积的覆盖(缩小),一般上尽可能使导电图案210的面积制得小。如以上所述,上层200的导电粘合剂图案220及后板300的导体310、320一般上制得较宽,以减低电阻。后板300的导电粘合剂图案310、320可以具有一延伸的长方形外形或其他期望外形,例如可能具有单导体或双导体。亦如以上所述,导电粘合剂图案310、320可以连接到任何期望位置,在这些位置可以连接外部电路。
优选地,导电热塑性塑料粘合剂图案210包括一金属导体。在这种情形下,可以在一透明上板200上(例如一由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP7090、TP7120、TP7130、SG7130、SG7150或TP7150类型热塑性塑料绝缘粘合剂制成的板上)形成一图案化金属导体图案,例如通过印刷电路板中使用的图案蚀刻或通过直接在上板200上沉积金属化(例如通过化学电镀或电解电镀或通过另一合适过程)形成一图案。优选地,所述金属化以一锡、镍、镍-锡合金、镍-银合金或其他贵金属饰面保护,而且所述由导电热塑性塑料粘合剂制成的(例如由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的TP8090、TP8120、TP8150或ST8150类型热塑性塑料导电粘合剂制成的)图案210、220可以在其上沉积。所述导电粘合剂成型为多条宽度足够的线,例如大约2 mils(大约0.05 mm)或更宽的线,这是所述金属化细线的最小宽度。
图9包括图9A-9B,它们图解制造一使用带接片太阳能电池400的太阳能电池面板100的过程或方法中的范例步骤。带接片太阳能电池400具有一个或多个延伸可软焊金属接点接片415,所述一个或多个延伸可软焊金属接点接片415软焊到带接片太阳能电池400前面上的一个或多个汇流条410,并延伸超过带接片太阳能电池400的一前边缘;而且带接片太阳能电池400具有一个或多个可软焊延伸金属接点接片425,所述一个或多个可软焊延伸金属接点接片425软焊到太阳能电池400背面上的一个或多个导电接点,并延伸超过太阳能电池400的所述第一边缘对面的边缘。金属接点接片415、425一般为银或镀锡铜,使得可以软焊,以将(例如)太阳能电池400组装成串联串。
在图9A中,上板200具有位于其上的、与太阳能电池400的接点接片415将坐落的位置相邻的可熔融流动导电粘合剂图案210、220,以便电气连接到太阳能电池400的接点接片415。上板200也可以包括可熔融流动电气绝缘粘合剂图案250,以使太阳能电池400的边缘绝缘。
上板200中可以具有槽202,以如图所示将太阳能电池400接纳于其中,槽202可以具有在太阳能电池400放置在上板200上时供接片415插入的装置,在这种情形下,上板200的表面上的导电粘合剂图案210、220可以延伸入其槽202中,以确保连接到接片415。即使如果不提供槽202,接点接片415也比上板200及其上的粘合剂210、220、250的可熔融流动材料坚硬,所以所述可熔融流动材料将在接片415周围流动,而且接片415将嵌入上层200,并在不需要在太阳能电池400上产生应力的情况下允许进行与导体210、220的连接。
后板300具有位于其上的、与太阳能电池400的接点接片425将坐落的位置相邻的可熔融流动导电粘合剂图案310、320,以便电气连接到太阳能电池400的接点接片425,以及在上板200及后板300堆叠及一起经受热层压以熔体流动包括粘合剂图案210、220、250的上板200及包括粘合剂图案310、320的后板300以形成太阳能面板100时,通过导电粘合剂图案210、220电气连接到接点接片415。
在图9B中,可见到热层压太阳能电池面板100具有多个太阳能电池400,所述多个太阳能电池400以已经在太阳能电池接点接片415、425周围熔体流动的可熔融流动导电粘合剂嵌入上层200,以进行它们之间的电气连接,由此相邻的太阳能电池串联连接。
图10为一范例太阳能电池面板100的一实施例的侧截面图,图10A为其一部分的侧截面图,而图10B则为其一接片组件430的侧面图。太阳能面板100包括多个太阳能电池400,这些太阳能电池400通过一透明可熔融流动热塑性塑料上板200及一分层或层压后板300之间的热层压而封装,后板300包括一可熔融流动导热电气绝缘热塑性塑料层300,可熔融流动导热电气绝缘热塑性塑料层300由一位于两个含薄氟聚合物层之间的薄金属层308衬背。太阳能电池400的前面及后面的电气连接,可以通过所描述的任何布置进行,而且优选使用下述接片430。
太阳能电池面板100的边缘由一框110(例如一铝框110)支撑并优选由其围绕,框110一般具有一对向内延伸的凸缘112,凸缘112靠着层压层200、300-308的前表面及后表面,以在边缘支撑所述层压层。优选在层压层200、300-308及框100的组装时提供一边封115,以在框110内将层压层200、300-308的边缘密封在凸缘112之间。
在一典型面板100中,上层200的厚度可以大约为12-15 mils(大约0.25-0.38 mm或大约250-375 microns),而且上层200优选为由可从“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得的SG7130类型可熔融流动透明电气绝缘热塑性塑料制成,所述SG7130类型可熔融流动透明电气绝缘热塑性塑料可以作为封装剂及保护层使用,所以可以省略一玻璃板。如果期望或需要一玻璃前板或其他前板,由SG7130类型热塑性塑料及类似热塑性塑料制成的上层200可以在与太阳能电池400及/或后板300层压在一起之前或之后,与所述玻璃前板或其他前板层压在一起,或上板200可以在所述玻璃前板或其他前板上成型。
后板300可以由与上板200相同的材料制成,或可以由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7120类型可熔融流动电气绝缘热塑性塑料或“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7133或CB7135类型可熔融流动导热电气绝缘热塑性塑料制成,这些材料可提供降低太阳能电池400的操作温度的优点。导热热塑性塑料如SG7133及CB7135类型热塑性塑料具有良好的紫外线抗性,因此可以用作一外后涂层304。如以上所述,前述热塑性塑料聚合物对太阳能电池400具有良好的粘着力,而且不需要交联来改进强度,因此可以有效地处理,例如在传统真空层压面板所需时间的大约十分之一之内处理。这些材料也具有充分强度,因此允许整个后板300的厚度及重量比传统太阳能面板衬底材料所需的厚度及重量小。其他材料 - 比如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)及类似物 - 可以在后层300不接触太阳能电池400的情况下,使用在后层300的后面。
与太阳能电池400的导电连接可以包括以任何合适方式施加到板200、300的、“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的ST8130、ST8133及/或ST8150类型可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。含氟聚合物层304可以是“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7120、SG7130、SG7133或SG7150类型材料,所述材料可以与一金属层(例如一铝板或铜板)一起层压,以便为太阳能电池面板提供一背板304-308。如以上所述,前述热塑性聚合物对太阳能电池400的金属接点具有良好的粘着力及低接触电阻,而且 不需要交联来提高强度,因此可以有效地加工。
在图10A中,一个太阳能电池400的前接点410及一相邻太阳能电池400的后接点之间的互连的细节,所述互连使用图10B中显示的接片材料430。接片材料430是一分层结构,具有一由薄金属导体432制成的中心层,例如由一铜箔或铜片制成的中心层,铜箔或铜片重量为大约1/4盎司至2.0盎司之间(大约1至5 mm之间)(或厚度为0.7 mil至3 mils,或大约0.02至0.08 mm之间),宽度在大约0.04至0.2英寸(大约1至5 mm之间),而且在金属芯432的两个表面上具有可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂434。优选地,金属箔432由一抗氧化饰面覆盖,例如由一锡、银、镍、镍-锡合金或镍-银合金镀层覆盖。
导电粘合剂434可以在金属芯432的一个或两个表面上连续延伸,或可以在金属芯432的所述表面的一部分上连续延伸,金属芯432及导电粘合剂434的导电性足以在可接受的损失的情况下运载预期电流。在一个使用“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的ST8130、ST8133及/或ST8150类型可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的实施例中,金属导体432的只是大约百分之十(10%)的面积需要由可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂434覆盖,其余面积可以由一绝缘粘合剂436覆盖,例如由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7120及/或SG7130类型电气绝缘热塑性塑料粘合剂覆盖。一般上,导电粘合剂434的一个面积(例如一直径或边长为大约1-8 mils(大约0.02-0.2 mm)的圆或正方形的面积)用于绝缘粘合剂的每一个或每两个或每五个,或甚至每十个等值面积。
因此,接片430的厚度可以从典型的8-10 mils(0.2-0.25 mm)软焊镀锡铜接片减少到大约2-5 mils(大约0.05-0.13 mm),从而有利地允许相应减少上层200的厚度,例如减少到大约5 mils(大约0.13 mm),并从而太阳能电池面板100需要的材料的重量及成本。一个范例接片430具有一厚度为大约1.5 mils(大约0.04 mm)的铜芯432及厚度为大约1 mil(大约0.025 mm)的热塑性塑料粘合剂层434、436,使得接片430的总厚度为大约3.5 mils(大约0.09 mm)。另一范例接片430具有一厚度为大约0.7 mils(大约0.02  mm)的铜芯432及厚度为大约1 mil(大约0.025 mm)的热塑性塑料粘合剂层434、436,使得接片430的总厚度为大约2.7 mils(大约0.07 mm)。
长度短于太阳能电池的尺寸的接片430可以在上板200的导电图案210及后板300的导电图案310的地方使用,如图10A的左边部分所示,其中在上层200经受热层压而形成接片430之间的互连时或在上层200、及后板300经受热层压而形成接片430之间的互连时,粘合剂210、310的熔体流动会合,从而将一太阳能电池400的前接点连接到另一太阳能电池400的后接点。这样的接片430可以在上层200及后板300上制成,或可以在太阳能电池400层压到上层200及后板300之前施加到太阳能电池400,或可以在上层200上制成及在太阳能电池400层压到后板300之前施加到太阳能电池400的背面。
可选择地,接片430的长度(例如长于太阳能电池400的尺寸并短于该尺寸的两倍)可以以相同方式使用及施加到太阳能电池400以软焊金属接片,以将一太阳能电池400的前接点连接到另一太阳能电池400的后接点。当接片430的粘性不足以如其处理所要求的那样粘合到太阳能电池400的接点时,可以加热接片430及/或太阳能电池400,以获得足够的粘着力以用于处理,例如通过以一加热到足以熔体流动粘合剂434、436的温度的工具(比如一烙铁)接触接片430,与软焊需要大约250℃的温度相比,工具的加热温度大约140-150℃。
对于某些用途而言,可能有需要使用层压片来为太阳能电池400及面板100的正面及/或背面提供保护。当一层及/或板包括一由氟化聚合物(FP)层(例如PVF及/或PVDF及/或它们的共聚物)与一层或一片非氟化聚合物(NFP)层(例如PET、EVA、PEN及/或聚酰亚胺)组成的薄片时,应使用合适的增粘方法来避免有限粘合及/或容易分层。上层200及/或后板300或施加到其上的另一层或板可以包括一由(例如PVF及/或PVDF及/或它们的共聚物)与一层或一片非氟化聚合物(NFP)层组成的薄片,可以通过使用一合适的沸点够低的溶剂,在不同层之间提供增粘。虽然可以使用一增粘层,但在使用一合适的增粘方法时,可能不需要这样的增粘层,从而简化制造程序。
例如,可以使用一可选子过程580(图6的过程500的部分)。过程580可以是过程500的步骤510及/或步骤540的一部分,其中取得一非氟化聚合物(NFP)(例如EVA或PET)层或薄片。所述氟化聚合物及/或共聚物(FP)(例如PVF或PVDF)可以以一溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、酮(比如甲基乙基酮(MEK)、丙酮或其他极性溶剂)溶解为溶液,以制成一尽可能浓的溶液,以作为一涂层施加(586),例如通过导引或喷射。优选沸点较低的(LBP)溶剂,以加快干燥化过程588。所述溶液接着被导引、浇铸、喷射或以其他方式施加(586),以涂层一基板聚合物层或板(例如由PET、PEN或聚酰亚胺制成的层或板)到期望厚度,例如大约25-500微米(大约0.025-0.5 mm,或大约1-20 mils),接着经受干燥化(588),并以可避免产生泡沫或空隙的适当速率去除溶剂,例如在环境温度或一较高温度条件下(例如在低于其闪点的温度条件下)干燥化(588)。可以施加一个或多个氟化聚合物(FP)层到所述非氟化聚合物(NFP)基底,或如果需要,可以通过重复步骤584-588取得一较厚的氟化聚合物(FP)层,其中所施加的层可以是由相同的氟化聚合物或由不同的氟化聚合物制成。所述溶剂应在热层压执行之前完全蒸发。
前述过程580也可以用于在一氟化聚合物基底上提供非氟化聚合物层。如以上所述,过程580可以是过程500的步骤510的部分及/或步骤540的部分,其中取得一氟化聚合物(FP)(例如PVF或PVDF或它们的共聚物及混合物)层或薄片。所述非氟化聚合物及/或共聚物(NFP)(例如PET或EVA)可以以一溶剂(例如甲基乙基酮(MEK)或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或其他合适溶剂)溶解为溶液,以制成一尽可能浓的溶液,以作为一涂层施加(586),例如通过导引或喷射。优选沸点较低的(LBP)溶剂,以加快干燥化过程588。所述溶液接着被导引、浇铸、喷射或以其他方式施加(586),以涂层一基板聚合物层或板(例如由PVF或PVDF或其混合物或共聚物)到期望厚度,例如大约25-500微米(大约0.025-0.5 mm,或大约1-20 mils),接着经受干燥化(588),并以可避免产生泡沫或空隙的适当速率去除溶剂,例如在环境温度或一较高温度条件下干燥化(588)。可以施加一个或多个非氟化聚合物(NFP)层到所述氟化聚合物(FP)基底,或如果需要,可以通过重复步骤584-588取得一较厚的非氟化聚合物(NFP)层,其中所施加的层可以是由相同的氟化聚合物或由不同的氟化聚合物制成。
前述过程580也可以用于在一非氟化聚合物基底上或在一氟化聚合物基底上提供填充聚合物层,例如着色、导电及/或导热氟化聚合物层。
适合用于后板300的可熔融流动材料也可以包括包括一层压在改性PVDF或其混合物或共聚物板之间的聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)板的层压后板,比如SOLARBLOCTM抗紫外线背膜层(例如可从位于美国新泽西州“普林斯顿章克申”(Princeton Junction, New Jersey)的“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)取得的SG7133类型背膜层)。“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的背膜层(如BF7110及BF7140背膜层)分别在大约110℃以上及大约140℃以上熔体流动,而且可经受热层压,例如可在大于大约15 psi的压力下经受热层压大约0.5秒或更长时间。此外,SOLARBLOCTM的SB7122、SG7133及SB9122类型防潮涂料可以用于在提供一防潮密封或防潮层,例如在上层200的无掩蔽表面或后板300的无掩蔽表面上或在一太阳能面板框或其他结构周围提供一防潮密封或防潮层。
合适的导电粘合剂包括(例如)“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SOLARBLOCTM抗紫外线导电粘合剂(例如ST8150及ST8130类型导电接片粘合剂),所述导电粘合剂可以用于连接到太阳能电池400的前接点及后接点的导电图案210、220、310、320。ST8150类型粘合剂在高于大约140℃的温度熔体流动,而且可经受热层压,例如可在大于大约15 psi的压力下经受热层压大约0.5秒或更长时间。
合适的聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物材料包括可从在美国宾夕法尼亚州“普鲁士王社区”(King of Prussia, Pennsylvania)设有办事处的“阿科玛公司”(Arkema, Inc.)取得的Kynar? 9301、2500、2750及2800类型含氟聚合物及它们的混合物及共聚物,以及类似的聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物。
需说明的是,只是后板300的无掩蔽表面需要包括一氟化聚合物;内层或多个内层可以包括一高防潮热塑性塑料,例如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)或一热固性橡胶(例如三元乙丙橡胶(EPDM))。一个优选内层是“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7113类型热塑性塑料,这种热塑性塑料可以在大约130-160℃的温度很快地熔体流动及定形,一般成形为厚度大约5-15 mils(大约0.13-0.4 mm)的层。当上板200及后板300都是由优选热塑性塑料制成时,例如一由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7130类型透明绝缘热塑性塑料制成的上板200及一由“AI科技公司”(AI Technology, Inc.)的SG7113或SG7133绝缘热塑性塑料制成的后板300,则完整优点(例如在时间及成本节约方面) - 非常迅速的熔体流动可以实现。使用所述优选材料,(例如)熔体流动(530、560)可以在真空条件或非真空条件下在少于大约1-5分钟内完成。
一由具有前表面及后表面的多个太阳能电池400组成的层压模块100、200可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,所述上层200上具有一用于电气连接到太阳能电池400的前表面的、第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池400,所述太阳能电池400层压到所述熔体流动上板200,而所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面,由此光可通过所述熔体流动光学透明上层200并撞击在所述多个太阳能电池400的前表面上;一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,所述后板300上具有一用于电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面的、第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,所述熔体流动后板300层压到所述熔体流动上层200及熔体流动到其中的所述多个太阳能电池400的后表面,而所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面;其中所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂彼此熔体流动到对方,以提供所述多个太阳能电池400的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400的另外其中之一的后表面之间的电气连接,由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一通过所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述第一图案210、220可以包括:在所述上层200上的所述第一图案210、220的一第一图案210、220的导电金属,以及设置在所述第一图案210、220的导电金属上的、所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。所述第一图案210、220可以包括:在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上的、一绝缘图案250的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案250在相应于所述多个太阳能电池400的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。所述第二图案310、320可以包括:在所述后板300上的所述第二图案310、320中的一第二图案310、320的导电金属,以及设置在所述第二图案310、320的导电金属上的、所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的部分,及其中它们的所述各自的延伸部分相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池400的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400的另外其中之一的后表面之间的电气连接。所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括一充分覆盖其前表面的透明导电前接点,而所述第一图案210、220可以包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210,所述至少一个延伸导体210具有多个相对较窄的垂直延伸的延伸导体214,以电气连接到所述太阳能电池400的前接点;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点210,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210,所述至少一个延伸导体210相应于所述太阳能电池400的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少两个平行的延伸导体210,所述至少两个平行的延伸导体210相应于所述太阳能电池400的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点。所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或两者可以包括:至少一个延伸连续带210的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。其中所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片415、425、430,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,而且所述导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点的可软焊金属带415、425;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200可以进一步包括:在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208;或在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层206;或在所述可熔融流动后板300上的一无掩蔽后表面上的一导热层308;或在所述可熔融流动后板300上的一无掩蔽后表面上的一抗紫外线可熔融流动层304、308;或前述各项的任何组合。在由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200中:所述上层200可以不像所述后板300那么厚;或所述上层200可以至少像所述太阳能电池400那么厚;或所述上层200可以不像所述后板300那么厚,而且可以至少像所述太阳能电池400那么厚。由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200可以包括一层压太阳能电池面板。所述上层200的热塑性塑料粘合剂、所述第一图案210、220的热塑性塑料粘合剂、所述后板300的热塑性塑料粘合剂及所述第二图案310、320的热塑性塑料粘合剂可以包括熔体流动温度在大约80℃与大约200℃之间范围、玻璃化转变温度低于大约0℃的一分子柔性热塑性塑料粘合剂。
一由具有前表面及后表面的多个太阳能电池400组成的层压模块100、200可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,所述上层200上具有一用于电气连接到太阳能电池400的前表面的、第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池400,所述太阳能电池400层压到所述熔体流动上板200,而所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面,而所述多个太阳能电池400的后表面无掩蔽,由此光可通过所述熔体流动光学透明上层200并撞击在所述多个太阳能电池400的前表面上,而且可以与所述多个太阳能电池400的后表面进行连接;其中所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂熔体流动,以提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面,及其中所述多个太阳能电池400的后表面无掩蔽以进行电气连接,由此与所述多个太阳能电池400的前表面及后表面的电气连接在由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200的相同表面上无掩蔽。由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200可以进一步包括:一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,所述后板300上具有一用于电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面的、第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括一延伸超过所述多个太阳能电池400的部分;所述熔体流动后板300层压到所述熔体流动上层200及熔体流动到其中的所述多个太阳能电池400的后表面,而所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面;其中所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸超过所述多个太阳能电池400的部分相互熔体流动层压到对方,以提供所述多个太阳能电池400的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400的另外其中之一的后表面之间的电气连接,由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一通过所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述第一图案210、220可以包括:在所述上层200上的所述第一图案210、220的一第一图案210、220的导电金属,以及设置在所述第一图案210、220的导电金属上的、所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。所述第一图案210、220可以包括:在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上的、一绝缘图案250的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案250在相应于所述多个太阳能电池400的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂可以包括延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘而且在靠近所述多个太阳能电池400的后表面处无掩蔽的部分,以提供所述无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面。所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括一透明导电前接点,所述透明导电前接点充分覆盖所述太阳能电池400的前表面,而所述第一图案210、220可以包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210,所述至少一个延伸导体210具有多个相对较窄的延伸导体214,所述多个相对较窄的延伸导体214垂直地延伸,以电气连接到所述太阳能电池400的前表面;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点,而所述第一图案210、220可以包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体,所述延伸导体相应于所述太阳能电池400的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点410,而所述第一图案210、220可以包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少两个平行的延伸导体210,所述至少两个平行的延伸导体210相应于所述太阳能电池400的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410。所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂可以包括:至少一个延伸连续带210的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池400的前表面上不具有金属化接点时;或多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面上具有金属化接点时。其中所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片415、425、430,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,而且所述导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一软焊到一个太阳能电池400的前表面上的一金属化接点410及软焊到一相邻的太阳能电池400的后表面上的一金属化接点的可软焊金属带415、425;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中在所述金属带432的一个表面上的面积434的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一个太阳能电池400的前表面上的一金属化接点410,而所述金属带432上的另一个表面上的面积434的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一相邻的太阳能电池400的后表面上的一金属化接点。所述由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200可以进一步包括:在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208;或在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层206;或在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层206及在所述可熔融流动光学透明氟化聚合物前层206的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208。所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层的材料可以与所述可熔融流动光学透明上层200的材料不同;或所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层的材料可以与所述可熔融流动光学透明上层200的材料不同,而且所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层及所述可熔融流动光学透明上层200可以具有在大约相同温度范围内的各自的熔体流动温度。所述可熔融流动上层200可以是至少像所述太阳能电池400那么厚。所述上层200的热塑性塑料粘合剂及所述第一图案210、220的热塑性塑料粘合剂可以包括熔体流动温度在大约80℃与大约200℃之间范围、玻璃化转变温度低于大约0℃的一分子柔性热塑性塑料粘合剂。
一由具有前表面及后表面的多个太阳能电池400组成的层压模块100、200可以包括:一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池400的前表面;一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池400的后表面;多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池400,所述多个太阳能电池400由所述熔体流动上层200及所述熔体流动后板300的所述分子柔性热塑性塑料粘合剂封装;在所述多个太阳能电池400的多个其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400中的其他太阳能电池400的后表面之间提供电气连接的导电互连部件210、220、310、320、415、425、430;其中所述上层200的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合剂粘合到所述多个太阳能电池400的前表面,而所述后板300的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合剂粘合到所述多个太阳能电池400的后表面,由此光可通过所述熔体流动光学透明上层200并撞击在所述多个太阳能电池400的前表面上;其中包括所述上层200及所述后板300的所述层压模块100、200在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。所述互连部件210、220、310、320、415、425、430可以包括:所述上层200上一电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面的、第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;所述后板300上一电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面的、第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的部分,所述各自的延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的部分相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池400的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400的另外其中之一的后表面之间的电气连接,由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一通过所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述互连部件210、220、310、320、415、425、430可以包括:至少一个延伸连续带210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂  - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。所述互连部件210、220、310、320、415、425、430可以包括:一施加到所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点410的导电接片415、425、430,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,其中所述每一导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。所述互连部件210、220、310、320、415、425、430可以包括:软焊到所述多个太阳能电池400的金属化接点410的可软焊金属带415、425;或多个金属带432,每一金属带432在其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
一种用于制造一具有前表面及后表面的由多个太阳能电池400组成的层压模块100、200的方法500可以包括:取得(510)一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,所述上层200上具有一第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接到太阳能电池400的前表面;将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池400放置(520)在所述可熔融流动上层200的多个位置,使所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面相邻,由此可以进行所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面之间的电气连接;取得(540)一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,所述后板300上具有一第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接所述多个太阳能电池400的后表面;将所述可熔融流动后板300放置(550)在与所述可熔融流动上层200及所述多个太阳能电池400的后表面相邻的一位置,使所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的后表面相邻;热层压(530、560)所述可熔融流动上层200、所述多个太阳能电池400及所述可熔融流动后板300,以将所述可熔融流动上层200及所述可熔融流动后板300熔体流动在一起,使所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面之间、所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的后表面之间、以及所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂之间进行电气连接;由此所述多个太阳能电池400嵌入至少所述可熔融流动上层200,及由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一由所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述取得(510)一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200的步骤可以包括:在所述上层200的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料的一个表面上施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,其中所述第一图案210、220包括至少一个延伸导体210、220,以电气连接到太阳能电池400的前表面。所述施加(514、516)所述第一图案210、220的步骤可以包括:通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或在所述板上以所述第一图案210、220图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。施加(514、516)所述第一图案210、220的步骤可以包括:在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上施加(516)一绝缘图案的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂250,其中所述绝缘图案250在相应于所述多个太阳能电池400的边缘需放置的位置具有多个延伸面积250。在所述方法500中,所述放置(520)多个太阳能电池400的步骤可以包括在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的部分延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的多个位置放置所述多个太阳能电池400;及所述放置(550)所述可熔融流动后板300在与所述可熔融流动上层200相邻的位置的步骤可以包括在所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的部分延伸超过多个太阳能电池400的边缘、在所述第一图案210、220的导电热塑性塑料粘合剂的延伸部分对面的一位置放置(550)所述后板300;其中在所述第一及第二图案2 10、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接。所述取得(540)一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300的步骤可以包括:在所述后板300的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料的一个表面上施加(544)所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,其中所述第二图案310、320包括至少一个导体310、320,以电气连接到太阳能电池400的后表面。所述施加(544)所述第二图案310、320的步骤可以包括:通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加(544)所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或在所述板上以所述第二图案310、320图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加(544)所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。所述放置(520)多个太阳能电池400的步骤可以包括:在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂潮湿时,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂干燥化之后,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂经受B-阶段固化之后,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置。在所述方法500中,所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括一覆盖其前表面的透明导电前接点,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210、220,所述至少一个延伸导体210、220具有多个相对较窄的垂直延伸的延伸导体214,以电气连接到所述太阳能电池400的前接点;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点410,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210、220,所述至少一个延伸导体210、220相应于所述太阳能电池400的所述至少一个延伸导电前接点410,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点410,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少两个平行的延伸导体210、220,所述至少两个平行的延伸导体210、220相应于所述太阳能电池400的所述至少两个平行的延伸导电前接点410,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410。所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以在其前表面上具有一可电气连接的接点410,其中所述将多个太阳能电池400放置(520)在所述可熔融流动上层200上的步骤包括加热所述上层200、所述太阳能电池400或两者,以增加所述太阳能电池400对所述上层200的粘合力。所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或两者可以包括:至少一个延伸连续带210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或多个包含金属化接点410的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上具有金属化接点410时。所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点410的导电接片415、425、430,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,而且所述导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。所述热层压(530、560)的步骤可以包括:热层压(530)所述可熔融流动上层200及其上的所述多个太阳能电池400,以熔体流动所述可熔融流动上层200,使所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面之间进行电气连接,并使所述多个太阳能电池400嵌入所述可熔融流动上层200。所述热层压(530、560)的步骤可以包括:热层压(560)嵌入所述多个太阳能电池400的所述可熔融流动上层200及所述可熔融流动后板300,以将所述可熔融流动上层200及所述可熔融流动后板300熔体流动在一起,使所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面之间、以及所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接;由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一通过所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述热层压(530、560)的步骤可以包括:热层压(530、560)在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208;或热层压(530、560)在所述可熔融流动后板300的一无掩蔽后表面上的一导热层304、308;或热层压(530、560)在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208及在所述可熔融流动后板300的一无掩蔽后表面上的一导热层304、308。所述热层压(530、560)的步骤可以包括:滚压热层压(530、560);或使用加热层压辊610进行滚压热层压(530、560);或在至少所述上层200与所述层压辊610之间使用一防粘衬里536、566进行滚压热层压(530、560);或在至少所述后板300与所述层压辊610之间使用一防粘衬里536、566进行滚压热层压(530、560);或在所述层压辊610之前使用一个或多个加热元件630加热至少所述上层200,进行滚压热层压(530、560);或在所述层压辊610之前使用一个或多个加热元件630加热至少所述后板300,进行滚压热层压(530、560);或真空层压;或前述各项的任何组合。所述热层压(530、560)的步骤可以进一步包括:在至少与所述上层200相邻的位置放置(534、564)一防粘衬里536、566;以及靠着所述防粘衬里536、566放置一刚性比所述上层200高的后底板,以定义所述上层200在经受热层压530、560时成形的表面。所述取得(510)一上层200的步骤可以包括取得(510)一包括多个上层200的卷或片,而且所述方法500可以进一步包括:将一包含多个上层200的经受滚压层压(530、560)的卷或片分离(570)为多个单一的上层200。所述取得(540)一后板300的步骤可以包括取得(540)一包含多个后板300的卷或片,而且所述方法500可以进一步包括:将一包含多个后板300的经受滚压层压(530、560)的卷或片分离(570)为多个单一的后板300。由多个太阳能电池400组成的所述层压模块100、200可以包括一经受层压(530、560)的太阳能电池面板100。
一种用于制造一具有前表面及后表面的由多个太阳能电池400组成的层压模块100、200的方法500可以包括:取得(510)一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,所述上层200上具有一第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接到太阳能电池400的前表面;将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池400放置(520)在所述可熔融流动上层200的多个位置,使所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面相邻,由此可通过所述熔体流动光学透明上层200并撞击在所述多个太阳能电池400的前表面上,而且可以对其后表面进行连接;热层压(530、560)所述可熔融流动上层200及所述多个太阳能电池400 ,以将所述可熔融流动上层200熔体流动,使所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的前表面之间进行电气连接;其中所述多个太阳能电池400嵌入所述可熔融流动上层200,其中所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂熔体流动,以提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面,及其中所述多个太阳能电池400的后表面无掩蔽以进行电气连接,由此与所述多个太阳能电池400的前表面及后表面的电气连接在由太阳能电池400组成的所述层压模块100、200的相同表面上无掩蔽。所述方法500可以进一步包括:取得(540)一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,所述后板300上具有一第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接所述多个太阳能电池400的后表面;将所述可熔融流动后板300放置(550)在与所述可熔融流动上层200及所述多个太阳能电池400的后表面相邻的一位置,使所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的后表面相邻,所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的部分在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸部分的对面;热层压(530、560)所述可熔融流动上层200、所述多个太阳能电池400及所述可熔融流动后板300,以将所述可熔融流动上层200及所述可熔融流动后板300熔体流动在一起,使所述第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池400的后表面之间、以及所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接;由此所述多个太阳能电池400嵌入至少所述可熔融流动上层200,及由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一由所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述取得(510)一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200的步骤可以包括:在所述上层200的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料的一个表面上施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,其中所述第一图案210、220包括至少一个延伸导体210、220,以电气连接到太阳能电池400的前表面。所述施加(514)所述第一图案210、220的步骤可以包括:通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或在所述板上以所述第一图案210、220图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加(514)所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。施加所述第一图案210、220的步骤可以包括:在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上施加(516)一绝缘图案250的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案250在相应于所述多个太阳能电池400的边缘需放置的位置具有多个延伸面积250。在所述方法500中,所述放置(520)多个太阳能电池400的步骤包括在所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的部分延伸超过多个太阳能电池400的边缘的多个位置放置所述多个太阳能电池400,其中所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸超过所述多个太阳能电池400的部分在靠近所述多个太阳能电池400的后表面的位置无掩蔽,以提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面。所述放置(520)多个太阳能电池400的步骤可以包括:在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂潮湿时,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂干燥化之后,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂经受B-阶段固化之后,将所述太阳能电池400的前表面放置(520)在与所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置。在所述方法500中,所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括一覆盖其前表面的透明导电前接点,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210、220,所述至少一个延伸导体210、220具有多个相对较窄的垂直延伸的延伸导体214,以电气连接到所述太阳能电池400的前接点;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点410,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少一个延伸导体210、220,所述至少一个延伸导体210、220相应于所述太阳能电池400的所述至少一个延伸导电前接点410,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410;或所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点410,而所述第一图案210、220包括用于所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的至少两个平行的延伸导体210、220,所述至少两个平行的延伸导体210、220相应于所述太阳能电池400的所述至少两个平行的延伸导电前接点410,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池400的前接点410。在所述方法500中,所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400在其前表面上具有一可电气连接的接点410,其中所述将多个太阳能电池400放置(520)在所述可熔融流动上层200上的步骤包括加热所述上层200、所述太阳能电池400或两者,以增加所述太阳能电池400对所述上层200的粘合力。所述第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂可以包括:至少一个延伸连续带210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池400的前表面上不具有金属化接点时;或多个包含金属化接点410的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面上具有金属化接点410时。在所述方法500中,所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400可以包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点410的导电接片415、425、430,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,及其中所述导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一软焊到一个太阳能电池400的前表面上的一金属化接点410及一相邻的太阳能电池400的后表面上的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂;或一金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述金属带432的一个表面上的多个面积434的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一个太阳能电池400的前表面上的一金属化接点410,及所述金属带432的另一表面上的多个面积434的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一相邻太阳能电池400的后表面上的一金属化接点410。所述热层压(530、560)的步骤可以包括:热层压(530、560)在所述可熔融流动光学透明上层200的一无掩蔽前表面上的一玻璃层208。在所述方法500中,所述热层压(530、560)的步骤可以包括:滚压热层压(530、560);或使用加热层压辊610进行滚压热层压(530、560);或在至少所述上层200与所述层压辊610之间使用一防粘衬里536、566进行滚压热层压(530、560);或在所述层压辊610之前使用一个或多个加热元件630加热至少所述上层200,进行滚压热层压(530、560);或真空层压;或前述各项的任何组合。所述热层压(530、560)的步骤可以进一步包括:在至少与所述上层200相邻的位置放置(534、564)一防粘衬里536、566;以及靠着所述防粘衬里536、566放置一刚性比所述上层200高的后底板,以定义所述上层200在经受热层压530、560时成形的表面。所述取得(510)一上层200的步骤可以包括取得(510)一包括多个上层200的卷或片,而且所述方法500可以进一步包括:将一包含多个上层200的经受滚压层压的卷或片分离(570)为多个单一的上层200。
一种用于制造一具有前表面及后表面的由多个太阳能电池400组成的层压模块100、200的方法500可以包括:取得(510)一由可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的上层200,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池400的前表面;放置(520)多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池400,所述多个太阳能电池400的前表面与所述可熔融流动上层200相邻;提供所述多个太阳能电池400的多个其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400中的其他太阳能电池400的后表面之间的电气连接210、220、310、320、415、425、430; 在与所述多个太阳能电池400的后表面及所述上层200相邻的位置放置(550)一由可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的后板300,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池400的后表面;热层压(530、560)所述可熔融流动上层200、所述多个太阳能电池400及所述可熔融流动后板300,以将所述可熔融流动上层200及所述可熔融流动后板300熔体流动在一起,使所述多个太阳能电池400及它们之间的电气连接封装在至少所述上层200的熔体流动分子柔性热塑性塑料粘合剂中;由此光可通过所述熔体流动光学透明上层200并撞击在所述多个太阳能电池400的前表面上;其中包括所述上层200及所述后板300的所述层压模块100、200在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。所述提供电气连接210、220、310、320、415、425、430的步骤可以包括:在所述上层200上用于电气连接到所述多个太阳能电池400的前表面的位置提供(514)一第一图案210、220的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;在所述后板300上用于电气连接到所述多个太阳能电池400的后表面的位置提供(544)一第二图案310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,其中所述第一及第二图案210、220、310、320的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池400的边缘的部分,所述第一及第二图案的延伸部分相互连接,以提供所述多个太阳能电池400的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池400的另外其中之一的后表面之间的电气连接,由此所述多个太阳能电池400的多个其中之一通过所述第一及第二图案210、220、310、320的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。所述提供电气连接210、220、310、320、415、425、430的步骤可以包括:提供(514)至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂  - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或提供(514)多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积434 - 当所述多个太阳能电池400的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。所述提供电气连接210、220、310、320、415、425、430的步骤可以包括:施加一导电接片415、425、430到所述多个太阳能电池400中的每一太阳能电池400的前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点410,所述导电接片415、425、430延伸超过所述太阳能电池400的一边缘,其中所述导电接片415、425、430可以包括:一软焊到所述太阳能电池400的一金属化接点410的可软焊金属带415、425;或一连接到所述太阳能电池400的金属化接点410的金属带432,其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。所述提供电气连接415、425、430的步骤可以包括:将可软焊金属带415、425软焊到所述多个太阳能电池400的金属化接点410;或将多个金属带432连接(530)到所述多个太阳能电池400的金属化接点410,所述金属带432在其相反的宽表面上具有多个面积434,所述多个面积434包含覆盖所述金属带432的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带432的剩余面积436的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
此中所使用的术语“大约”指尺寸、大小、配方、参量、外形及其他数量及特征不精确而且不需精确,但可以是按需要近似及/或较大或较小,反映容差、转换因数、舍入修整、测量误差等等以及本领域中的技术人员熟知的其他因素。一般而言,一尺寸、大小、配方、参量、外形及其他数量或特征为“大约”或“近似”者,不论是否明确地说明是这样。需注意的是,大小、外形及尺寸大为不同的实施例可以使用此中描述的布置。
虽然此中可能为了方便而使用术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背”、“面”、“顶部”、“底部”、“向前”、“向后”、“之下”及/或“之上”来描述本布置的一个或多个实施例及/或应用,所描述的物件可以放置于任何期望方向及/或可以在任何期望位置及/或方向使用,而且即使如果这样的术语可能适用于使用,但却不能适用于加工、制造及/或测试。这样的位置及/或方向术语应被理解为仅仅是为了方便,而且不是为了限制本发明的权利要求。
此外,所陈述的“最佳”或“被视为最佳”可能是或可能不是真正的最佳条件,而是根据适用的控制功能规定的判定规则及/或准则选择的被视为合意或可接受地“最佳”的条件。
虽然本发明已按照前述的实施例描述,但根据由后列权利要求所定义的本发明的范围及精神而进行的变化,当为本领域中的技术人员显而易见者。例如,任何过程中的步骤,例如形成上层200及/或后板300及/或形成其他层的步骤可以以任何期望的合适次序执行。
例如,可以通过施加所述导电粘合剂图案210、220及/或绝缘图案250到一层或片200的合适材料而形成上层200 ,或可以在一防粘衬里上形成所述导电粘合剂图案210、220及/或绝缘图案250,而且所述上层200可以施加到所述导电粘合剂图案210、220及/或绝缘图案250。无论哪一情况,所述形成可以通过施加潮湿的粘合剂,例如通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷及类似方法完成,或通过
使用所述的任何方法或另一合适方法,将多层薄片(例如干燥化或B-阶段固化薄片)一起层压。这在当一个层(例如上层200)具有可以方便地通过堆积多层(例如具有所述部件及不具有所述部件的多层)而形成的多个槽202或其他凸起或凹下部件的情况也适用。
虽然一般优选在大约相同温度熔体流动的可熔融流动材料,但“在大约相同温度熔体流动”应理解为包括一温度范围,例如在大约10-20℃的温度范围或高于一熔体流动温度,而且包括在一特定熔体流动温度(例如25℃)熔体流动。优选地,在一给定太阳能电池面板100中使用的所有可熔融流动材料的熔体流动温度应高于所述太阳能电池面板100预期被使用时或额定或指定使用的最高温度来得高。优选地,所述导电热塑性塑料粘合剂的熔体流动温度应为。
在一进一步的选择中,过程580实际上可以通过施加一溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或甲基乙基酮(MEK))到一基底层或片(例如一氟化聚合物或非氟化聚合物薄片或层),然后将该基底层层压到所取得(582)的基底层或片 - 例如在环境温度或略高的温度(例如大约25-100℃)下将该基底层层压到所取得(582)的基底层或片,结合步骤584-586;然后接着慢慢地干燥化(588)所述层压层,以去除所述薄片之间的界面的溶剂,以避免在所述层或薄片中或它们的界面产生空隙或泡沫。也可以按需要通过使用聚合物的混合物促进粘着力,例如通过将聚氟乙烯(PVF)及/或聚偏氟乙烯(PVDF)及/或它们的共聚物与一非氟化聚合物(例如5-75%的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或一丙烯酸塑料及类似物)混合,以改进对玻璃及/或太阳能电池的粘合。
传统的熔膜延伸也可以用于生产供上层200使用的氟化聚合物薄膜,只要所述氟化聚合物树脂预混为适合形成薄膜的树脂。
虽然滚压热层压是优选的层压方法,但可以使用热压层压及/或热真空层压方法制造根据本布置的太阳能电池互连、模块100、200及太阳能电池面板。
虽然此中可能描述纯金属(例如铜、铝及锡),但金属应被理解为包括所述金属及/或它们的合金(例如黄铜、铍铜合金及类似物),以及具有抗氧化并提高基层或金属的接触电阻的喷镀层、电镀层或其他涂层(例如锡、镍、银、镍-锡合金、镍-银合金、铜-镍合金、铜-镍-银合金及它们的组合的涂层)的金属。同样地,软焊料应被理解为包括任何类别的软焊料,不论是锡基焊料、银基焊料、铅基焊料或基于另一金属的焊料。对导电粘合剂接片而言,优选金属饰面,如锡、镍、银、镍-银合金或其他抗氧化饰面。
此中识别的美国临时专利申请、美国专利申请及/或美国专利据此通过引用全部并入本专利,不论在此中如何引用。
最后,此中陈述的数值是典型或范例值,不是极限值,而且不排除较大及/或较小的数值。任何给定实施例中的数值可能大于及/或可能小于所陈述的范例或典型值。

Claims (69)

1. 一种具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块,包括:
一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以进行与多个太阳能电池的前表面的电气连接;
多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池层压到所述熔体流动上层中,所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂进行与所述多个太阳能电池的前表面的电气连接,
由此光可通过所述可熔融流动光学透明上层并撞击在所述多个太阳能电池的前表面上;
一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板,其上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接;
所述熔体流动后板层压到所述熔体流动上层及所述熔体流动上层中的所述多个太阳能电池的后表面,所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接;
其中所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相互熔体流动连接到对方,以在所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间提供电气连接,
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
2. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案包括:
在所述上层上的所述第一图案的一第一图案的导电金属,以及设置在所述第一图案的导电金属上的、所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
3. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案包括:
在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上的、一绝缘图案的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案在相应于所述多个太阳能电池的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。
4. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第二图案包括:
在所述后板上的所述第二图案中的一第二图案的导电金属,以及设置在所述第二图案的导电金属上的、所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
5. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的部分,及其中它们的所述各自的延伸部分相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间的电气连接。
6. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一透明导电前接点,所述透明导电前接点充分覆盖所述太阳能电池的前表面,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体具有多个相对较窄的延伸导体,所述多个相对较窄的延伸导体垂直地延伸,以电气连接到所述太阳能电池的前表面;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少两个平行的延伸导体,所述至少两个平行的延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点。
7. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或两者包括:
至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 – 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或
多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 – 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。
8. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片,所述导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,而且所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
9. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,进一步包括:
在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一玻璃层;或
在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层;或
在所述可熔融流动后板上的一无掩蔽后表面上的一导热层;或
在所述可熔融流动后板上的一无掩蔽后表面上的一抗紫外线可熔融流动层;或
前述各项的任何组合。
10. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:所述上层不像所述后板那么厚;或
所述上层至少像所述太阳能电池那么厚;或
所述上层不像所述后板那么厚,而且至少像所述太阳能电池那么厚。
11. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中由太阳能电池组成的所述层压模块包括一层压太阳能电池面板。
12. 如权利要求1所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述上层的热塑性塑料粘合剂、所述第一图案的热塑性粘合剂、所述后板的热塑性粘后剂及所述第二图案的热塑性塑料粘合剂包括熔体流动温度在大约80℃与大约200℃之间范围、玻璃化转变温度低于大约0℃的一分子柔性热塑性塑料粘合剂。
13. 一种用于制造具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块的方法,包括:
取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接到多个太阳能电池的前表面;
将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层的多个位置,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面相邻,
由此可以进行所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面之间的电气连接;
取得一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板,其上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接到所述多个太阳能电池的后表面;
将所述可熔融流动后板放置在与所述可熔融流动上层及所述多个太阳能电池的后表面相邻的一位置,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面相邻;
热层压所述可熔融流动上层、所述多个太阳能电池及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面之间、所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面之间、以及所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂之间进行电气连接;
由此所述多个太阳能电池嵌入至少所述可熔融流动上层,及
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
14. 如权利要求13所述的方法,其中所述取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层的步骤包括:
施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂在所述上层的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料上,
其中所述第一图案包括至少一个延伸倒替,以电气连接到太阳能电池的前表面。
15. 如权利要求14所述的方法,其中所述施加所述第一图案的步骤包括:
通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或
在所述板上以所述第一图案来图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
16. 如权利要求14所述的方法,其中所述施加所述第一图案的步骤包括:
在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上施加一绝缘图案的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案在相应于所述多个太阳能电池的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。
17. 如权利要求13所述的方法,其中:
所述放置多个太阳能电池的步骤包括在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的部分延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的多个位置放置所述多个太阳能电池;及
所述放置所述可熔融流动后板在与所述可熔融流动上层相邻的位置的步骤包括将所述可熔融流动后板放置在一位置,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸超过所述多个太阳能电池的部分在所述第一图案的导电热塑性塑料粘合剂的延伸部分对面;
其中在所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接。
18. 如权利要求13所述的方法,其中所述取得一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板的步骤包括:
在所述后板的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料的一个表面上施加所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,
其中所述第二图案包括至少一个导体,以电气连接到太阳能电池的后表面。
19. 如权利要求18所述的方法,其中所述施加所述第二图案的步骤包括:
通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或
在所述板上以所述第二图案来图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
20. 如权利要求13所述的方法,其中所述放置多个太阳能电池的步骤包括:
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂潮湿时,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂干燥化之后,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂经受B-阶段固化之后,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置。
21. 如权利要求13所述的方法,其中:
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一充分覆盖其前表面的透明导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体具有多个相对较窄的垂直延伸的延伸导体,以电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少两个平行的延伸导体,所述至少两个平行的延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点。
22. 如权利要求13所述的方法,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池在其前表面上具有一可电气连接的接点,其中所述将多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层上的步骤包括加热所述上层、所述太阳能电池或两者,以增加所述太阳能电池对所述上层的粘合力。
23. 如权利要求13所述的方法,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性粘合剂或所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂或两者包括:
至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或
多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。
24. 如权利要求13所述的方法,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片,所述导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,而且所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
25. 如权利要求13所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
热层压所述可熔融流动上层及其上的所述多个太阳能电池,以熔体流动所述可熔融流动上层,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面之间进行电气连接,并使所述多个太阳能电池嵌入所述可熔融流动上层。
26. 如权利要求25所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
热层压嵌入所述多个太阳能电池的所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面之间、以及所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接;
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
27. 如权利要求13所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
热层压在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一玻璃层;或
热层压在所述可熔融流动后板的一无掩蔽后表面上的一导热层;或
热层压在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一玻璃层及在所述可熔融流动后板的一无掩蔽后表面上的一导热层。
28. 如权利要求13所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
滚压热层压;或
使用加热层压辊进行滚压热层压;或
在至少所述上层与所述层压辊之间使用一防粘衬里进行滚压热层压;或
在至少所述后板与所述层压辊之间使用一防粘衬里进行滚压热层压;或
在所述层压辊之前使用一个或多个加热元件加热至少所述上层,进行滚压热层压;或
在所述层压辊之前使用一个或多个加热元件加热至少所述后板,进行滚压热层压;或
真空层压;或
前述各项的任何组合。
29. 如权利要求13所述的方法,其中所述热层压步骤进一步包括:
在至少与所述上层相邻的位置放置一防粘衬里;以及
靠着所述防粘衬里放置一刚性比所述上层高的后底板,以定义所述上层在经受热层压时成形的表面。
30. 如权利要求13所述的方法,其中所述取得一上层的步骤包括取得包括多个上层的卷或片,所述方法进一步包括:
将一包含多个上层的经受滚压层压的卷或片分离为多个单一的上层。
31. 如权利要求13所述的方法,其中所述取得一后板的步骤包括取得一包含多个后板的卷或片,所述方法进一步包括:
将一包含多个后板的经受滚压层压的卷或片分离为多个单一的后板。
32. 如权利要求13所述的方法,其中所述由多个太阳能电池组成的所述层压模块包括一经受层压的太阳能电池面板。
33. 一种具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块,包括:
一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以进行与多个太阳能电池的前表面的电气连接;
多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池层压到所述熔体流动上层中,所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂进行与所述多个太阳能电池的前表面的电气连接,而所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽,
由此光可通过所述可熔融流动光学透明上层并撞击在所述多个太阳能电池的前表面上,而且可以对其后表面进行连接;
其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂熔体流动,以提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池的前表面,及其中所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽以进行电气连接,
由此与所述多个太阳能电池的前表面及后表面的电气连接在由太阳能电池组成的所述层压模块的相同表面上无掩蔽。
34. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,进一步包括:
一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板,其上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接,其中所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括一延伸超过所述多个太阳能电池的部分;
所述熔体流动后板层压到所述熔体流动上层及所述熔体流动上层中的所述多个太阳能电池的后表面,所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂进行与所述多个太阳能电池的后表面的电气连接;
其中所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸超过所述多个太阳能电池的部分相互熔体流动层压到对方,以提供所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间的电气连接,
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
35. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案包括:
在所述上层上的所述第一图案的一第一图案的导电金属,以及设置在所述第一图案的导电金属上的、所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
36. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案包括:
在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上的、一绝缘图案的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案在相应于所述多个太阳能电池的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。
37. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:
所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括延伸超过所述多个太阳能电池的边缘而且在靠近所述多个太阳能电池的后表面处无掩蔽的部分,以提供所述无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池的前表面。
38. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一透明导电前接点,所述透明导电前接点充分覆盖所述太阳能电池的前表面,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体具有多个相对较窄的延伸导体,所述多个相对较窄的延伸导体垂直地延伸,以电气连接到所述太阳能电池的前表面;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少两个平行的延伸导体,所述至少两个平行的延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点。
39. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括:
至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 – 当所述多个太阳能电池的前表面上不具有金属化接点时;或
多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 – 当所述多个太阳能电池的前表面上具有金属化接点时。
40. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片,所述导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,而且所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一软焊到一个太阳能电池的前表面上的一金属化接点及软焊到一相邻太阳能电池的后表面上的一金属化接点的可软焊金属带;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中在所述金属带的一个表面上的面积的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一个太阳能电池的前表面上的一金属化接点,而所述金属带上的另一个表面上的面积的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一相邻的太阳能电池的后表面上的一金属化接点。
41. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,进一步包括:
在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一玻璃层;或
在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层;或
在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一可熔融流动光学透明氟化聚合物前层,及在所述可熔融流动光学透明氟化聚合物前层的一玻璃层。
42. 如权利要求41所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:
所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层的材料与所述可熔融流动光学透明上层的材料不同;或
所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层的材料与所述可熔融流动光学透明上层的材料不同,而且所述可熔融流动光学透明氟化聚合物层及所述可熔融流动光学透明上层具有在大约相同温度范围内的各自的熔体流动温度。
43. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中:
所述可熔融流动上层至少像所述太阳能电池那么厚。
44. 如权利要求33所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述上层的热塑性塑料粘合剂及所述第一图案的热塑性塑料粘合剂包括熔体流动温度在大约80℃与大约200℃之间范围、玻璃化转变温度低于大约0℃的一分子柔性热塑性塑料粘合剂。
45. 一种用于制造具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块的方法,包括:
取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其上具有一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接到多个太阳能电池的前表面;
将具有可电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层的多个位置,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面相邻,
由此光可通过所述可熔融流动光学透明上层并撞击在所述多个太阳能电池的前表面上,而且可以对其后表面进行连接;
热层压所述可熔融流动上层及所述多个太阳能电池,以熔体流动所述可熔融流动上层,使所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的前表面之间进行电气连接;
其中所述多个太阳能电池嵌入所述可熔融流动上层,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池的前表面,及其中所述多个太阳能电池的后表面无掩蔽,以进行电气连接,
由此与所述多个太阳能电池的前表面及后表面的电气连接在由太阳能电池组成的所述层压模块的相同表面上无掩蔽。
46. 如权利要求45所述的方法,进一步包括:
取得一由可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的后板,所述后板上具有一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,以电气连接所述多个太阳能电池的后表面;
将所述可熔融流动后板放置在与所述可熔融流动上层及所述多个太阳能电池的后表面相邻的一位置,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面相邻,所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸超过多个太阳能电池的边缘的部分在所述第一图案的导电热塑性塑料粘合剂的延伸部分对面;
热层压所述可熔融流动上层、所述多个太阳能电池及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使所述第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂与所述多个太阳能电池的后表面之间、以及所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂各自的延伸部分之间进行电气连接;
由此所述多个太阳能电池嵌入至少所述可熔融流动上层,及
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一由所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
47. 如权利要求45所述的方法,其中所述取得一由可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料制成的上层的步骤包括:
施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂在所述上层的可熔融流动光学透明电气绝缘热塑性塑料粘合剂材料上,
其中所述第一图案包括至少一个延伸倒替,以电气连接到太阳能电池的前表面。
48. 如权利要求47所述的方法,其中所述施加所述第一图案的步骤包括:
通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;或
在所述板上以所述第一图案来图案化一导电金属,及通过丝漏、模板印刷、辊涂、分色涂盖、沉积、印刷、丝网印刷、喷墨印刷或薄片层压方法,在所述图案化导电金属上施加所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂。
49. 如权利要求47所述的方法,其中所述施加所述第一图案的步骤包括:
在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂上施加一绝缘图案的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中所述绝缘图案在相应于所述多个太阳能电池的边缘需放置的位置具有多个延伸面积。
50. 如权利要求45所述的方法,其中:
所述放置多个太阳能电池的步骤包括在所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的部分延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的多个位置放置所述多个太阳能电池,
其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂的延伸超过所述多个太阳能电池的部分在靠近所述多个太阳能电池的后表面的位置无掩蔽,以提供无掩蔽的电气连接到所述多个太阳能电池的前表面。
51. 如权利要求45所述的方法,其中所述放置多个太阳能电池的步骤包括:
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂潮湿时,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂干燥化之后,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置;或
在所述可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂经受B-阶段固化之后,将所述太阳能电池的前表面放置在与所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂相邻的位置。
52. 如权利要求45所述的方法,其中:
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一充分覆盖其前表面的透明导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体具有多个相对较窄的垂直延伸的延伸导体,以电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少一个延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少一个延伸导体,所述至少一个延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少一个延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点;或
所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括在其前表面上的至少两个平行的延伸导电前接点,而所述第一图案包括用于所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的至少两个平行的延伸导体,所述至少两个平行的延伸导体相应于所述太阳能电池的所述至少两个平行的延伸导电前接点,而且其位置用于电气连接到所述太阳能电池的前接点。
53. 如权利要求45所述的方法,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池在其前表面上具有一可电气连接的接点,其中所述将多个太阳能电池放置在所述可熔融流动上层上的步骤包括加热所述上层、所述太阳能电池或两者,以增加所述太阳能电池对所述上层的粘合力。
54. 如权利要求45所述的方法,其中所述第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括:
至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂 - 当所述多个太阳能电池的前表面上不具有金属化接点时;或
多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 - 当所述多个太阳能电池的前表面上具有金属化接点时。
55. 如权利要求45所述的方法,其中所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池包括一施加到其前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片,所述导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,而且所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一软焊到一个太阳能电池的前表面上的一金属化接点及软焊到一相邻太阳能电池的后表面上的一金属化接点的可软焊金属带;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂,其中在所述金属带的一个表面上的面积的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一个太阳能电池的前表面上的一金属化接点,而所述金属带上的另一个表面上的面积的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂粘合到一相邻的太阳能电池的后表面上的一金属化接点。
56. 如权利要求45所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
热层压在所述可熔融流动光学透明上层的一无掩蔽前表面上的一玻璃层。
57. 如权利要求45所述的方法,其中所述热层压步骤包括:
滚压热层压;或
使用加热层压辊进行滚压热层压;或
在至少所述上层与所述层压辊之间使用一防粘衬里进行滚压热层压;或
在所述层压辊之前使用一个或多个加热元件加热至少所述上层,进行滚压热层压;或
真空层压;或
前述各项的任何组合。
58. 如权利要求45所述的方法,其中所述热层压步骤进一步包括:
在至少与所述上层相邻的位置放置一防粘衬里;以及
靠着所述防粘衬里放置一刚性比所述上层高的后底板,以定义所述上层在经受热层压时成形的表面。
59. 如权利要求45所述的方法,其中所述取得一上层的步骤包括取得包括多个上层的卷或片,所述方法进一步包括:
将一包含多个上层的经受滚压层压的卷或片分离为多个单一的上层。
60. 一种具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块,包括:
一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的前表面;
一由熔体流动的可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的后板,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的后表面;
多个具有可电气连接的前表面及后表面的太阳能电池,所述多个太阳能电池由所述熔体流动上层及所述熔体流动后板的所述分子柔性热塑性塑料粘合剂封装;
在所述多个太阳能电池的多个其中之一的前表面与所述多个太阳能电池中的其他太阳能电池的后表面之间提供电气连接的导电互连部件;
其中所述上层的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合剂粘合到所述多个太阳能电池的前表面,而所述后板的所述可熔融流动分子柔性热塑性塑料粘合剂粘合到所述多个太阳能电池的后表面,
由此光可通过所述熔体流动光学透明上层并撞击在所述多个太阳能电池的前表面上;
其中包括所述上层及所述后板的所述层压模块在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。
61. 如权利要求60所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述互连部件包括:
所述上层上一电气连接到所述多个太阳能电池的前表面的、第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;
所述后板上一电气连接到所述多个太阳能电池的后表面的、第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,
所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的部分,所述各自的延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的部分相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间的电气连接,
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
62. 如权利要求60所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述互连部件包括:
至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂  - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或
多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。
63. 如权利要求60所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述互连部件包括:
一施加到所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点的导电接片,所述每一导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,其中所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
64. 如权利要求60所述的由太阳能电池组成的层压模块,其中所述互连部件包括:
软焊到所述多个太阳能电池的金属化接点的可软焊金属带;或
多个金属带,每一金属带在其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
65. 一种用于制造具有前表面及后表面的由太阳能电池组成的层压模块的方法,包括:
取得一由熔体流动的可熔融流动光学透明电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的上层,其具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度;以粘合到太阳能电池的前表面;
将具有可与所述可熔融流动上层的前表面电气连接的前表面及后表面的多个太阳能电池放置在与所述可熔融流动上层相邻的位置;
提供所述多个太阳能电池的多个其中之一的前表面与所述多个太阳能电池中的其他太阳能电池的后表面之间的电气连接;
将一由可熔融流动电气绝缘分子柔性热塑性塑料粘合剂材料制成的、具有至少百分之十的、在大约80℃及大约250℃之间的温度范围熔体流动的分子微晶及具有低于大约0℃的玻璃化转变温度的后板放置在与所述多个太阳能电池的后表面及上板相邻的位置;以粘合到所述多个太阳能电池的后表面;
热层压所述可熔融流动上层、所述多个太阳能电池及所述可熔融流动后板,以将所述可熔融流动上层及所述可熔融流动后板熔体流动在一起,使得所述多个太阳能电池及它们之间的电气连接至少封装在所述上层的所述熔体流动分子柔性热塑性塑料粘合剂中;
由此光可通过所述可熔融流动光学透明上层并撞击在所述多个太阳能电池的前表面上;
其中包括所述上层及所述后板的所述层压模块在不需要化学交联固化的情况下,在大约60℃的温度时显示的弯曲模量是在大约20℃的温度时显示的弯曲模量的至少百分之五十。
66. 如权利要求65所述的方法,其中所述提供电气连接的步骤包括:
在所述上层上用于电气连接到所述多个太阳能电池的前表面的位置,提供一第一图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂;
在所述后板上用于电气连接到所述多个太阳能电池的后表面的位置,提供一第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂,
其中所述第一及第二图案的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂包括各自的延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的部分,所述各自的延伸超过所述多个太阳能电池的边缘的部分相互熔体流动连接到对方,以提供所述多个太阳能电池的其中之一的前表面与所述多个太阳能电池的另外其中之一的后表面之间的电气连接,
由此所述多个太阳能电池的多个其中之一通过所述第一及第二图案的导电热塑性塑料粘合剂之间的连接而串联地电气连接。
67. 如权利要求65所述的方法,其中所述提供电气连接的步骤包括:
提供至少一个延伸连续带的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂  - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上不具有金属化接点时;或
提供多个包含金属化接点的面积的大约百分之十至百分之百之间的面积 - 当所述多个太阳能电池的前表面及/或后表面上具有金属化接点时。
68. 如权利要求65所述的方法,其中所述提供电气连接的步骤包括:
施加一导电接片到所述多个太阳能电池中的每一太阳能电池的前表面上或其后表面上或其两表面上的一接点,所述每一导电接片延伸超过所述太阳能电池的一边缘,其中所述导电接片包括:
一软焊到所述太阳能电池的一金属化接点的可软焊金属带;或
一连接到所述太阳能电池的一金属化接点的金属带,其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
69. 如权利要求65所述的方法,其中所述提供电气连接的步骤包括:
将可软焊金属带软焊到所述多个太阳能电池的金属化接点;或
将多个金属带连接到所述多个太阳能电池的金属化接点,所述金属带在其相反的宽表面上具有多个面积,所述多个面积包含覆盖所述金属带的面积的大约百分之十至百分之百之间的可熔融流动导电热塑性塑料粘合剂及覆盖所述金属带的剩余面积的可熔融流动电气绝缘热塑性塑料粘合剂。
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