CN103688115A - 光伏模块组件及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏模块组件，其安装在光伏模块安装场地的托架系统的框架上。所述光伏模块组件包括至少一个光伏模块和至少一个导轨。所述光伏模块包括背板，至少一个支承在所述背板上的晶体硅光伏电池，由支承在所述光伏电池上的有机硅组合物形成的第一封壳层，以及支承在所述第一封壳层上的盖板。所述导轨相对于所述背板固定，并且被构造成在所述托架系统上支承所述一个光伏模块。粘合剂将所述光伏模块的所述背板粘附至所述导轨。所述粘合剂由室温固化有机硅组合物形成，并且具有从所述导轨至所述背板在2.3mm和6.0mm之间的厚度。

Description

光伏模块组件及其组装方法

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求以下专利申请的优先权和所有权益：2011年6月2日提交的美国临时专利申请No.61/492,674；2011年6月2日提交的美国临时专利申请No.61/492,694；2011年8月17日提交的美国临时专利申请No.61/524,688；以及2011年8月17日提交的美国临时专利申请No.61/524,661，每个所述专利申请以引用的方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明包括光伏模块组件，并且特别地，光伏模块组件包括：包括至少一个晶体硅光伏电池的光伏模块，安装在光伏模块上的导轨，以及由室温固化有机硅组合物形成并且将导轨粘附至光伏模块的粘合剂。本发明还包括组装该组件的方法。

2.背景技术

光伏模块包括将太阳光转化成电的光伏电池。多个光伏模块通常在太阳能场之类光伏模块安装场地连接到一起，例如大规模商业能源生产、建筑物屋顶、建筑物侧面等。光伏模块安装场所包括用于支承多个光伏电池的托架系统。

光伏模块被组装成光伏模块组件，用于安装至托架系统。特别地，光伏模块与适于接合托架系统的框架、导轨、或衬垫结合，以将光伏模块组件安装在托架系统上。

发明内容

本方法包括用于安装至光伏模块安装场地的托架系统的框架上的光伏模块组件。光伏模块组件包括：至少一个包括背板的光伏模块，至少一个支承在背板上的晶体硅光伏电池，由支承在光伏电池上的有机硅组合物形成的第一封壳层，以及支承在第一封壳层上的盖板。至少一个导轨，其相对于背板固定。该导轨被构造成在光伏模块安装场地的托架系统上支承至少一个光伏模块。粘合剂设置在至少一个光伏模块的背板和至少一个导轨之间，并且与两者接触，从而将至少一个导轨粘附至至少一个光伏模块上。粘合剂由室温固化有机硅组合物形成。粘合剂具有从导轨至背板在2.3mm和6.0mm之间的厚度。

本发明还包括组装光伏模块组件的方法。该方法包括提供以下组件：包括至少一个晶体硅光伏电池的至少一个光伏模块，由设置在光伏电池上的有机硅组合物形成的第一封壳层，以及设置在第一封壳层上的盖板。该方法包括提供至少一个导轨。该方法包括将室温固化有机硅组合物施加于背板或导轨中的一者。该方法包括使室温固化有机硅组合物与背板或导轨中的另一者接触。并且该方法包括在与背板和导轨接触的情况下，固化室温固化有机硅组合物，从而将导轨粘附至背板。施加室温固化有机硅组合物的步骤包括将室温固化有机硅组合物以使得室温固化有机硅组合物固化成粘合剂的厚度施加，该粘合剂将导轨粘附至背板，并且具有从导轨至背板在2.3mm和6.0mm之间的厚度。

附图说明

结合其中附图考虑时，本发明的其他优点将会易于鉴别，因为通过参考以下具体实施方式可更好地理解相同内容：

图1是光伏模块组件的透视图；

图2是另一个光伏模块组件的透视图；

图3是另一个光伏模块组件的透视图；

图4是另一个光伏模块组件的透视图；

图5是沿图1中线条5的部分光伏模块组件的剖视图；并且

图6是光伏模块安装场地的托架系统和安装在托架系统上的多个光伏模块组件的透视图。

具体实施方式

参见附图，其中在所有几个视图中，相同的标号表示相同的部件，光伏模块组件10总体上在图1-4中示出。参照图6，光伏模块组件10支承在光伏模块18的安装场地16的托架系统14的框架12上。特别地，光伏模块组件10包括至少一个光伏模块18和至少一个安装在光伏模块18上用于接合框架12的导轨20。光伏模块组件10在业界还称为太阳能电池模块组件，其将太阳光转化成电。通常，光伏模块组件10上连接了各种元件（例如逆变器、电池、线网等），为了绘图清晰，其未在附图中示出。光伏模块18的安装场地16可以（例如）是太阳能场，例如大规模商业能源生产、建筑物屋顶、建筑物侧面等。

导轨20通常与托架系统14接合以在托架系统14上支承光伏模块组件10，并且在不脱离本发明实质的前提下，导轨20可以以任何合适的方式与托架系统14接合。导轨20可以由任何类型的材料形成，例如镀锌钢、铝等。

至少一个光伏模块18可以进一步定义为多个光伏模块18。换句话讲，光伏模块组件10可以包括多个光伏模块18，即在业界通常称为多模块面板。

至少一个导轨20可以进一步定义为多个导轨20。图1和3中示出的光伏模块组件18包括两个导轨20和两个光伏模块18，并且图2和4中示出的光伏模块组件18包括两个导轨和一个光伏模块18。图6中的光伏模块组件10包括五个光伏模块118。在不脱离本发明实质的前提下，光伏模块组件10可以包括任何数目的导轨20，即一个或多个导轨20，以及任何数目的光伏模块18，即一个或多个光伏模块18。当光伏模块组件10包括多个光伏模块18时，组件10的每个光伏模块18经由导轨20相互物理连接，并且还通常相互电连接。

通常，导轨20仅利用粘合剂30连接至光伏模块18，如以下进一步所述，即光伏模块组件10是无框架的。导轨20以粘结方法固定到光伏模块18，并且粘合剂30用作结构粘合剂，其在至少一个导轨20上支承至少一个光伏模块18。导轨20与光伏模块18的附连通常不用任何类型的机械硬件，例如紧固件和将导轨20夹持至光伏模块18的夹具，即导轨20通常不是机械固定至光伏模块18的。因此，与这种机械硬件或紧固件相关的材料和组装成本消除了，并且与组装机械硬件或紧固件有关的工人对易碎光伏模块18的处理也消除了。此外，由于机械硬件过紧所致的光伏模块18的损坏也消除了。另外，粘合剂30是防盗组件，因为在没有适当的工具的情况下，使导轨20与光伏模块18之间的粘合剂30断裂是相当困难的。

参照图5，光伏模块18包括：背板32，至少一个支承在背板32上的光伏电池34，由支承在光伏电池34上的有机硅组合物形成的第一封壳层36，以及支承在第一封壳层36上的盖板38。

至少一个光伏电池34，其设置在背板32与盖板38之间。光伏模块18可以包括一个光伏电池34或多个光伏电池34。通常，光伏模块18包括多个光伏电池34。当光伏模块18包括多个光伏电池34时，光伏电池34可以基本上彼此共面。或者，光伏电池34可以彼此错开，例如在非平面模块构型中。无论光伏电池34彼此是平面的还是非平面的，光伏电池34都可以排列成各种图案，例如网格状图案。

光伏电池34可以独立地具有各种尺寸，具有各种类型，并且由各种材料形成。光伏电池34可以具有各种厚度，例如从约50至约250，或者从约100至约225，或者从约175至约225，或者约180，通常用微米(μm)作单位。光伏电池34可以具有各种宽度和长度。在一个实施例中，光伏电池34是晶体硅光伏电池34，并且其独立地包括单晶硅、多晶硅、或它们的组合。

当光伏模块18包括不止一个光伏电池34时，互联条通常设置在相邻光伏电池34之间，用于在光伏模块18中建立电路。

背板32可以由各种材料形成。合适材料的例子包括：玻璃、聚合物材料、复合材料等。例如，背板32可以由玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热塑性弹性体(TPE)、聚氟乙烯(PVF)、有机硅等形成。背板32可以由不同材料（例如聚合物材料和纤维材料）的组合形成。背板32可以具有由一种材料（例如玻璃）形成的部分；以及由另一种材料（例如聚合物材料）形成的其他部分。背板32可以具有各种厚度，例如从约0.05至约5，约0.1至约4，或约0.125至约3.2，通常用毫米(mm)作单位。背板32的厚度可以为均一的或可以有差别。

合适的背板32的另外的例子包括在以下专利申请中所描述的那些：美国专利申请公开No.2008/0276983、No.2011/0005066、和No.2011/0061724，以及WO公开No.2010/051355和No.2010/141697，这些专利的公开内容全文以引用方式并入本文中，以不与本发明的一般范围冲突为限。上述公开内容在下文中称为“并入的参考文献”。

盖板38可以是基本上平面的或非平面的。盖板38用于使模块18免受环境条件影响，例如雨、雪、灰尘、高温等。通常，盖板38是光学透明的。盖板38通常是模块的阳面或正面。

盖板38可以由各种材料形成。合适材料的例子包括在上述背板32的说明中所描述的那些。合适的盖板38的另外的例子包括在上述并入的参考文献中所描述的那些。在某些实施例中，盖板38由玻璃形成。可以利用玻璃的各种类型，例如二氧化硅玻璃、聚合物玻璃等。盖板38可以由不同材料的组合形成。盖板38可以具有由一种材料（例如玻璃）形成的部分；以及由另一种材料（例如聚合物材料）形成的其他部分。盖板38可以与背板32相同或不同。例如，盖板38和背板32两者都可以由具有相同厚度或不同厚度的玻璃形成。

盖板38可以具有各种厚度，例如从约0.5至约10，约1至约7.5，约2.5至约5，或约3，通常用毫米(mm)作单位。盖板38的厚度可以为均一的或可以有差别。

第一封壳层36设置在光伏电池34上，并且用来保护光伏电池34。另外，第一封壳层36通过被夹在背板32（沿着光伏电池34）与盖板38之间，用来将光伏模块18结合在一起。具体地讲，第一封壳层36通常用来将盖板38联接至背板32。

有机硅组合物通常设置在背板32上（沿着光伏电池34）以形成第一层。然后盖板38设置在第一层上，并且第一层固化以形成第一封壳层36。

在各种实施例中，光伏模块18还包括设置在背板32与光伏电池34之间的第二封壳层40。具体地讲，第二封壳层40用来将光伏电池34联接至背板32。第二封壳层40通常使光伏电池34免受背板32的影响，因为第二封壳层40被夹在光伏电池34与背板32之间。第二封壳层40可以均匀地设置在整个背板32上，或仅设置在光伏电池34与背板32之间，在这种情况下，第二封壳层40在整个背板32上不是连续层，而是图案层。

第二封壳层40可以与第一封壳层36相同或不同。当第一封壳层36和第二封壳层40相同时，第一和第二封壳层40通常形成连续封壳层，其将光伏电池34封装于背板32和盖板38之间。当第二封壳层40与第一封壳层36不同时，第二封壳层40可仅存在于光伏电池34和背板32之间，在这种情况下，第二封壳层40在整个背板32上不是连续层，如上所述。在这种实施例中，第一封壳层36通常接触背板32和盖板38两者，其在光伏模块18中的位置与光伏电池34所设置的位置不同。

最通常的情况下，第一封壳层36与和第二封壳层40两者都独立地由有机硅组合物形成。在这种实施例中，将用来形成第二封壳层40的有机硅组合物均匀地施加在背板32上以形成第二层，其在将光伏电池34设置在第二层之前可任选地被部分或完全固化。然后将用来形成第一封壳层36的有机硅组合物施加在第二层和光伏电池34上以形成第一层。将盖板38施加在第一层上以形成包装，并且将包装的第一和第二层固化以形成第一和第二封壳层40以及模块。

虽然第一封壳层36通常被夹在背板32（沿着光伏电池34）和盖板38之间，但是在第一封壳层36与背板38之间和/或在第一封壳层36与光伏电池34之间可存在至少一个中间层。

第一封壳层36由有机硅组合物形成。适用于形成第一封壳层36的有机硅组合物的例子包括：硅氢加成反应固化的有机硅组合物、缩合反应可固化的有机硅组合物、和硅氢加成/缩合反应可固化的有机硅组合物。如上所述，在某些实施例中，当第二封壳层40存在于光伏模块18中时，也是由有机硅组合物形成。用来形成第二封壳层40的有机硅组合物可独立地选自任何这些组合物。

光伏模块18通常是1.0-1.7m宽和0.6-1.1m高，然而光伏模块18可以是任何尺寸。光伏模块18可以横向安装到托架系统14，如图6所示，或以纵向安装到托架系统14。导轨20通常纵向延伸经过托架系统14的上部和下部安装条42。因此，图1和2所示的光伏模块组件10（例如）被构造成以纵向安装到托架系统14，而图3和4所示的光伏模块组件10（例如）被构造成以横向安装到托架系统14。或者，在不脱离本发明实质的前提下，光伏模块18可以任何取向安装到托架系统14。

如上所述，光伏模块组件10包括至少一个安装到光伏模块18的导轨20。特别地，如以下进一步所述，导轨20相对于光伏模块18的背板38固定。如以下进一步所述，导轨18通过粘合剂30粘附于背板32。

导轨20被构造成在光伏模块安装场地16的托架系统14的框架12上支承光伏模块组件18。例如，导轨20可包括挂钩（未示出），其尺寸和形状被设计用于接合托架系统14。除了挂钩之外或作为挂钩的替代形式，紧固件（未示出）通常将导轨20固定至托架系统14。

参照图1-4，至少一个光伏模块18的背板32包括第一末端44和第二末端46。换句话讲，光伏模块18终止于第一末端44和第二末端46。至少一个导轨20从第一末端44至第二末端46连续地延伸经过背板32。换言之，至少一个导轨20延伸至或延伸经过背板32在第一末端44和第二末端46处的周边。或者，至少一个导轨20可以与第一末端44和第二末端46处的周边隔开。在任何情况下，背板32限定第一末端44和第二末端46之间的长度L；并且至少一个导轨20连续地延伸经过背板32，而且基本上沿着背板32的长度L。

如上所述，至少一个导轨20通过粘合剂30粘附于至少一个光伏模块18的背板32。粘合剂30设置在至少一个光伏模块18和至少一个导轨20之间，并且与两者接触。粘合剂30将光伏模块18和导轨20固定在一起作为单元。

当将光伏模块组件10安装到托架系统14的框架12时，光伏模块组件10和框架12发生热膨胀与收缩导致光伏模块组件10和框架12之间的相对移动，其将剪切应力施加于粘合剂30。光伏模块组件10和框架12之间的移动量取决于材料和温度变化。

粘合剂30具有从导轨20至背板32的厚度T，以及导轨20和背板32之间的宽度W。厚度T和宽度W的最小量级按如下所述计算。参照图1，厚度T沿着从至少一个导轨20延伸至背板32的第一线条L1测量。宽度W沿着垂直于第一线条L1的第二线条L2测量。特别地，导轨20和背板32限定平面48，并且第一线条L1垂直于导轨20和背板32的平面48延伸，如图5所示。

厚度T处于最小量级以适应热膨胀与收缩。厚度T的最小量级可以通过以下公式计算：

$\mathrm{Min}.\mathrm{Joint\; Thivkness}\left(m\right)=\frac{\mathrm{Thermal\; Expansion}\left(m\right)\×\mathrm{Young\; Modulus\; of\; Adhesive}\left(\mathrm{Pa}\right)}{3\×\mathrm{Maximum\; Allowable\; Stress\; in\; Shear}\left(\mathrm{Pa}\right)}$

在这个计算过程中，剪切下的最大允许应力通过剪切下确定的Ru,5值来确定。在任何情况下，通过使用这个计算公式，粘合剂的厚度T通常在2.3mm和6.0mm之间。换句话讲，最小连接厚度通常在2.3mm和6.0mm之间。

宽度W处于最小量级以承受风荷载。粘合剂30的宽度W承受给定风力（即风荷载的最小结构咬合），其与光伏模块组件10的风荷载和光伏模块18的尺寸成正比。用于测试风荷载的测试标准由国际电工委员会(IEC)提出，例如IEC61215和IEC61646。最小结构咬合可以通过以下公式计算：

$\mathrm{Min}.\mathrm{Structural\; Bite}\left(m\right)=\frac{\mathrm{Back\; Sheet\; Area}\left(m^2\right)\×\mathrm{Wind\; Load}\left(\mathrm{Pa}\right)}{\mathrm{Bond\; Length}\left(m\right)\×\mathrm{Maximum\; Allowable\; Design\; Stress}\left(\mathrm{Pa}\right)}$

在这个计算过程中，最大允许的设计应力基于安全系数为6的Ru,5值。Ru,5值是在75%处的概率，总体的95%具有高于该值的断裂强度。在任何情况下，通过使用这个计算公式，宽度W通常在5mm和20mm之间。换句话讲，最小结构咬合通常在5mm和20mm之间。

另外，如果光伏模块组件10要认证为承受雪和冰的大量积累，施加至光伏模块组件10的负荷就会增加以用于根据IEC61215和IEC61646进行的机械负荷测试。在这种实施例中，最小宽度W可以使用以下用于固定负荷的最小结构咬合的计算公式来计算：

$\mathrm{Min}.\mathrm{Strutural\; Bite}\left(m\right)=\frac{\mathrm{Module\; Mass}\×9.81\frac{m}{s^2}}{\mathrm{Bond\; Length}\×\mathrm{Allowable\; Design\; DL\; Stress}\left(\mathrm{Pa}\right)}$

在这个计算过程中，允许的设计DL（固定负荷）应力取决于粘合剂30的类型。

粘合剂30可以是任何类型的粘合剂。例如，在某些实施例中，粘合剂30由有机硅组合物形成，使得一旦固化（或者甚至在固化之前），粘合剂30包括有机硅。粘合剂30有利地具有对玻璃和金属，以及对各种其他材料和基板的优异粘附力。粘合剂30也是柔性的，以便吸收由不同材料的热膨胀系数不同引起的不匹配，并且降低光伏模块18上的应力。粘合剂30还可以承受风荷载和雪荷载，并且足以抵抗损耗。

用来形成粘合剂30的有机硅组合物可以包括适用于形成粘合剂30的任何类型的有机硅组合物。例如，在多种实施例中，有机硅组合物选自：硅氢加成反应固化的有机硅组合物、过氧化物固化的有机硅组合物、缩合固化的有机硅组合物、环氧固化的有机硅组合物、紫外线辐射固化的有机硅组合物、和高能辐射固化的有机硅组合物。

在一个具体的实施例中，用于形成粘合剂30的有机硅组合物包括室温固化有机硅组合物，其通常是硅氢加成反应固化的有机硅组合物或缩合固化的有机硅组合物之一。这种室温固化有机硅组合物是理想的，因为粘合剂30可由这些室温固化有机硅组合物形成，而不需要与许多有机硅组合物相关的某些固化条件，例如加热。因此，室温固化有机硅组合物可用于在多种地点（例如户外）、多种条件下形成粘合剂30。例如，室温固化有机硅组合物可以用在将导轨20安装至光伏模块18之处而不需要例如固化烘箱或其他用于固化有机硅组合物的热源。虽然室温固化有机硅组合物可在环境条件下固化，但是如果需要，可以通过加热来加速固化这种室温固化有机硅组合物。

当有机硅组合物包括硅氢加成反应固化的室温固化有机硅组合物时，有机硅组合物通常包括具有至少两个硅键合的烯基基团的有机聚硅氧烷和具有至少两个硅键合的氢原子的有机硅化合物。有机聚硅氧烷和有机硅化合物可以独立地为单体、低聚物、聚合物、或树脂，并且可以独立地包括根据粘合剂30所需物理特性的M、D、T、和/或Q单元的任何组合。有机聚硅氧烷的硅键合的烯基基团和有机硅化合物的硅键合的氢原子可以独立地位于侧链、末端、或两者兼而有之。此外，另外的非反应性化合物（例如非反应性聚有机硅氧烷）可以存在于有机硅组合物中。有机聚硅氧烷和有机硅化合物之间的反应通常由硅氢加成反应催化剂催化。硅氢加成反应催化剂可以是任何已知的硅氢加成催化剂，其包括铂族金属（即铂、铑、钌、钯、锇和铱）或包含铂族金属的化合物。优选地，铂族金属为铂，这基于其在硅氢加成反应中的高活性。

硅氢加成反应催化剂包括氯铂酸和某些含乙烯基有机硅氧烷的复合物，如在美国专利No.3,419,593中所公开，该专利据此全文以引用方式并入。这个类型的催化剂是氯铂酸和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的反应产物。

硅氢加成反应催化剂也可是含载体硅氢加成反应催化剂，其包括在其表面具有铂族金属的固体载体。含载体催化剂的例子包括但不限于：铂炭催化剂、钯碳催化剂、钌碳催化剂、铑碳催化剂、铂氧化硅催化剂、钯氧化硅催化剂、铂氧化铝催化剂、钯氧化铝催化剂和钌氧化铝催化剂。

当有机硅组合物包括硅氢加成反应固化的室温固化有机硅组合物时，有机硅组合物可以是单组分组合物或双组分组合物。例如，有机聚硅氧烷和有机硅化合物可以彼此分开保存，直到结合形成粘合剂30，在这种情况下，有机硅组合物是双组分组合物。在这种实施例中，硅氢加成反应催化剂可存在于任一组分内，但硅氢加成反应催化剂通常与有机聚硅氧烷一起存在。或者，有机聚硅氧烷和有机硅化合物两者都可存在于单一组分中，在这种情况下，有机硅组合物是单组分组合物。然而，这种硅氢加成反应固化的有机硅组合物通常是双组分组合物，从而抑制有机聚硅氧烷与有机硅化合物之间过早反应和/或固化有机聚硅氧烷与有机硅化合物。

如上文所介绍，在其他实施例中，有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物。在这些实施例中，有机硅组合物也可以是单组分组合物或双组分组合物。具体地讲，在单组分组合物中，暴露在周围环境时（例如环境湿度中的水分），有机硅组合物通常开始固化以形成粘合剂30，在这种情况下，有机硅组合物的固化速率可以通过影响湿度来控制。或者，在双组分组合物中，一旦双组分彼此混合，则有机硅组合物开始固化以形成粘合剂30。

无论有机硅组合物是单组分组合物还是双组分组合物，当有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物时，有机硅组合物通常包括具有至少一个可水解基团的有机聚硅氧烷。可水解基团通常是硅键合的，并且可以是例如羟基、烷氧基、或其他已知的可水解基团。通常，有机聚硅氧烷包括至少两个硅键合的可水解基团，其通常是末端的。有机聚硅氧烷可以是单体、低聚物、聚合物、或树脂，并且可以独立地包括根据粘合剂30所需物理特性的M、D、T、和/或Q单元的任何组合。如果需要，有机硅组合物还可包括另外的组分，例如交联剂（如烷氧基硅烷），或另外的有机聚硅氧烷和/或有机硅化合物，其可任选地具有可水解官能团。

当有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物时，有机硅组合物通常还包括交联剂和催化剂。无论有机硅组合物是单组分组合物还是双组分组合物，交联剂和催化剂通常存在于有机硅组合物中。然而，用于有机硅组合物中的特定交联剂和特定催化剂通常取决于有机硅组合物是单组分组合物还是双组分组合物。

具体地讲，当有机硅组合物是双组分组合物时（以及当有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物时），交联剂通常是具有至少两个硅键合的烷氧基基团的有机硅化合物。烷氧基基团可以是例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等。有机硅化合物可以是硅烷，在这种情况下，硅原子的两个、三个、或四个取代基是独立选择的烷氧基基团。如果硅原子的取代基少于四个是烷氧基基团，则硅原子的剩余取代基通常独立地选自氢和取代或未取代的烃基基团。或者，有机硅化合物可以是硅氧烷。

或者，当有机硅组合物是单组分组合物时（以及当有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物时），交联剂通常包括官能化硅烷。官能化硅烷通常选自胺官能化硅烷、乙酸酯官能化硅烷、肟官能化硅烷、烷氧基官能化硅烷，以及它们的组合。一般来讲，官能化硅烷包括至少三个和任选的四个选自上述那些官能团的取代基。如果官能化硅烷包括仅三个选自上述那些官能团的取代基，则剩余的取代基通常选自氢和取代或未取代的烃基基团。

当有机硅组合物包括缩合反应可固化的室温固化有机硅组合物时，催化剂通常是有机金属化合物。无论有机硅组合物是单组分组合物还是双组分组合物，都是如此。有机金属化合物可包括钛、锆、锡，以及它们的组合。在一个实施例中，催化剂包括锡化合物。锡化合物可包括：有机羧酸的二烷基锡(IV)盐，例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、和二乙酸二辛基锡；羧酸锡，例如辛酸锡或环烷酸锡；二烷基锡氧化物与邻苯二甲酸酯或烷烃二酮的反应产物；二烷基锡二乙酰丙酮，例如二乙酰丙酮二丁基锡(乙酰丙酮二丁基锡)；二烷基锡氧化物，例如氧化二丁基锡，有机羧酸的锡(II)盐，例如二乙酸锡(II)、二辛酸锡(II)、二乙基己酸锡(II)、二月桂酸锡(II)；二烷基锡(IV)二卤化物，例如二甲基二氯化锡；羧酸的亚锡盐，例如辛酸亚锡、油酸亚锡、乙酸亚锡和月桂酸亚锡，以及它们的组合。或者，催化剂可包括：钛酸酯，例如钛酸四丁酯和钛酸四丙酯；部分螯合的有机钛和有机锆化合物，例如二异丙氧基钛-二(乙基乙酰丙酮)和二(正-丙氧基)锆-二(乙基乙酰丙酮)；有机铝化合物，例如三乙酰丙酮铝、三乙基丙酮铝、乙基丙酮二异丙基铝；铋盐和有机羧酸，例如三(2-乙基己酸)铋和三(新癸酸)铋；螯合化合物，例如四乙酰丙酮合锆和四乙酰丙酮合钛；有机铅化合物，例如辛酸铅；有机钒化合物；以及它们的组合。一般来讲，单部分组合物利用包含锡的有机金属化合物作为其催化剂，而双部分组合物利用包含钛的有机金属化合物作为其催化剂。

与用来形成粘合剂30的有机硅组合物无关，有机硅组合物还可包括添加剂化合物。添加剂化合物可包括本领域中已知的任何添加剂化合物，并且可为反应性的或可为惰性的。添加剂化合物可选自例如：增粘剂；延伸聚合物；软化聚合物；加固聚合物；增韧聚合物；粘度调节剂；挥发性调节剂；增充性填料、增强性填料；传导性填料；隔离物；染料；颜料；共聚单体；无机盐；有机金属络合物；紫外线吸收剂；受阻胺光稳定剂；氮丙啶稳定剂；空隙减少剂；固化改性剂；自由基引发剂；稀释剂；流变改性剂；酸受体；抗氧化剂；热稳定剂；阻燃剂；甲硅烷基化剂；泡沫稳定剂；气体发生剂；表面活性剂；润湿剂；溶剂；增塑剂；助熔剂；带有官能团的反应性化学剂，例如羧酸、醛、醇、或酮；干燥剂；以及它们的组合。

可用来形成粘合剂30的有机硅组合物的具体例子以商品名PV-8301快速固化密封胶(PV-8301Fast Cure Sealant)、PV-8303超快速固化密封胶(PV-8303Ultra Fast Cure Sealant)和PV-8030粘合剂(PV-8030Adhesive)从道康宁公司(Dow Corning Corporation)商购获得，该公司总部设于美国密歇根州米德兰市(Midland,MI,USA)。

本发明还包括组装光伏模块组件10的方法。该方法包括提供包括至少一个晶体硅光伏电池34的至少一个光伏模块18、由设置在光伏电池34上的有机硅组合物形成的第一封壳层36、以及设置在第一封壳层36上的盖板38。该方法还包括提供至少一个导轨。在一些实施例中，提供至少一个光伏模块18的方法进一步定义为提供多个光伏模块18。在一些实施例中，提供至少一个导轨20的方法进一步定义为提供多个导轨20。

该方法包括将室温固化有机硅组合物施加到至少一个光伏模块18的背板32或至少一个导轨20中的一者。换句话讲，将室温固化有机硅组合物施加到背板32和/或每个导轨20，使得室温固化有机硅组合物固化于粘合剂30中，其将导轨20粘附至背板32，并且具有从所述导轨20至所述背板32在2.3mm和6.0mm之间的厚度T。换句话讲，在一些实施例中，室温固化有机硅组合物可在固化时改变尺寸和形状，并且因此，室温固化有机硅组合物以初始厚度施加，使得在固化时，粘合剂30的厚度T在2.3mm和6.0mm之间。随后，该方法包括使室温固化有机硅组合物与背板32或导轨20中的另一者接触。如上所述，在固化时，室温固化有机硅组合物至少部分地形成粘合剂30。

室温固化有机硅组合物与背板32和导轨20接触之后，该方法包括在与背板32和导轨20接触的情况下，固化室温固化有机硅组合物，从而将导轨20粘附至背板32。

一旦室温固化有机硅组合物至少部分地固化，该方法就包括将导轨20安装至光伏模块安装场地16的托架系统14上。通常，紧固件固定到导轨20和托架系统14上。

已通过示例性方式对本发明进行了描述，并且应当理解已经使用的术语意在成为本质上具有描述性而不是限制性的词语。按照上述教导内容，本发明的许多修改形式和变型形式是可能的，并且本发明可以不按具体描述那样实施。

Claims (13)

1.一种光伏模块组件，其用于安装至光伏模块安装场地的托架系统的框架上，所述光伏模块组件包括：

至少一个光伏模块，其包括背板、至少一个支承在所述背板上的晶体硅光伏电池、由支承在所述光伏电池上的有机硅组合物形成的第一封壳层、以及支承在所述第一封壳层上的盖板；

至少一个相对于所述背板固定的导轨，所述导轨被构造成在所述光伏模块安装场地的所述托架系统上支承所述至少一个光伏模块；以及

粘合剂，其设置在所述至少一个光伏模块的所述背板和所述至少一个导轨之间，并且与两者接触以将所述至少一个导轨粘附至所述至少一个光伏模块；

其中所述粘合剂由室温固化有机硅组合物形成；并且

其中所述粘合剂具有从所述导轨至所述背板在2.3mm和6.0mm之间的厚度。

2.根据权利要求1所述的光伏模块组件，其中所述至少一个光伏模块进一步定义为多个光伏模块。

3.根据权利要求1-2之一所述的光伏模块组件，其中所述至少一个导轨进一步定义为多个导轨。

4.根据权利要求1-3之一所述的光伏模块组件，其中所述厚度沿着从所述至少一个导轨延伸至所述至少一个光伏模块的所述背板的第一线条测量，并且其中所述粘合剂具有在所述至少一个导轨和所述背板之间的宽度，其沿着垂直于所述第一线条的第二线条测量，所述宽度在5mm和20mm之间。

5.根据权利要求4所述的光伏模块组件，其中所述至少一个导轨和所述背板限定平面，并且其中所述第一线条垂直于所述至少一个导轨和所述至少一个光伏模块的所述背板的所述平面延伸。

6.根据权利要求1-5之一所述的光伏模块组件，其中所述至少一个光伏模块的所述背板包括第一末端和第二末端，并且其中所述至少一个导轨从所述第一末端至所述第二末端连续地延伸经过所述至少一个光伏模块的所述背板。

7.根据权利要求1-5之一所述的光伏模块组件，其中所述至少一个光伏模块的所述背板限定第一末端和第二末端之间的长度，并且其中所述至少一个导轨连续地延伸经过所述背板，并且基本上沿着所述背板的所述长度。

8.根据权利要求1-7之一所述的光伏模块组件，其中所述室温固化有机硅组合物是可缩合固化的有机硅组合物。

9.根据权利要求8所述的光伏模块组件，其中所述可缩合固化的有机硅组合物包括：

具有至少一个可水解基团的有机聚硅氧烷；

交联剂；以及

催化剂。

10.一种组装光伏模块组件的方法，所述方法包括：

提供至少一个光伏模块，所述至少一个光伏模块包括至少一个晶体硅光伏电池、由设置在所述光伏电池上的有机硅组合物形成的第一封壳层、以及设置在所述第一封壳层上的盖板；

提供至少一个导轨；

将室温固化有机硅组合物施加至所述背板或所述导轨中的一者；

使所述室温固化有机硅组合物与所述背板或所述导轨中的另一者接触；以及

在与所述背板和所述导轨接触的情况下，固化所述室温固化有机硅组合物，从而将所述导轨粘附至所述背板；

其中施加所述室温固化有机硅组合物包括将所述室温固化有机硅组合物以使得所述室温固化有机硅组合物固化成粘合剂的厚度施加，所述粘合剂将所述导轨粘附至所述背板，并且具有从所述导轨至所述背板在2.3mm和6.0mm之间的厚度。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括将所述至少一个导轨安装到光伏模块安装场地的托架系统上。

12.根据权利要求10-11之一所述的方法，其中所述提供至少一个光伏模块的步骤进一步定义为提供多个光伏模块。

13.根据权利要求10-12之一所述的方法，其中所述提供至少一个导轨的步骤进一步定义为提供多个导轨。

Images