CN103620796A - 太阳能电池组件的制造方法 - Google Patents

太阳能电池组件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103620796A
CN103620796A CN201280028386.6A CN201280028386A CN103620796A CN 103620796 A CN103620796 A CN 103620796A CN 201280028386 A CN201280028386 A CN 201280028386A CN 103620796 A CN103620796 A CN 103620796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
surface side
sensitive surface
rear side
diaphragm seal
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280028386.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103620796B (zh
Inventor
片冈央尚
富山真纪子
井上佳彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Publication of CN103620796A publication Critical patent/CN103620796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103620796B publication Critical patent/CN103620796B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807—Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10816—Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing
    • B32B17/10825—Isostatic pressing, i.e. using non rigid pressure-exerting members against rigid parts
    • B32B17/10834—Isostatic pressing, i.e. using non rigid pressure-exerting members against rigid parts using a fluid
    • B32B17/10844—Isostatic pressing, i.e. using non rigid pressure-exerting members against rigid parts using a fluid using a membrane between the layered product and the fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10018—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising only one glass sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10651—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer comprising colorants, e.g. dyes or pigments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10788—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing ethylene vinylacetate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

提供一种太阳能电池组件的制造方法，其能够防止背面侧着色密封膜在发电元件上的潜入。所述太阳能电池组件的制造方法包括通过将受光面侧透明保护构件(11)、受光面侧密封膜(13A)、光伏元件(14)、背面侧着色密封膜(13B)和背面侧保护构件(12)依次叠置而获得层叠体(10)的步骤，和通过加压加热而将所述层叠体(10)一体化的步骤。在所述太阳能电池组件的制造方法中，作为受光面侧密封膜(13A)，使用比背面侧着色密封膜(13B)薄的密封膜。

Description

太阳能电池组件的制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件的制造方法，特别涉及能够防止背面侧着色密封膜潜入的太阳能电池组件的制造方法。
背景技术
近年来，从有效利用自然资源和防止环境污染的观点，已将太阳能电池组件广泛用作将太阳能直接转换为电能的器件。太阳能电池组件的开发正在进行。
太阳能电池组件通常具有如下的结构：光伏元件被设置在受光面侧透明保护构件和背面侧保护构件(背衬)之间的受光面侧密封膜和背面侧密封膜密封。此类常规太阳能电池组件具有多个彼此连接的光伏元件，以便获得高的电力输出。因此，为了确保光伏元件之间的绝缘性能，使用具有高绝缘性能的密封膜。
一般而言，由乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)等制成的膜已优选用作受光面侧和背面侧密封膜。为了增强膜强度和耐久性，通过使用交联剂如有机过氧化物来改善密封膜的交联密度。
考虑到生产效率，强烈期望将入射太阳能电池组件的日光尽可能有效地引入光伏元件中。因此，优选的是既不吸收也不反射日光但能够透过大部分日光的受光面侧密封膜。因此，迄今为止，将具有优异透明性的密封膜用作受光面侧密封膜(例如，专利文献1)。
作为背面侧密封膜，已使用通过着色剂如二氧化钛(TiO2)着色的EVA膜(例如，专利文献2)。使用着色的背面侧密封膜使得可以通过在受光面侧密封膜和背面侧密封膜之间的界面处的日光的反射和通过着色剂自身的漫反射而将入射光伏元件之间的日光引入光伏元件的背面侧。这增强了入射太阳能电池组件的日光的利用效率，因而改善了发电效率。
如图1所示，为了制作太阳能电池组件，将受光面侧透明保护构件11、受光面侧密封膜13A、通过连接头(connection tab)15电连接的多个光伏元件14、背面侧密封膜13B和背面侧保护构件(背衬)12依次叠置以得到层叠体10，并将层叠体10加热加压，从而使受光面侧密封膜13A和背面侧密封膜13B交联固化，因此将它们接合一体化。
层叠体10的部件的接合一体化通常通过真空层压机进行。作为真空层压机，例如，使用如图2所示的具有设置有隔板(diaphragm)103的上侧室102和设置有载置台(placement base)105的下侧室101的双真空室型层压机100。接合一体化通过如下进行：以使受光面侧透明保护构件11位于下侧的方式将层叠体10载置于载置台105上，将上侧室102和下侧室101抽真空，并由内藏于载置台105的加热器(未示出)加热层叠体10，同时通过使上侧室102中的压力升至大气压以上利用隔板103来加压层叠体10的上面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP(特开)2008-053379A
专利文献2:JP(特开)H06-177412A
发明内容
发明要解决的问题
然而，当将压力施加至层叠体时，对层叠体的压力可能不均匀分布。因此，如图3所示，加热熔融的背面侧着色密封膜13B可能进入光伏元件14的受光面侧(下文中，该现象称作"潜入(wraparound)")。潜入的发生不仅造成太阳能电池组件的不良外观，而且还造成入射光伏元件的日光量的减少，从而可降低发电效率。
因此，本发明的目的为提供能够防止背面侧着色密封膜潜入至光伏元件的受光面侧的太阳能电池组件的制造方法。
用于解决问题的方案
所述目的可通过下述太阳能电池组件的制造方法来实现：所述方法包括将受光面侧透明保护构件、受光面侧密封膜、光伏元件、背面侧着色密封膜和背面侧保护构件依次叠置而得到层叠体，并向层叠体施加热和施加压力来使其一体化，其中受光面侧密封膜的厚度小于背面侧着色密封膜的厚度。
潜入被认为是由压力集中于层叠体的端部，结果使得没有沿垂直方向向端部加压而是向端部内侧倾斜地加压的现象所引起的。较厚的背面侧着色密封膜的使用导致降低压力的不均匀性，从而可以在压力不集中在端部的情况下向层叠体的整个上面均匀的压力加压。另外，较薄的受光面侧密封膜的使用导致向整个受光面侧密封膜的良好的热传递，从而改善熔融的受光面侧密封膜对光伏元件的粘合性。此外，由于使用比受光面侧密封膜厚的背面侧着色密封膜导致向整个背面侧着色密封膜的热传递慢于向受光面侧密封膜的热传递，从而延迟了背面侧着色密封膜的熔融，可防止背面侧着色密封膜进入光伏元件的受光面侧。
本发明的优选实施方案如下：
(1)受光面侧密封膜的厚度为0.3至0.55mm。
(2)背面侧着色密封膜的厚度为0.55至1.2mm。
(3)背面侧着色密封膜的厚度与受光面侧密封膜的厚度之比在1.25至3.00的范围内。
(4)所述加热从所述受光面侧透明保护构件侧进行。
(5)将层叠体加热至80至150℃范围内的温度。
(6)将1.0×103Pa至5.0×107Pa的压力施加至层叠体。
(7)受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜各自包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和交联剂。
(8)背面侧着色密封膜包括选自由二氧化钛、碳酸钙、群青和炭黑组成的组的着色剂。
本发明还提供太阳能电池组件，其通过将密封膜设置在受光面侧透明保护构件和背面侧保护构件之间并将它们接合一体化来密封光伏元件而获得，其中设置在光伏元件和受光面侧透明保护构件之间的受光面侧密封膜的厚度小于设置在光伏元件和背面侧保护构件之间的背面侧着色密封膜的厚度。
发明的效果
本发明的太阳能电池组件的制造方法能够防止背面侧着色密封膜潜入至光伏元件的受光面侧。因此，可获得防止外观特性和发电效率降低的太阳能电池组件。
附图说明
图1为太阳能电池组件的示意性截面图。
图2为一般的真空层压机的示意性截面图。
图3为说明潜入状态的图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的太阳能电池组件的制造方法包括将受光面侧透明保护构件11、受光面侧密封膜13A、光伏元件14、背面侧着色密封膜13B和背面侧保护构件12依次叠置而得到层叠体10，并向层叠体10施加热和施加压力以将其一体化。一般而言，多个光伏元件14通过由导电材料如铜箔组成的连接头15彼此电连接。图1为示意图，其中所示各部件的尺寸比不必与实际尺寸比相对应。在本发明中，对于光伏元件，暴露于光的一侧(正面侧)称作“受光面侧”，而与光伏元件的受光面侧相对的一侧称作"背面侧"。
如下解释太阳能电池组件的各部件。
[受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜]
如上所述，在本发明中，受光面侧密封膜的厚度小于背面侧着色密封膜的厚度。具体而言，受光面侧密封膜的厚度优选0.3至0.55mm。背面侧着色密封膜的厚度优选0.55至1.2mm。这些范围导致确实防止潜入。当将厚度为0.55mm的密封膜用作受光面侧密封膜时，将厚度大于0.55mm的密封膜用作背面侧着色密封膜。
背面侧着色密封膜的厚度与受光面侧密封膜的厚度之比(背面侧着色密封膜/受光面侧密封膜)优选在1.25至3.00、特别是1.60至3.00的范围内。
背面侧着色密封膜的厚度与受光面侧密封膜的厚度之差(即，背面侧着色密封膜的厚度减去受光面侧密封膜的厚度)优选在0.2至0.9mm的范围内，特别是在0.5至0.9mm的范围内。
作为受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜，优选使用利用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制备的密封膜。使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可提供廉价且绝缘性和挠性优异的密封膜。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量优选在20至35重量%，更优选22至30重量%，特别是24至28重量%的范围内，基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重量。当含量小于20重量%时，可降低密封膜用组合物的挠性并因而可降低加工性。当含量大于35重量%时，EVA容易形成羧酸、醇或胺，从而在密封膜和与密封膜相邻的组分之间的界面处产生气泡。
受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜，除乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以外，可其次包含聚乙烯醇缩醛树脂如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛(PVB树脂)或改性的PVB、或氯乙烯树脂。优选PVB树脂。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物优选具有不超过35g/10min的、特别是3至6g/10min的根据JIS K7210的熔体流动速率。使用由具有如上规定的熔体流动速率的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制成的受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜使得能够抑制如下现象：在制备太阳能电池组件时的密封步骤的加热加压步骤中，由于密封膜的熔融或位置间隙(position gap)造成密封膜伸出基板外。熔体流动速率(MFR)的值在根据JIS K7210的190℃的温度和21.18N的负载的条件下测定。
本发明中，受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜优选包含用于形成乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的交联结构的交联剂。有机过氧化物或光聚合引发剂优选用作交联剂。更优选使用有机过氧化物，这是因为改善了所得密封膜的粘合力、耐湿性和耐贯通性(penetration resistance)的温度依存性(temperaturedependencies)。
可采用任何可在不小于100℃的温度下分解而产生自由基的有机过氧化物作为该有机过氧化物。通常考虑成膜温度、制备组合物的条件、固化(接合)温度、被粘体(body to be bonded)的耐热性、贮存稳定性来选择有机过氧化物。特别地，优选10小时半衰期的分解温度不小于70℃的那些。
从树脂加工温度和贮存稳定性的观点，有机过氧化物的实例包括过氧化苯甲酰系固化剂、过氧化新戊酸叔己酯、过氧化新戊酸叔丁酯、3,5,5-三甲基己酰过氧化物、过氧化二正辛酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、过氧化琥珀酸、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰过氧化)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔己基过氧化-2-乙基己酸酯、过氧化4-甲基苯甲酰、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、过氧化间甲苯酰+苯甲酰、过氧化苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧化)-2-甲基环己酸酯、1,1-双(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己酸酯、1,1-双(叔己基过氧化)环己酸酯、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环十二烷、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基己烷、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(甲基苯甲酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、过氧化苯甲酸叔己酯和2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷。
作为过氧化苯甲酰系固化剂，可采用任何可在不小于70℃的温度下分解而产生自由基的有机过氧化物。特别地，优选10小时半衰期的分解温度不小于50℃的那些。考虑组合物的制备条件、成膜温度、固化(接合)温度、被粘体的耐热性、贮存稳定性来选择过氧化苯甲酰系固化剂。过氧化苯甲酰系固化剂的实例包括过氧化苯甲酰、2,5-二甲基己基-2,5-双过氧化苯甲酸酯、过氧化对氯苯甲酰、过氧化间甲苯酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯。过氧化苯甲酰系固化剂可以单独或以两种以上的组合采用。
有机过氧化物优选为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷和1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷。这些有机过氧化物可提供具有高绝缘性的密封膜。
以相对于100重量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为0.1-0.5重量份、优选0.2-3重量份的量包含有机过氧化物。如果有机过氧化物的含量较小，则所得密封膜的绝缘性可降低。如果含量过大，则与共聚物的相容性倾向于降低。
作为光聚合引发剂，可以采用任何已知的光聚合引发剂。优选在其添加之后的贮存稳定性良好的引发剂。光聚合引发剂的实例包括苯乙酮系引发剂如2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮；苯偶姻系引发剂如苄基甲基缩酮；和二苯甲酮系引发剂如二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮和羟基二苯甲酮；噻吨酮系引发剂如异丙基噻吨酮和2,4-二乙基噻吨酮。此外，作为特殊类型，可以提及甲基苯基乙醛酸酯(methylphenylglyoxylate)。特别优选2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮和二苯甲酮。这些光聚合引发剂必要时可以与一种以上的光聚合促进剂如苯甲酸系化合物(例如，4-二甲基氨基苯甲酸)或叔胺化合物通过将引发剂与促进剂以任选比例混合而一起采用。引发剂可以单独或以两种以上的组合采用。
优选以相对于100重量份乙烯-乙酸乙烯酯为0.5至5.0重量份的量包含光聚合引发剂。
受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜可进一步包含交联助剂。交联助剂能够增强乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的凝胶分数并改善密封膜的粘合性和耐久性。
交联助剂优选以相对于100重量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物不超过10重量份、优选0.1至5重量份、更优选0.1至2.5重量份的量使用。使用交联助剂可提供具有高粘合性的密封膜。
交联助剂(具有自由基聚合性基团作为官能团的化合物)的实例包括三官能交联助剂例如氰脲酸三烯丙酯和异氰脲酸三烯丙酯，以及(甲基)丙烯酸酯(例如，NK Ester等)的单官能或双官能交联助剂。这些中，优选氰脲酸三烯丙酯和异氰脲酸三烯丙酯。特别优选异氰脲酸三烯丙酯。
考虑到太阳能电池组件内部的密封性能，优选受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜具有高粘合力。因此，密封膜可各自包含粘合改善剂。将硅烷偶联剂用作粘合改善剂。使用硅烷偶联剂可形成具有高粘合力的密封膜。硅烷偶联剂的实例包括γ-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-乙氧基环己基)以及乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂可以单独或以两种以上的组合采用。特别优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
以相对于100重量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为不超过5重量份、优选0.1至2重量份的量包含硅烷偶联剂。
用于本发明的背面侧着色密封膜包含着色剂。作为着色剂，可使用白色着色剂如钛白(二氧化钛)和碳酸钙；蓝色着色剂如群青；黑色着色剂如炭黑；或乳白色着色剂如玻璃珠和光扩散剂(light diffusing agent)。
优选以基于100重量份包含于背面侧着色密封膜的乙烯乙酸乙烯酯共聚物为2至10重量份、更优选3至6重量份的量包含着色剂。
受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜必要时可各自包含各种添加剂如增塑剂、含丙烯酰氧基的化合物和/或含甲基丙烯酰氧基的化合物和/或含环氧基的化合物、以及紫外吸收剂、光稳定剂和抗氧化剂，以用于改善或调整膜的各种性质(例如，机械强度、光学特性、耐热性、耐光性和交联速度)。
受光面侧密封膜和背面侧着色密封膜可根据已知方法来制备。例如可通过其中将包含上述材料的组合物通过使用常规的挤出成型或压延成型(压延)成型以制备片状产物的方法来制备密封膜。另外，可通过将上述组合物溶于溶剂以形成溶液、将溶液由适合的涂布器施涂至适合的支承体上并将其干燥以形成涂膜(片状产物)来制备密封膜。成膜时的加热温度优选选择为使交联剂不反应或几乎不反应的温度。例如，加热温度优选在50至90℃，特别是40至80℃的范围内。
[受光面侧透明保护构件]
作为用于本发明的受光面侧透明保护构件，可使用玻璃板如硅酸盐玻璃。受光面侧透明保护构件通常具有0.1至10mm、优选0.3至5mm的厚度。受光面侧透明保护构件可强化耐热性或耐化学性。
[背面侧保护构件]
作为用于本发明的背面侧保护构件，优选使用由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚酰胺制成的塑料膜。从耐热性和耐湿热性的观点，背面侧保护构件可为氟化聚乙烯膜，特别是通过将氟化聚乙烯膜/Al/氟化聚乙烯膜依次叠置而获得的膜，或者通过将聚氟乙烯(商品名：
Figure BDA0000433366510000091
)/PET/聚氟乙烯依次叠置而获得的膜。
[光伏元件]
用于太阳能电池组件的光伏元件起到光电转换的作用，并且使用常规已知的半导体基板。半导体基板包括由单晶、多晶或非晶硅组成的光学半导体元件，例如，非晶硅a-Si、氢化非晶硅a-Si:H、氢化非晶碳化硅a-SiC:H和非晶氮化硅，以及通过包括由硅和其他元素如碳、锗和锡的合金组成的非晶晶体系半导体的非晶晶体或微晶，以pin型、nip型、ni-型、pn-型、MIS-型、异质结型、同质结型、肖特基势垒型或其组合的形式而获得的半导体层。另外，光学半导体元件可为基于Cds、GaAs或InP等的那些。
通过使用常规已知方法将光伏元件引入太阳能电池组件。例如，将通过镀焊施加的内部引线如铜箔连接至光伏元件的电极，然后以从太阳能电池组件中取出一定量的电输出的方式通过内部引线将光伏元件彼此串并联地连接。
[加热加压步骤]
以下解释本发明方法中的加热加压步骤。
在本发明的方法中，在加热的同时加压上述层叠体。在本发明中，加压加热层叠体的方法不特别限定，但优选通过使用例如设置有可膨胀的隔板的真空层压机、特别是如图2所示的双真空室型层压机来进行。
如图2所示的真空层压机100具有设置有隔板103的上侧室102和设置有用于载置层叠体10的载置台105的下侧室101。在真空层压机100中，在上侧室102和下侧室101抽真空后，通过隔板103加压层叠体10。通过与下侧室用排气口106连接的下侧室用真空泵107和与上侧室用排气口108连接的上侧室用真空泵109进行上侧室102和下侧室101的抽真空。
为了通过使用真空层压机100加压层叠体10，首先，将受光面侧透明保护构件11、受光面侧密封膜13A、光伏元件14、背面侧着色膜13B和背面侧保护构件12依次叠置于设置在下侧室101内部的载置台上，从而得到层叠体10。随后，在通过上侧室这空泵109和下侧室用真空泵107将上侧室102和下侧室101减压以将其抽真空之后，上侧室102中的压力优选设为大气压以上。
上侧室102和下侧室101的抽真空优选通过将上侧室102和下侧室101减压至50至150Pa、特别是50至100Pa的压力来进行。抽真空时间为例如0.1至5分钟。随后，将上侧室102的压力设为40至110kPa、特别是60至105kPa的压力，从而通过隔板103均匀加压层叠体10。
隔板103的膨胀度优选调整为使得层叠体10在1.0×103Pa至5.0×107Pa、特别是60至105kPa的压力下加压。加压时间为例如5至15分钟。
在本发明的方法中，在加压的同时加热层叠体10。加热通过如下进行：例如将如图2所示的整个真空层压机100置于高温环境如炉中以加热层叠体10，或者将加热介质如加热板安装在如图2所示的真空层压机100的下侧室101中以加热层叠体10。后一种方法例如通过使用加热板作为载置台105、通过将加热板设置于载置台105的上侧和/或下侧、或者通过将加热板设置于层叠体10的上侧和/或下侧来进行。
这些加热方法中，优选使用加热板作为载置台105并将热施加至层叠体10的受光面侧透明保护构件11侧。在该方法中，较早获得向受光面侧密封膜13A的热传递，因而受光面侧密封膜13A与光伏元件14的粘合性进一步增强，从而防止背面侧着色密封膜13B的潜入。
层叠体10优选加热至80至150℃、特别是90至145℃的温度。加热时间可为10分钟至1小时。层叠体10更优选通过在80至120℃的温度下预热层叠体10，然后在100至150℃、特别是约130℃的温度下加热层叠体10的逐步方式加热。
层叠体的加压加热优选通过与将真空层压机抽真空一起将层叠体加热至上述温度，然后使隔板膨胀来进行。
在本发明中，由于使用厚度小于背面侧着色密封膜的厚度的受光面侧密封膜和厚度大于受光面侧密封膜的厚度的背面侧着色密封膜，在加热加压步骤中，热传递较早的受光面侧密封膜很好地接合至光伏元件，并且可均匀加压层叠体。这导致防止背面侧着色密封膜潜入至光伏元件的受光面侧。
实施例
使用下述实施例详细描述本发明。
[实施例1-28、比较例1-16]
1.受光面侧密封膜的制备
将下述配方的材料引入辊磨机中并在70℃下混炼，从而制备受光面侧密封膜用组合物。将该组合物在70℃进行压延成形，然后冷却，从而制作具有如表1至5所示厚度的受光面侧密封膜(230mm×230mm)。
(配方)
-乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯的含量：26重量%，MFR：4.3g/10min)100重量份
-交联剂(2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷，PERHEXA25B，购自NOF Corporation)1.3重量份
-交联助剂(异氰脲酸三烯丙酯，TAIC，购自Nippon Kasei Chemical Co.,Ltd)1.5重量份
-硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，KBM503，购自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)0.5重量份
2.背面侧着色密封膜的制备
将下述配方的材料引入辊磨机中并在70℃下混炼，从而制备背面侧着色密封膜用组合物。将该组合物在70℃进行压延成形，然后冷却，从而制作具有如表1至5所示厚度的背面侧着色密封膜(230mm×230mm)。
(配方)
-乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯的含量：26重量%，MFR：4.3g/10min)100重量份
-交联剂(2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷，PERHEXA25B，购自NOF Corporation)1.3重量份
-交联助剂(异氰脲酸三烯丙酯，TAIC，购自Nippon Kasei Chemical Co.,Ltd)1.5重量份
-硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，KBM503，购自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)0.5重量份
-着色剂(二氧化钛)5重量份
3.太阳能电池组件的制造
将受光面侧透明保护构件(带浮雕的白板强化玻璃)/上述受光面侧密封膜/光伏元件(单晶硅电池：125mm×125mm，厚度：220μm)/上述背面侧着色密封膜/背面侧保护构件(TPT
Figure BDA0000433366510000121
，型号：2442购自Isovolta AG，厚度：350μm)依次叠置，从而得到层叠体。通过使用设置有隔板的双真空室型真空层压机在145℃的温度、5分钟的评价时间、0.1MPa的压力和15分钟的加压时间的条件下将层叠体的各部件接合一体化，从而提供太阳能电池组件。
[评价方法]
潜入度的测量
测量当背面侧着色密封膜潜入至所得太阳能电池组件的光伏元件的受光面侧时的潜入度。通过使用标尺测量从光伏元件的端部至背面侧着色密封膜最大潜入光伏元件的位置的长度(mm)来测量潜入度。
结果示于表1至5。
表1
Figure BDA0000433366510000131
表2
Figure BDA0000433366510000132
表3
Figure BDA0000433366510000133
表4
Figure BDA0000433366510000141
表5
Figure BDA0000433366510000142
[评价结果]
如表所示，在受光面侧密封膜的厚度小于背面侧着色密封膜的厚度的情况下，潜入度降低。特别地，当厚度比为1.60至3.00和/或厚度差为0.50至0.90mm时，潜入受到显著抑制。
产业上的可利用性
本发明的太阳能电池组件的制造方法能够防止背面侧着色密封膜的潜入，因而提供防止外观特性和发电效率降低的太阳能电池组件。
附图标记说明
10   层叠体
11   受光面侧透明保护构件
12   背面侧保护构件
13A  受光面侧密封膜
13B  背面侧着色密封膜
14   光伏元件
15   连接头
100  真空层压机
101  下侧室
102  上侧室
103  隔板
105  载置台
106  下侧室用排气口
107  下侧室用真空泵
108  上侧室用排气口
109  上侧室用真空泵

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件的制造方法，其包括将受光面侧透明保护构件、受光面侧密封膜、光伏元件、背面侧着色密封膜和背面侧保护构件依次叠置以得到层叠体，并向所述层叠体加热加压来使其一体化的工序，
其中所述受光面侧密封膜的厚度小于所述背面侧着色密封膜的厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述受光面侧密封膜的厚度为0.3至0.55mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述背面侧着色密封膜的厚度为0.55至1.2mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中所述背面侧着色密封膜的厚度与所述受光面侧密封膜的厚度之比在1.25至3.00的范围内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述加热从所述受光面侧透明保护构件侧进行。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中将所述层叠体加热至80至150℃范围内的温度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中将1.0×103Pa至5.0×107Pa的压力施加至所述层叠体。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中所述受光面侧密封膜和所述背面侧着色密封膜各自包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和交联剂。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其中所述背面侧着色密封膜包括选自由二氧化钛、碳酸钙、群青和炭黑组成的组的着色剂。
10.一种太阳能电池组件，其通过将密封膜设置在受光面侧透明保护构件和背面侧保护构件之间并将它们接合一体化来密封光伏元件而获得，
其中设置在所述光伏元件和所述受光面侧透明保护构件之间的受光面侧密封膜的厚度小于设置在所述光伏元件和所述背面侧保护构件之间的背面侧着色密封膜的厚度。
CN201280028386.6A 2011-06-09 2012-05-30 太阳能电池组件的制造方法 Expired - Fee Related CN103620796B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-128887 2011-06-09
JP2011128887A JP5820151B2 (ja) 2011-06-09 2011-06-09 太陽電池モジュールの製造方法
PCT/JP2012/063900 WO2012169399A1 (ja) 2011-06-09 2012-05-30 太陽電池モジュールの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103620796A true CN103620796A (zh) 2014-03-05
CN103620796B CN103620796B (zh) 2016-04-20

Family

ID=47295965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280028386.6A Expired - Fee Related CN103620796B (zh) 2011-06-09 2012-05-30 太阳能电池组件的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140116499A1 (zh)
EP (1) EP2720278A4 (zh)
JP (1) JP5820151B2 (zh)
CN (1) CN103620796B (zh)
WO (1) WO2012169399A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111834480A (zh) * 2019-03-27 2020-10-27 松下电器产业株式会社 太阳能电池组件的制造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8865505B2 (en) * 2011-07-04 2014-10-21 Nisshinbo Mechatronics Inc. Diaphragm sheet, method for manufacturing solar cell module using diaphragm sheet, and lamination method using laminator for solar cell module manufacture
CN103022250A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 秦皇岛瑞晶太阳能科技有限公司 Bipv太阳能组件正压封装设备
KR101487257B1 (ko) * 2013-07-11 2015-01-28 엘에스산전 주식회사 태양전지 모듈
WO2015182755A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社ブリヂストン 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
CN106159014B (zh) * 2016-08-26 2017-12-19 江苏东鋆光伏科技有限公司 高性能耐候性复合材料封装光伏组件及其制备方法
KR101971368B1 (ko) * 2017-11-30 2019-04-23 (주)솔라플렉스 플렉시블 cigs 박막 태양전지를 활용한 태양광 도로용 태양광 모듈
KR101971367B1 (ko) * 2017-11-30 2019-04-23 (주)솔라플렉스 단결정 실리콘 태양전지를 활용한 태양광 도로용 고효율 태양광 모듈
JP2020088133A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 パナソニック株式会社 太陽電池モジュール

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100065116A1 (en) * 2008-08-13 2010-03-18 Robert Stancel Impact Resistant Thin-Glass Solar Modules
JP2010245375A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Bridgestone Corp 太陽電池モジュールの製造方法
CN101978511A (zh) * 2008-03-21 2011-02-16 株式会社普利司通 一对密封膜、和使用其的太阳能电池

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3323560B2 (ja) 1992-12-10 2002-09-09 株式会社ブリヂストン 太陽電池封止材膜
JP3448198B2 (ja) * 1997-12-25 2003-09-16 シャープ株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
EP1184912A4 (en) * 2000-02-18 2006-08-30 Bridgestone Corp SEALING LAYER FOR SOLAR CELL AND SOLAR CELL MANUFACTURING METHOD
JP4467222B2 (ja) * 2002-02-27 2010-05-26 株式会社ブリヂストン 太陽電池
JP2005136128A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Kyocera Corp 太陽電池モジュール用封止材及びこれを用いた太陽電池モジュールの製造方法
JP2006210405A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール
JP4751792B2 (ja) 2006-08-23 2011-08-17 株式会社ブリヂストン 太陽電池封止膜用組成物、太陽電池封止膜及びこれを用いた太陽電池
EP2259331A4 (en) * 2008-03-05 2012-04-25 Bridgestone Corp SEALING FILM FOR SOLAR CELLS AND SOLAR CELL THEREWITH
JP2009256459A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Bridgestone Corp 太陽電池用封止膜及びこれを用いた太陽電池
JP5146828B2 (ja) * 2008-10-09 2013-02-20 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用裏面充填材シートおよびそれを用いた太陽電池モジュール
JP2010177398A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Bridgestone Corp 太陽電池用封止膜、及びこれを用いた太陽電池
US20110036390A1 (en) * 2009-08-11 2011-02-17 Miasole Composite encapsulants containing fillers for photovoltaic modules

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101978511A (zh) * 2008-03-21 2011-02-16 株式会社普利司通 一对密封膜、和使用其的太阳能电池
US20100065116A1 (en) * 2008-08-13 2010-03-18 Robert Stancel Impact Resistant Thin-Glass Solar Modules
JP2010245375A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Bridgestone Corp 太陽電池モジュールの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111834480A (zh) * 2019-03-27 2020-10-27 松下电器产业株式会社 太阳能电池组件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5820151B2 (ja) 2015-11-24
EP2720278A4 (en) 2014-10-29
EP2720278A1 (en) 2014-04-16
JP2012256716A (ja) 2012-12-27
CN103620796B (zh) 2016-04-20
WO2012169399A1 (ja) 2012-12-13
US20140116499A1 (en) 2014-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103620796B (zh) 太阳能电池组件的制造方法
US9040165B2 (en) Solar cell sealing film and solar cell
CN104755263A (zh) 一对太阳能电池用密封膜及使用其的太阳能电池组件的制造方法
CN101341598A (zh) 太阳能电池用密封膜和使用该密封膜的太阳能电池
JP2011216804A (ja) 太陽電池用封止膜、これを用いた太陽電池、及び太陽電池の製造方法
EP2685508B1 (en) Sealing film for solar cells and solar cell using same
US8263854B2 (en) Encapsulant sheet for solar cell module and solar cell module including same
CN103715297A (zh) 制造太阳能电池组件的方法
EP2770541B1 (en) Solar cell sealing film and solar cell using same
JP6013726B2 (ja) 一対の太陽電池用封止膜
WO2015182755A1 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
JP2013030650A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
JP2017123434A (ja) 背面側封止材、並びに太陽電池モジュール及びその製造方法
JP5650775B2 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
JP2011204970A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
JP5860227B2 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
JP2015192000A (ja) 太陽電池用封止膜の製造方法
KR20130095537A (ko) 고점도 백색 ｅｖａ 수지층을 포함하는 태양전지 모듈
CN105144407A (zh) 太阳能电池用密封膜制造用组合物和使用其的太阳能电池用密封膜的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160420

Termination date: 20180530

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee