CN103856163A - 用于背接触式光伏模块的组件 - Google Patents

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CN103856163A CN201210514833.0A CN201210514833A CN103856163A CN 103856163 A CN103856163 A CN 103856163A CN 201210514833 A CN201210514833 A CN 201210514833A CN 103856163 A CN103856163 A CN 103856163A
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刘泽琳
穆敏芳
余科
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Abstract

一种用于形成背接触式光伏模块的组件包括集成式背板，所述集成式背板包括基板、粘接至基板的前表面的导电金属线路、和粘接至导电金属线路的背侧绝缘层。背侧绝缘层具有穿过背侧绝缘层的多个开口，所述多个开口与导电金属线路以及与背接触式太阳能电池背侧上的电接点对齐。前板和前封装剂层设置在背接触式太阳能电池的前表面上。背侧绝缘层或前封装剂层具有与背接触式太阳能电池外轮廓互补的凹形开口。当背接触式太阳能电池被接纳在凹形开口中时，背接触式太阳能电池背侧上的电接点与穿过背侧绝缘层的开口以及导电金属线路对齐。还提供一种用于形成所述组件的工艺。

Description

用于背接触式光伏模块的组件
技术领域
本申请涉及背接触式光伏模块，特别涉及用于制造背接触式光伏模块的集成式背板与封装组件，并且涉及具有这种集成式背板与封装组件的背接触式光伏模块的制造程序。
背景技术
光伏电池将诸如太阳光的辐射能转化为电能。在实践中，多个光伏电池以串联或并联方式电连接在一起，并且被保护在光伏模块或太阳能模块中。
光伏模块典型地依次包括透光基板或前板、封装剂层、活性光伏电池层、另一封装剂层和背板。透光基板典型地是玻璃或耐用透光聚合物膜。封装剂层将光伏电池层粘接至前板和背板，所述封装剂层密封并保护光伏电池免于潮湿和空气影响，并且保护光伏电池不受物理损坏。封装剂层典型地由诸如乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene-vinylacetate copolymer）（EVA）的热塑性树脂或热固性树脂构成。光伏电池板是任意类型的将太阳光转化为电流的光伏电池，比如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、铜铟（镓）硒（copper indium(gallium)diselenide）太阳能电池、碲化镉（cadmium telluride）太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池，以及类似电池。背板给模块提供了结构支撑，所述背板使模块电绝缘，并且有助于保护太阳能电池、模块线路和其它构件免于一些因素的影响，这些因素包括热、水蒸气、氧和紫外线辐射。模块各层需要在光伏模块的使用寿命中保持完整和粘接，所述使用寿命可能延伸数十年。
光伏电池在所述光伏电池的前侧和背侧上都具有电接点。然而，在光伏电池的前太阳光接收侧上的接点会导致高达10%的遮光损失。在背接触式光伏电池中，所有的电接点被移动到光伏电池的背侧。若正极和负极电接点二者都在光伏电池的背侧上，则需要电路为光伏电池背面上的正极和负极电接点提供电连接。
在背接触式光伏模块中，具有图案化电路的集成式背板在太阳能模块层合过程中被电连接至光伏电池的背侧接点。图1a中示出背板10，金属箔粘接至背板基板14的表面。诸如铜箔或铝箔的金属箔由蚀刻、模切或其它工序图案化，以形成一个或多个导电线路12a、12b、12c和12d。如图1b所示，层间介电（ILD）层16被形成在箔线路上，典型地通过在所述导电线路上层合或丝网印刷聚合物材料。开口18形成在ILD中、光伏电池上的背侧电接点接触箔线路处。示出在图1c中的热塑性或热固性封装剂板20，典型地为EVA板，放置在ILD层上，其中在对应于ILD中开口的位置形成或冲压出开口。将导电粘接剂施用在ILD层和封装剂层的开口中。背接触式光伏电池22a、22b和22c被使用拾放技术（pick and place technology）放置在封装剂层上，如图1d中以草图的形式示出了太阳能电池背侧上的正极和负极接点的位置。光伏电池上的背侧接点与插入到ILD层和封装剂板中开口内的导电粘接剂对齐。通过例如在热压机中加热导电粘接剂，光伏电池上的背侧接点通过所述导电粘接剂粘接至并且电连接至背板上的金属线路。一个太阳能电池的正极接点通过所述金属线路与相邻太阳能电池的负极接点串联电连接，如图1d中所示。
将ILD层和封装剂层的开口与导电线路对齐、将导电粘接剂插入对齐的开口内、以及之后将背接触式太阳能电池的开口与封装剂层和ILD层的开口对齐，都是难以完成的，特别是在所述太阳能电池被手动放置到背板上的时候。模块层合之前封装剂层的膨胀或收缩使得电接点与封装剂层和ILD层中开口的对齐进一步复杂化。存在一种需要，即可以更高效和一致地生产具有集成式导电线路的背接触式光伏模块。
发明内容
提供一种用于形成背接触式光伏电池的组件。所述组件包括基板，所述基板具有背表面和相反的前表面，以及包括导电金属线路，所述导电金属线路粘接至所述基板的前表面。还提供具有相反的第一侧和第二侧的背侧绝缘层，所述背侧绝缘层的第一侧粘接至所述导电金属线路。所述背侧绝缘层具有多个开口，所述开口穿过所述背侧绝缘层并且与所述导电金属线路对齐。
所述组件包括背接触式太阳能电池，所述背接触式太阳能电池具有用于接收光的前侧和相反的背侧，多个电接点形成在所述背接触式太阳能电池的背侧上。所述太阳能电池的背侧面对背侧绝缘层。背接触式太阳能电池具有在所述太阳能电池的前侧和背侧之间的侧边缘，所述侧边缘限定出太阳能电池的轮廓。
所述组件包括前封装剂层，所述前封装剂层具有相反的第一侧和第二侧，其中所述前封装剂层的第一侧面对所述背接触式太阳能电池的用于接收光的前侧。透明前板抵靠所述前封装剂层的第二侧。
在所述组件中，所述背侧绝缘层的第二侧和所述前封装剂层的第一侧的至少其中之一具有形成在其上的凹形开口，所述凹形开口与所述背接触式太阳能电池的轮廓互补，从而使得背接触式太阳能电池配合到所述凹口内。当所述背接触式太阳能电池被接纳在凹形开口中时，所述背接触式太阳能电池背侧上的电接点与穿过背侧绝缘层的开口对齐，并且与导电金属线路对齐。
还提供一种用来形成所述用于形成背接触式光伏模块的组件的方法。
附图说明
详细描述将引用以下附图，所述附图不是按比例画出，并且其中类似的标记指示类似的元件。
图1a-1c是传统的用于背接触式光伏模块的集成式背板的平面图；
图1d示出背接触式太阳能电池放置在图1c的背板组件上的位置，其中示出了背侧电接点。
图2是基板的截面图，其包括粘结在其上的金属导电线路。
图3a和图3b是示出了本公开的用于背接触式光伏模块的集成式背板的形成中的步骤的截面图。
图4是示出了本公开的用于背接触式光伏模块的集成式背板的形成中的另一步骤的截面图。
图5是用于生产图4所示集成式背板的模切模具的立体图。
图6是示出了本公开的用于背接触式光伏模块的集成式背板的形成中的另一步骤的截面图。
图7是用于生产图6所示集成式背板的模切模具的立体图。
图8是用于生产图6所示集成式背板的替代模切模具的立体图。
图9是所公开的背接触式光伏组件的一个实施例的截面图。
图10是所公开的背接触式光伏组件的替代实施例的截面图。
图11是所公开的背接触式光伏组件的前部的替代实施例的截面图。
具体实施方式
在可适用的专利法律允许的范围内，通过引用将所有本文中提到的公开文献、专利申请、专利和其它参考文献以其全部内容并入。
本文中的材料、方法和示例仅是说明性的，本申请的范围应仅由权利要求书判定。
定义
本文采用以下定义来进一步限定和描述本申请。
如本文所用，术语“包括”、“具有”或其任意其它变形词意图涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列元素的工艺、方法、物品或设备并不必然仅限于这些元素，而是可能包括其它未明确罗列的元素或者这种程序、方法、物品或设备固有的元素。另外，除非明确相反地陈述，否则“或者”指的是囊括性的而非排他性的或者。例如，以下任意一条都满足条件A或B：A为真（或存在）且B为假（或不存在），A为假（或不存在）且B为真（或存在），A和B均为真（或存在）。
如本文所用，没有数量词修饰包括“至少一个”和“一个或多个”的概念。
除非另有陈述，否则所有的百分数、分数、比率等都是以重量计。
当术语“约”用在对数值或范围端点的描述中时，应理解为本申请包括所涉及的具体数值或端点。
如本文所用，术语“板”、“层”和“膜”是以可互换方式按其广义使用的。“前板”是光伏模块面对光源一侧上的板、层或膜，并且还可以描述为入射层。鉴于前板的位置，通常希望前板对希望的入射光具有高透光率。“背板”是光伏模块背离光源一侧上的板、层或膜，并且大体上是不透明的。在一些情况下，可能希望从装置（例如，双面装置）的两侧都接收光，在这种情况下模块在所述装置的两侧均可以具有透明层。
“封装剂”层用于封装脆弱的产生电压的光敏层，以保护其免于环境影响或物理损坏，并且保持其在光伏模块中的位置。封装剂层可被定位于太阳能电池层与前侧入射层之间，位于太阳能电池层与背板之间，或者同时位于二者。用于封装剂层的合适聚合物材料典型地具有一些特性的组合，这些特性比如是高透光率、高抗冲击性、高抗穿透性、高防潮性、良好的抗紫外线（UV）性、良好的长期热稳定性、良好的长期气候稳定性、以及足够的对前板、背板、其它刚性聚合物板和太阳能电池表面的粘接强度。
如本文所用，术语“光敏的”和“光伏的”可以可互换的方式使用，并且是指将辐射能（例如，光）转化为电能的性能。
如本文所用，术语“光伏电池”或“光敏电池”或“太阳能电池”意指将辐射能（例如，光）转化为电信号的电子装置。光伏电池包括光敏材料层，所述光敏材料层可以是能够吸收辐射能并且将其转化为电能的有机或无机半导体材料。术语“光伏电池”或“光敏电池”或“太阳能电池”在本文中使用以包括具有任意类型光敏层的光伏电池，所述光伏电池包括晶体硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、铜铟（镓）硒（copper indium(gallium)diselenide）太阳能电池、碲化镉（cadmium telluride）太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池，等等。
如本文所用，术语“光伏模块”或“太阳能模块”或“太阳能电池模块”（也简称为“模块”）意指具有至少一个光伏电池的电子装置，所述光伏电池在一侧上由透光前板保护，在相反侧上由电绝缘的保护背板保护。
如本文所用，术语“模切”是指一种制造工艺，其中具有希望形状的一个或多个刀片切穿一层或多层诸如木材、塑料、纸、金属或纤维的材料，以产生材料的切制形状，并且包括在平板模切机、轮转模切机或多步模切机上进行的模切，以及通过激光进行的模切。
本文所公开的是用于背接触式光伏模块的集成式背板和组件、用于形成这种组件的工艺、制有这种集成式背板和组件的背接触式光伏模块、以及用于形成这种背接触式光伏模块的工艺。
这里公开的集成式背板包括基板。所述基板具有背表面和前表面，在应用时，所述前表面面向光源。所述基板可以由无机材料、有机材料或无机和有机材料的混合组成。适用的可用于形成所述基板的无机材料包括，但不限于，金属材料（如铝箔、铝板、铜、钢、合金、不锈钢等）、非金属无机材料（如无定形材料（如玻璃）和结晶材料（如石英））、无机化合物、陶瓷和矿物（如云母或石棉）。优选的，所述基板由聚合物材料组成，所述聚合物材料可选择与其它用于光伏背板的材料结合使用。基板可以包括用作传统光伏模块中的背板的聚合物膜、板或层合结构。基板可以例如由膜构成，所述膜包括聚酯（polyester）、含氟聚合物（fluoropolymer）、聚碳酸酯（polycarbonate）、聚丙烯（polypropylene）、聚乙烯（polyethylene）、环状聚烯烃（cyclicpolyloefin）、丙烯酸树脂（acrylic）、醋酸纤维素（cellulose acetate）、诸如聚甲基丙烯酸甲脂（polymethylmethacrylate）（PMMA）的丙烯酸酯聚合物（acrylate polymer）、聚苯乙烯（polystyrene）、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（styrene-acrylate copolymers）、丙烯腈-苯乙烯共聚物（acrylonitrile-styrene copolymers）、聚萘二甲酸乙二醇酯（poly（ethylene naphthalate））、聚醚砜（polyethersulfone）、聚砜（polysulfone）、聚酰胺（polyamide）、环氧树脂（epoxy resin）、玻璃纤维增强聚合物（glass fiber reinforced polymer）、碳纤维增强聚合物（carbon fiber reinforced polymer）、氯乙烯聚合物（vinyl chloridepolymers）、聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride）、偏二氯乙烯共聚物（vinylidene chloride copolymers）等等的其中一个或多个。集成式背板的基板还可以包括这种聚合物膜的层合结构。这种层合结构的层可以由各层之间的粘接剂或结合到一个或多个层合结构层中的粘接剂相互粘接。
聚酯膜和含氟聚合物的层合结构特别适于基板。合适的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate）（PET）、对苯二甲酸丙二酯（polytrimethylene terephthalate）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate）、聚六亚甲基二醇酯（polyhexamethyleneterephthalate）、聚乙烯邻苯二甲酸酯（polyethylene phthalate）、聚三亚甲基邻苯二甲酸酯（polytrimethylene phthalate）、聚邻苯二甲酸酯（polybutylene phthalate）、聚六亚甲基邻苯二甲酸酯（polyhexamethylene phthalate）、或者上述的其中两个或更多个的共聚物或混合物。合适的含氟聚合物包括聚氟乙烯（polyvinylfluoride）（PVF）、聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride）、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ethylene-tetrafluoroethylene copolymers）及其组合。在一个实施例中，基板包括粘接至PVF膜的双轴定向的PET膜。在另一个实施例中，基板包括聚酯膜，其中含氟聚合物膜粘接至所述聚酯膜的相反两侧。作为替代方式，基板可以包括单层聚合物板，比如合成橡胶或基于聚烯烃（polyolefin）的板。
对基板的厚度或者对所述基板的各种膜层没有具体的限制。厚度根据具体应用情况而变化。在一个优选的实施例中，基板包括厚度在20-50μm范围内的含氟聚合物层，所述含氟聚合物层粘接至厚度在50-300μm范围内的PET膜。
可以将各种已知的添加剂和填料添加至基板的（各）层，以满足各种不同的要求。合适的添加剂可以包括例如光稳定剂、紫外线稳定剂和吸收剂、热稳定剂、抗水解剂、光反射剂、阻燃剂、颜料、二氧化钛（titanium dioxide）、染料、增滑剂、碳酸钙、氧化硅（silica）、以及诸如玻璃纤维的增强添加剂等等。对基板的添加剂和填料的含量没有具体限制，只要添加剂不对各基板层、或各基板层与其它基板层的粘接、或基板与导电金属线路的粘接产生过度的不良影响即可。
基板的聚合物膜或板可以包括一个或多个非聚合物层或涂层，比如金属、金属氧化物或非金属氧化物的表面涂层。这种涂层有助于减少湿蒸汽透过背板结构。一个或多个聚合物膜上的这种金属、金属氧化物或非金属氧化物的表面涂层的厚度典型地在
Figure BDA00002522964300071
和
Figure BDA00002522964300072
之间，更典型地在
Figure BDA00002522964300073
和
Figure BDA00002522964300074
之间，但可能高达50um厚。
在图2所示的实施例中，基板110由多层组成。这些层优选包括聚合物膜层和一个或多个粘接剂层。在图2所示的实施例中，基板110包括外聚合物层108、粘接剂层106以及另一聚合物层104。典型地，外聚合物层108包括耐用聚合物膜，比如上述的含氟聚合物膜。粘接剂层106可以包括，但不限于，活性粘接剂（例如，聚氨酯（polyurethane）、丙烯酸树脂（acrylic）、环氧（epoxy）、聚酰亚胺（polyimide）或者硅粘接剂（silicone adhesives））和非反应性粘接剂（例如，聚乙烯（polyethylenes）（包括乙烯共聚物（ethylenecopolymers））或者聚酯（polyesters））。聚合物层104优选是另一种具有良好的防潮和电绝缘特性的聚合物膜，比如上述的聚酯膜。
公开的集成式背板进一步包括粘接至所述基板的导电金属线路。所述导电金属线路可以是任意类型的线路，比如印刷金属线路，或者由金属箔粘接至基板而形成并且以蚀刻、模切或其它方式形成为一个或多个图案化导电线路的线路。在导电金属线路是由金属箔形成的情况下，所述箔优选为导电金属箔，比如铝箔、锡箔、铜箔、镍箔、银箔、金箔、镀锡铜箔、镀银铜箔、镀金铜箔、钢箔、因瓦合金箔，以及它们的合金箔。基于成本和其它因素，最常选用的是铝箔和铜箔。箔的厚度可以在5-50μm的范围内，或者优选在8-40μm的范围内。合适的箔的示例包括来自中国苏州的苏州福田金属有限公司的30μm厚的铜箔（型号：THE-T9FB），以及来自美国纽约州Hooksick Falls的OAK-MITSUI LLC公司的30μm厚MHT型铜箔。金属箔可以由诸如挤出的热塑性粘接剂的粘接剂粘接至基板。优选的热塑性粘接剂包括乙烯共聚物（ethylene copolymers）、丙烯酸聚合物和共聚物（acrylicpolymers and copolymers）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate）、聚酯（polyesters）以及这种聚合物的混合物。如图2所示，导电金属线路102附接至基板的聚合物层104。
公开的集成式背板还包括具有第一和第二相反侧的背侧绝缘层，其中背侧绝缘层的第一侧粘接至导电金属线路。所述背侧绝缘层可以由任意合适的无机材料、有机材料或无机与有机材料的混合组成。适用的可用于形成所述背侧绝缘层的无机材料包括，但不限于，非金属无机材料（如无定形材料（如玻璃）和结晶材料（如石英））、无机化合物、陶瓷和矿物（如云母或石棉）。优选的，所述背侧绝缘层由可以将导电金属线路粘接至背接触式太阳能电池的背侧的聚合物组成。背侧绝缘层优选由这样的聚合物组成，所述聚合物在120℃至180℃，更优选在125℃至160℃，的典型的光伏模块层合温度下仍保持非常粘稠。例如，熔流速率在0g/10min至100g/10min（测试条件：190℃/2.16kg）的范围内、更优选在0g/10min至50g/10min（测试条件：190℃/2.16kg）的范围内的热塑性聚合物用作背侧绝缘层是良好的，因为这种聚合物在模块的热层合过程中保持足够粘稠，从而在模块层合的整个过程中背侧绝缘层将光伏电池保持在固定位置。
背侧绝缘层可以由用作光伏模块中的封装剂材料的聚合物形成。背侧绝缘层可以例如是这样的膜或层，所述膜或层包括，但不限于，聚烯烃、聚（乙烯醇缩丁醛）（PVB）、聚氨酯（PU）、聚氯乙烯（PVC）、酸的共聚物、硅弹性体、环氧树脂或其组合。合适的聚烯烃包括，但不限于，聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、乙烯丙烯酸酯共聚物（比如聚乙烯共聚物甲基丙烯酸（poly（ethylene-co-methyl acrylate））和聚乙烯共聚物丁基丙烯酸（poly（ethylene-co-butyl acrylate）））、离聚物（ionomers）、聚烯烃嵌段弹性体（polyolefin block elastomers）等等。示例性的基于PVB的材料包括，但不限于，DuPontTMPV5200系列的封装剂板。示例性的基于离聚物的材料包括，但不限于，来自杜邦公司的DuPontTMPV5300系列的封装剂板和DuPontTMPV5400系列的封装剂板。另一示例性的用于聚合物层的聚烯烃是茂金属催化的线性低密度聚乙烯。背侧绝缘层可以包括在加热过程中促进交联的交联剂，从而使得聚合物层在整个模块的热层合过程中保持非常粘稠。
背侧绝缘层可以由挤出的或浇注成型的热塑性聚合物层组成。能够用于背侧绝缘层的热塑性乙烯共聚物包括描述在PCT专利公开文献WO 2011/044417中的乙烯共聚物。优选的乙烯共聚物包括或由以下组成：乙烯和选自下述组中的一个或多个单体：C1-4烷基丙烯酸酯（C1-4alkyl acrylates）、C1-4烷基甲基丙烯酸酯（C1-4alkyl methacrylates）、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯（glycidyl methacrylate）、马来酐（maleic anhydride）；乙烯和选自下述组中的共聚单体的共聚单元：C4-C8不饱和酐（C4-C8unsaturated anhydrides）、具有至少两个羧酸基团的C4-C8不饱和酸的单酯、具有至少两个羧酸基团的C4-C8不饱和酸的二酯；以及这些共聚物的混合物，其中乙烯共聚物中的乙烯含量优选按重量计占60%至90%。用在背侧绝缘层中的乙烯共聚物可以包括乙烯与另一α-烯烃（α-olefin）的共聚物。在所述共聚物中的乙烯含量按乙烯共聚物的重量计可以占60%至90%，优选按重量计占65%至88%，理想地按重量计占70%至85%。其它（各）共聚单体按乙烯共聚物的重量计优选构成10%至40%，更优选按重量计占12%-35%，理想地按重量计占15%至30%。乙烯共聚物层优选包括至少百分之七十重量的乙烯共聚物。乙烯共聚物可以与按重量（基于所述聚合层的重量）计高达30%的其它热塑性聚合物共混，比如聚烯烃，例如线性低密度聚乙烯，从而获得希望的性能。乙烯共聚物可在市场上获得。例如，可以从杜邦公司购得商品名称为
Figure BDA00002522964300101
的乙烯共聚物。
背侧绝缘层可以进一步包括本领域中已知的任意添加剂和填料。这种示例性的添加剂包括但不限于，增塑剂、加工助剂、助流添加剂、润滑剂、颜料、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、用以提高结晶度的成核剂、诸如氧化硅的抗粘连剂、热稳定剂、受阻胺光稳定剂（hindered aminelight stabilizers）（HALS）、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、抗水解剂、光反射剂、颜料、二氧化钛、染料、增滑剂、碳酸钙、分散剂、表面活性剂、螯合剂、耦合剂、粘接剂、底漆、增强添加剂如玻璃纤维、填料等等。对背侧绝缘层中的添加剂和填料的含量没有具体限制，只要所述添加剂不会对背侧绝缘层或其与导电金属线路或基板的粘接产生过度不良影响即可。
在图3a所示的实施例中，背侧绝缘层包括聚合物层112，所述聚合物层被施用、挤出或浇注在导电金属线路102上。聚合物层112可以例如是挤出的聚合物层，所述挤出的聚合物层被挤出在导电金属线路102上，并且采用压缩辊或压机压在导电金属线路102和下面的基板110上。作为替代方式，背侧绝缘层可以作为膜应用，并且可以用辊或压机热压在导电金属线路102和下面的基板110上。聚合物层112的厚度优选在5μm至2000μm的范围内，并且更优选在50μm至500μm的范围内。聚合物层112可以包括具有允许所述聚合物层直接粘接至导电金属线路102和基板110上的粘接特性的聚合物，或者另一种粘接剂，比如聚氨酯粘接剂，可被施用于聚合物层112与导电金属线路102之间和施用于聚合物层112与基板110之间。
在图3b所示的实施例中，背侧绝缘层进一步包括施用或挤出到聚合物层112上的另一聚合物层114。聚合物层112和114可以由以上关于背侧绝缘层描述的聚合物中的一种或多种组成。例如，另一聚合物层114可以是挤出的乙烯共聚物层，所述乙烯共聚物层被挤出到所述聚合物层112并且用压缩辊压在所述聚合物层112上。作为替代方式，聚合物层112和114可以作为热塑性膜施用，并且热压在导电金属线路102和下面的基板110上。另一聚合物层114的厚度优选在5μm至4000μm的范围内，并且更优选在50μm至1000μm的范围内。另一聚合物层114可以包括具有允许所述另一聚合物层直接粘接至聚合物层112的粘接特性的聚合物，或另一粘接剂，比如聚氨酯粘接剂，可被施用于另一聚合物层114与聚合物层112之间。在优选的实施例中，聚合物层112与导电金属线路102和基板110之间的粘附或剥离强度大于聚合物层112与另一聚合物层114之间的粘附或剥离强度。当采用压敏粘接剂（例如，基于丙烯酸的粘接剂）粘接聚合物层114和112时，粘接剂的粘合强度可以通过应用具有不同平均分子量或不同Tg（玻璃化温度）的粘接剂产品来进行调整。当采用挤出的结合层（tie layer）来粘接不同的各层时，可以用更高的挤出温度来获得更高的粘合强度。在聚合物层114和112是挤出的情况下，可以通过采用不同的挤出温度来得到不同的粘合强度。
在图4所示的实施例中，另一聚合物层114经模切以形成一个或多个凹形容纳开口116，每个所述凹形容纳开口具有基本对应于背接触式太阳能电池的形状。（各）凹形开口116可以用一个或多个类似于如图5中所示的模具120的平面模切模具形成。模具120具有平面基板121，外围切割边缘122附接至所述基板121。多个如模具120的模切模具可以相连接，以在另一聚合物层114中形成多个容纳开口，其中每个开口设定尺寸为容纳对应尺寸的太阳能电池。所述模具优选由金属、玻璃纤维、刚性塑料、合成物或其某种组合制成。用于模具120的一个优选材料是钢。作为替代方式，可以采用旋转式模切装置或者诸如压延辊的其它这种装置在另一聚合物层114中形成容纳开口。容纳开口116通过如下形成：首先在另一聚合物层114中切割希望的形状，然后将切除部分从每个切割的形状剥离，从而留出开口116，开口的尺寸对应于将要用在光伏模块中的背接触式太阳能电池的轮廓。
背侧绝缘层具有多个开口，所述开口穿过所述背侧绝缘层并且与导电金属线路对齐。背侧绝缘层中的开口优选由模切模具或辊切割和移除。
在太阳能电池形状的凹形开口116形成在另一聚合层114中之后，采用类似于如图7所示的模具124的模切模具或辊在聚合物层112中形成多个单个开口118。聚合物层112中的开口118可以用类似于图7所示模具124的平面且刚性的模切模具来形成。模具124由具有多个末端开口的切割坯123的平板121形成。在图7中示出的切割坯123具有圆柱形截面，但是可以采用诸如椭圆形或方形的其它截面切割形状在背侧绝缘层中切割开口。切割坯以一种图案布置在板121上，所述图案对应于太阳能电池背侧上的背接点的位置，以及对应于所述太阳能电池背接点将连接的导电金属线路。在用于在聚合物层112中形成开口118的优选工艺中，所述模具被压在聚合层上，然后与切割坯内的聚合材料一同移走，以此在聚合物层112中形成开口118。模具优选由金属、玻璃纤维、刚性塑料、合成物或其某种组合制成。用于模具124的一种优选材料是钢。作为替代方式，背侧绝缘层中的开口可以由旋转模切工艺或者其它切割工艺诸如通过压延工艺形成。
图8中示出替代的模切模具126，所述模切模具结合了图5的平面模切模具120和具有单个模切坯123的图7的模具。图8中示出的模切模具可以用来在单一步骤中既切割另一聚合物层114中的（各）凹形的、太阳能电池尺寸的开口116，又切割聚合物层112中的单个开口118。模具126优选在所述模具从聚合物层114和112移走时，既从另一聚合物层114的太阳能电池形部分移除聚合物材料，又从聚合物层112的单一开口118中除移除聚合物材料。
在将背接触式太阳能电池引入凹形开口116之前，将导电粘接剂插入或注入到单一开口118中。为了在光伏模块的正常的真空热层合过程中的尺寸稳定性，导电粘接剂优选被热学地固化，并且可以是诸如来自德国Henkel Corporation公司的Loctite 3888型或Loctite 5421型导电粘接剂。
公开的用于背接触式光伏模块的组件包括一个或多个背接触式太阳能电池板，所述背接触式太阳能电池板在集成式背板的背侧绝缘层上对齐。背接触式太阳能电池128在其背侧具有正极和负极接点，如图9所示。背接点130经过太阳能电池中的导孔129与所述太阳能电池的前侧相连接。背接点131电连接至太阳能电池的背侧。当太阳能电池插入到另一聚合层114中的凹形开口116中时，在太阳能电池背侧的背接点130和131与聚合物层112中的开口118对齐。
在公开的组件中，前封装剂层132布置在（各）太阳能电池128的前侧上，透明前板134，例如玻璃或聚合物前板，在前封装剂层上放置。典型地玻璃型前板是90mil厚的退火的低铁玻璃。前封装剂层132可以由以上关于背侧绝缘层描述的任意聚合物构成。前封装剂层可以例如是膜或板，所述膜或板包括聚烯烃（polyolefins）、聚乙烯醇缩丁醛（poly（vinyl butyral））（PVB）、聚氨酯（polyurethane）（PU）、聚氯乙烯（polyvinylchloride）（PVC）、酸共聚物（acid copolymers）、硅弹性体（silicone elastomers）、环氧树脂（epoxy resins），或者其组合，包括聚乙烯（polyethylenes）、乙烯醋酸乙烯（ethylene vinyl acetates）（EVA）、乙烯丙烯酸酯共聚物（ethylene acrylate copolymers）、（ionomers）、聚烯烃嵌段弹性体（polyolefin block elastomers），等等。前封装剂层132可以包括交联剂，该交联剂在加热过程中促进交联，从而使得聚合物层在所述模块的热层合的整个过程中保持非常粘稠。
在光伏模块构件的铺叠完成后，如图9所示，施加热量和压力在压机中对所述组件进行层合，以形成所公开的背接触式光伏模块。可以经过加热高压或非加热高压的工艺来生产背接触式光伏模块。例如，上述的组件结构可以在真空层合压机中进行铺叠，并且在真空中利用热量以及标准大气压力或升高的压力而层合在一起。所述组件在热量和压力和真空（例如，在约27-28英寸（689-711mm）Hg的范围内）中层合以排出空气。在一示例性工艺中，本申请的层合组件放置到能够维持真空的袋子（“真空袋”）中，采用真空管线或其它在所述袋子上抽真空的装置来把空气从所述袋子内抽出，密封袋子同时保持真空，将密封的袋子放置到高压釜中，所述高压釜温度为约120℃至约180℃，压力为约200psi（约15bars），放置约10分钟至50分钟。所述袋子优选在从约120℃至约160℃的温度下高压20分钟至约45分钟。所述袋子更优选在从约135℃至约160℃的温度下高压约20分钟至约40分钟。
捕获在所述层合组件内的空气可以通过轧辊工艺消除。例如，可以在温度为约80℃至约120℃、或温度优选在90℃和约100℃之间的烤箱内对层合组件进行约30分钟的加热。此后，加热的层合组件可以经过一套轧辊，从而可以挤掉在各光伏模块外层、光伏电池层和各封装层之间的空隙空间内的空气，并且可以密封所述组件的边缘。根据所使用的结构材料和实际条件，这种工艺可以提供最终的光伏模块层合结构，或者可以提供所谓的预压组件。
然后，所述预压组件可以放置在空气高温灭菌器中，所述高温灭菌器处的温度升至约120℃至约160℃，或优选在约135℃与约160℃之间，并且压力升至约100psig与300psig之间，或优选为约200psig（14.3bar）。将这些条件保持约15分钟至约1小时，或优选约20分钟至约50分钟，此后，空气冷却，同时不再有新的空气加入所述高温灭菌器。在约20分钟的冷却之后，多余的空气压力被排除，将光伏模块从所述高压灭菌器中移走。所描述的层合工艺不应被认为是限制性的。本质上，可以使用任意本领域中已知的光伏模块层合工艺，以生产本文公开的具有集成式背板和组件的背接触式光伏模块。
图10和图11示出一替代实施例。在本实施例中，背侧绝缘层是施加或挤出在导电金属线路102上的单一平面聚合物层112。图10所示实施例中的聚合物层112的厚度优选在5μm至4000μm的范围内，并且更优选在50μm至1000μm的范围内。聚合物层112可以包括具有粘接特性的聚合物，所述粘接特性允许所述聚合物层直接粘接至导电金属线102和基板110，或者粘接剂，比如聚氨酯粘接剂，可以施用在聚合物层112与导电金属线路102和基板110之间。在聚合物层112中，通过如图6所示的过程中的一种形成对应于太阳能电池背接点的位置的单个孔，如图6所示的孔118。如图6所示的开口116的凹形开口未在背侧绝缘层上形成。而是，通过在前封装剂层132的面对太阳能电池的一侧上设置凹形开口，实现太阳能电池和太阳能电池背接点相对于背侧绝缘层中的孔的定位。在图10和图11所示实施例中，重要的是，前封装剂层包括这样的聚合物，所述聚合物在120℃至180℃、更优选在125℃至160℃的典型的光伏模块层合温度下保持非常粘稠。前封装剂层在模块热层合过程中必须保持足够粘稠，从而使其在模块层合的整个过程中将光伏电池保持在固定位置。以上关于背侧聚合物层所描述的聚合物可以用来发挥这种功能。
在前封装剂层132面对太阳能电池一侧的一个或多个凹形开口被设定尺寸为与背接触式太阳能电池的轮廓相对应。图11示出一实施例，其中形成在前封装剂层132中的凹形开口之内容纳了多个太阳能电池128。凹形开口可以通过与图4和图6所示的在背侧绝缘层中形成凹形开口116的工艺大致相同的工艺形成在前封装剂层上。前封装剂层132包括粘接至透明前板134的第一子层，和粘接至第一子层的第二子层。在第一子层与前板之间产生的粘附性大于前封装剂层的第二子层与第一子层之间的粘附性。通过将第二子层模切成对应于太阳能电池轮廓的形状，以及将前封装剂层的第二子层的模切部分从第一子层剥离，从而在前封装剂层的第二子层中形成凹形开口。在所述模块铺叠过程中，背接触式太阳能电池通过手动或机器放置到前封装剂层132的凹形开口内，并且接着将前封装剂层132在背侧绝缘层上对齐，这样太阳能电池背接点130和131在包括导电粘接剂119的背侧绝缘层中的孔上、以及在基板110上的导电金属线路102上对齐。在光伏模块构件的铺叠完成后，如图10所示，可以在真空压机中通过施加如以上关于图9的模块组件所描述的热量和压力来层合所述组件。
在公开的实施例中，背接触式太阳能电池的经济有效的对准成为可能，而不论所述电池是由机器还是由手动放置的。背侧绝缘层中的开口能够快速且方便地与背接触式太阳能电池的背侧上的电接点对齐，并且与集成在基板上的导电金属线路对齐。公开的实施例提供一种能够更高效和更一致地进行生产的具有集成式背板的背接触式光伏模块。
示例
以下示例意图说明本申请，并且不意图以任何方式限制本申请的范围。
示例中所用材料
PET膜：获自杜邦帝人薄膜（DuPont Teijin Films）（U.S.A.）公司的（两侧）电晕处理的MelinexTMS聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate）膜（厚度为188微米和250微米），密度等于1.40g/cm3;
乙烯丙烯酸酯共聚物树脂（Ethylene acrylate copolymer resin）:来自杜邦公司的
Figure BDA00002522964300161
22E757改性的乙烯丙烯酸酯共聚物树脂，密度等于0.94g/cm3，熔融指数（MFI）等于8.0g/10min，并且熔点等于92℃；
乙烯甲基丙烯酸共聚物（Ethylene methacrylic acid copolymer）：乙烯和甲基丙烯酸的
Figure BDA00002522964300162
0910共聚物，含有9%（重量）的甲基丙烯酸，密度等于0.93g/cm3，MFI等于10.0g/10min，并且熔点等于100℃。
乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂（Ethylene-vinyl acetate copolymerresin）：获自杜邦公司的
Figure BDA00002522964300163
PV 1650Z可挤出乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，密度等于0.96g/cm3，MFI等于31g/10min，并且熔点等于61℃。
PVF膜：来自杜邦公司的
Figure BDA00002522964300164
聚四氟乙烯（polyvinyl fluoroide）定向膜，厚度为38微米。
粘接剂：获自三井（Mitsui）公司的聚氨酯（polyurethane）粘接剂（PP-5430和A50）。
铝（Al）箔：获自中国上海沪鑫铝箔有限公司的20微米厚的铝箔。
铜（Cu）箔：来自中国苏州福田金属有限公司的35微米厚的铜箔。
测试方法
剥离测试法
剥离强度是层合样品的粘附性的度量。剥离强度根据ASRMD1876标准测量，表示单位为N/cm。例如，当在金属箔与聚合物基板之间测试剥离强度时，金属箔/热塑性粘接剂/聚合物基板层合结构被切成样品条，其宽度为2.54cm，长度为10cm，并且将热塑性粘接剂层和基板分别固定到延伸仪的上抓手和下抓手中，以5in/min（12.7cm/min）的速度实施剥离测试。
样品准备
线路背板的准备
由挤出的结合层将金属箔层合至基板，然后通过模切切割以制作图案化的线路。在两侧电晕处理188微米厚的MelinexTM S型PET膜。用三井公司的PP-5430聚氨酯粘接剂将获自杜邦公司的38微米厚的
Figure BDA00002522964300171
定向PVF膜粘接至PET膜的一侧。在由Davis Standared公司制造的挤出层合机上，将来自杜邦公司的22E757乙烯丙烯酸酯共聚物（ethylene methyl acrylate copolymer）和来自杜邦公司的
Figure BDA00002522964300173
0910共聚物乙烯和甲基丙烯酸树脂（copolymer ethylene andmethacrylic acid resin）的1:1（重/重）共混物在285℃的挤出温度下挤出在金属箔与PET膜的与PVF膜相反的一侧之间，以形成厚度为约100微米的结合粘接剂膜。
基板结构、金属箔、结合层配方构成和处理温度概括在表1中。
表1
Figure BDA00002522964300174
采用中国苏州天浩电子材料有限公司生产的平面模切压机来切割金属箔和结合层粘接剂膜二者，而不切割下面的PET膜。用形状相似的双模切刀片将铜箔和层间粘接剂模切成如图1a所示的锯齿形图案。用复卷辊将来自模切刀片之间的废箔段剥离，以在基板上形成分离的箔线路图。通过真空层合机在140℃下对PVF膜/PET膜/结合层粘接剂/图案化金属箔施压15分钟，以提高金属箔与PET膜之间的粘合强度。PET膜与挤出的结合层粘接剂膜之间的剥离强度被确定为约>5N/cm。金属箔与结合层粘接剂膜之间的剥离强度被确定为>5N/cm。
示例1
采用上述TPCu模切线路背板来制备用于背接触式光伏模块的组件。在由Davis Standard公司制造的挤出层合机上，300微米厚的第一EVA层（具有过氧化物（peroxide）交联剂的
Figure BDA00002522964300175
1650Z型树脂）在100℃的挤出温度下被挤出涂覆类似如图3a所示层112的铜箔上。300微米厚的第二EVA层（亦为具有过氧化物交联剂的
Figure BDA00002522964300181
1650Z型树脂）在95℃的挤出温度下被挤出涂覆在类似图3b所示层114的第一EVA层上。铜线路与第一EVA层之间的剥离强度是2.5N/cm。第二EVA层与第一EVA层之间的剥离强度是1.0N/cm。
采用模切制成第二EVA层中的凹形开口，以及制成穿过第一EVA层的电接点开口，用于对准背接触式太阳能电池的电接点。首先，采用如图5所示模具的平面模具在EVA层中模切出156mm×156mm的光伏电池形状的凹形开口。将废弃的EVA材料剥离第一EVA层以产生如图4所示开口116的凹形开口。然后，采用如图7所示模具的第二模具来模切出穿过第一EVA层的开口。将模切自第一EVA层的废弃EVA材料剥离铜箔以形成如图6中所示开口118的多个开口。被模切的第一EVA层能够起到背侧绝缘层（即封装剂以及层间介电（ILD）层）的作用。EVA层能够在接下来的热成形和组装过程中被交联。
示例2
采用上述TPCu模切线路背板来制备如在示例1中所述的用于背接触式光伏模块的组件。以如示例1中所述的同样的配方并且通过同样的工艺，将第一和第二EVA层挤出在TPCu模切线路背板上。
对应于背接触式太阳能电池的形状，在第二EVA层中形成凹形开口，以及在如图6中所示的第一EVA层中形成对应于背接触式太阳能电池接点的多个开口。然而，所述第二EVA层中电池形状的凹形开口和第一EVA层中的多个电接点开口通过如图8所示模具的单一平面模具来模切出。
示例3
采用上述TPCu模切线路背板来制备用于背接触式光伏模块的组件。在由Davis Standard公司制造的挤出层合机上，300微米厚的第一乙烯共聚物结合层在260℃的挤出温度下被挤出涂覆在类似图3a所示层112的铜箔上。所述结合层是
Figure BDA00002522964300182
22E757型乙烯丙烯酸酯共聚物（ethylene methyl acrylate copolymer）与0910型共聚物乙烯和甲基丙烯酸（copolymer ethylene and methacrylic acid）以50%/50%（重量）混合的混合物。300微米厚的EVA层（具有过氧化物交联剂的
Figure BDA00002522964300191
1650Z型树脂）在95℃的挤出温度下被挤出涂覆在类似图3b所示层114的结合层上。铜线路与结合层之间的剥离强度为2.0N/cm。EVA层与结合层之间的剥离强度为1.5N/cm。
采用模切来制成EVA层中的凹形开口，以及制成穿过结合层的电接点开口，用于对准背接触式太阳能电池的电接点。采用如图8所示模具的单一模切模具来既模切出EVA层中的156mm×156mm的光伏电池形状的凹形开口，又模切出穿过乙烯共聚物结合层的多个开口。将模切自EVA层的废弃EVA材料剥离结合层以在EVA层中形成背接触式电池形状的开口，并且将模切自结合层的废弃乙烯共聚物剥离铜箔以在结合层中形成如图6所示开口118的多个开口。结合层能够起到背侧绝缘层（即封装剂以及层间介电（ILD）层）的作用。在接下来模块的组装过程中，具有交联剂的EVA层和不具有用于交联的交联剂的结合层被交联。
示例4
采用上述TPCu模切线路背板来制备用于背接触式光伏模块的组件。在由Davis Standard公司制造的挤出层合机上，300微米厚的第一乙烯共聚物结合层在260℃的挤出温度下被挤出涂覆在类似图3a所示层112的铜箔上。所述结合层是
Figure BDA00002522964300192
22E757型乙烯丙烯酸酯共聚物（ethylene methyl acrylate copolymer）与
Figure BDA00002522964300193
0910型共聚物乙烯和甲基丙烯酸（copolymer ethylene and methacrylic acid）以50%/50%（重量）混合的混合物。通过在65℃下热压两分钟，将300微米厚EVA层（具有过氧化物交联剂的
Figure BDA00002522964300194
1650Z型树脂）层合在结合层上，以形成如图3b所示层114的EVA层。铜线路与结合层之间的剥离强度为2.0N/cm。EVA层与结合层之间的剥离强度为1.0N/cm。
采用模切来制成EVA层中的凹形开口，以及制成穿过结合层的电接点开口，用于对准背接触式太阳能电池的电接点。采用如图8所示模具的单一模切模具来既模切出EVA层中的156mm×156mm的光伏电池形状的凹形开口，又模切出穿过乙烯共聚物结合层的多个开口。将模切自EVA层的废弃EVA材料剥离结合层以在EVA层中形成背接触式电池形状的开口，并且将模切自结合层的废弃乙烯共聚物剥离铜箔以在结合层中形成如图6所示开口118的多个开口。结合层能够起到背侧绝缘层（即封装剂以及层间介电（ILD）层）的作用。在接下来的模块组装过程中，在EVA层中采用带有交联剂的EVA进行交联。
示例5
采用上述具有铝箔线路的TPAl模切线路背板来制备用于背接触式光伏模块的组件。在由Davis Standard公司制造的挤出层合机上，300微米厚的第一乙烯共聚物结合层在270℃的挤出温度下被挤出涂覆在如图3a所示层112的铜箔上。所述结合层是
Figure BDA00002522964300201
22E757型乙烯丙烯酸酯共聚物（ethylene methyl acrylate copolymer）与
Figure BDA00002522964300202
0910型共聚物乙烯和甲基丙烯酸（copolymer ethylene and methacrylic acid）以50%/50%（重量）混合的混合物。通过在65℃下热压两分钟，将300微米厚EVA层（具有过氧化物交联剂的
Figure BDA00002522964300203
1650Z型树脂）层合在结合层上，以形成如图3b所示层114的EVA层。铝线路与乙烯共聚物结合层之间的剥离强度为2.3N/cm。EVA层与结合层之间的剥离强度为1.0N/cm。
采用模切来制成EVA层中的凹形开口，以及制成穿过结合层的电接点开口，用于对准背接触式太阳能电池的电接点。采用如图8所示模具的单一模切模具来既模切出EVA层中的156mm×156mm的光伏电池形状的凹形开口，又模切出穿过乙烯共聚物结合层的多个开口。将模切自EVA层的废弃EVA材料剥离结合层以在EVA层中形成背接触式电池形状的开口，并且将模切自结合层的废弃乙烯共聚物剥离铝箔以在结合层中形成如图6所示开口118的多个开口。结合层能够起到背侧绝缘层（即封装剂以及层间介电（ILD）层）的作用。在接下来的模块组装过程中，具有交联剂的EVA层和不具有用于交联的交联剂的结合层被交联。

Claims (20)

1.一种用于形成背接触式光伏模块的组件，包括：
基板，所述基板具有背表面和前表面；
导电金属线路，所述导电金属线路粘接至所述基板的前表面；
背侧绝缘层，所述背侧绝缘层具有相反的第一侧和第二侧，所述背侧绝缘层的第一侧粘接至所述导电金属线路，所述背侧绝缘具有穿过所述背侧绝缘层的多个开口，所述多个开口与所述导电金属线路对齐；
背接触式太阳能电池，所述背接触式太阳能电池具有用于接收光的前侧和相反的背侧，所述背侧具有在所述背接触式太阳能电池的背侧上形成的多个电接点，所述太阳能电池的背侧面对所述背侧绝缘层，所述背接触式太阳能电池在所述太阳能电池的前侧与背侧之间具有侧边缘，所述侧边缘限定出所述太阳能电池的轮廓；
前封装剂层，所述前封装剂层具有相反的第一侧和第二侧，所述前封装剂层的第一侧面对所述背接触式太阳能电池的所述用于接收光的前侧；
透明前板，所述透明前板抵靠所述前封装剂层的第二侧；
其中，所述背侧绝缘层的第二侧和所述前封装剂层的第一侧中至少其中之一具有形成在其上的凹形开口，所述凹形开口与所述背接触式太阳能电池的轮廓互补，以使所述背接触式太阳能电池配合到所述凹形开口中，并且其中，当所述背接触式太阳能电池被接纳在所述凹形开口中时，所述背接触式太阳能电池的背侧上的电接点与穿过所述背侧绝缘层的开口对齐，并且与所述导电金属线路对齐。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述凹形开口位于所述背侧绝缘层的第二侧上。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述背侧绝缘层是封装剂层。
4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述背侧绝缘层包括第一聚合物层和第二聚合物层，所述第一聚合物层粘接至所述导电金属线路上，所述第二聚合物层粘接至所述第一聚合物层上，并且其中，所述导电金属线路与所述第一聚合物层之间的剥离强度大于所述第一聚合物层与所属第二聚合物层之间的剥离强度。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述凹形开口是所述第二聚合物层的模切部分，所述模切部分被自所述第一聚合物层剥离。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述穿过所述背侧绝缘层的多个开口是在所述第一聚合物层中模切出的贯通开口。
7.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层是由聚烯烃、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚氯乙烯、酸共聚物、硅弹性体或者环氧树脂构成的膜或板。
8.如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述第一聚合物层是由乙烯醋酸乙烯酯和交联剂构成的层。
9.如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述第一聚合物层是乙烯共聚物结合层。
10.如权利要求8或9所述的组件，其特征在于，所述第二聚合物层是由乙烯丙烯酸乙烯酯构成的层。
11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述凹形开口位于所述前封装剂层的第一侧上。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述前封装剂层是由聚烯烃、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚氯乙烯、酸共聚物、硅弹性体或者环氧树脂构成的膜或板。
13.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述前封装剂层包括第一前封装剂子层和第二前封装剂子层，所述第一前封装剂子层粘接至所述透明前板上，所述第二前封装剂子层粘接至所述第一前封装剂子层上，并且其中，所述透明前板与所述第一前封装剂子层之间的剥离强度大于所述第一前封装剂子层与所述第二前封装剂子层之间的剥离强度。
14.如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述凹形开口是所述第二前封装剂子层的模切部分，所述模切部分被自所述第一前封装剂子层剥离。
15.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述背侧绝缘层是后封装剂层，所述后封装剂层具有在所述后封装剂层中模切出的贯通开口。
16.一种光伏模块，包括如权利要求1所述的组件。
17.一种用于形成背接触式光伏模块的方法，包括：
设置基板，所述基板具有背表面和前表面；
将导电金属线路粘接至所述基板的前表面；
设置背侧绝缘层，所述背侧聚合物层具有相反的第一侧和第二侧，并以任意次序将所述背侧绝缘层的第一侧粘接至所述导电金属线路，并形成穿过所述背侧绝缘层的多个开口，所述多个开口与所述导电金属线路对齐；
设置背接触式太阳能电池，所述背接触式太阳能电池具有用于接收光的前侧和相反的背侧，所述背侧具有在所述背接触式太阳能电池的背侧上形成的多个电接点，并将所述背接触式太阳能电池定位成面对所述背侧绝缘层的第二侧，所述背接触式太阳能电池具有外部轮廓形状；
设置前封装剂层，所述前封装剂层具有相反的第一侧和第二侧，并将所述前封装剂层的第一侧定位成面对所述背接触式太阳能电池的用于接收光的前侧；
在所述前封装剂层的第二侧上设置透明前板；
在所述背侧绝缘层的第二侧和所述前封装剂层的第一侧中至少其中之一中形成凹形开口，所述凹形开口与所述背接触式太阳能电池的外形互补，以使所述背接触式太阳能电池配合到所述凹形开口中，并在所述凹形开口中定位所述背接触式太阳能电池，以使在所述背接触式太阳能电池的背侧上的电接点与穿过所述背侧绝缘层的开口对齐，且与所述导电金属线路对齐。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述凹形开口在所述背侧绝缘层的第二侧中形成。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述凹形开口在所述前封装剂层的第一侧中形成。
20.一种用于背接触式光伏模块的集成式背板，包括：
基板，所述基板具有背表面和前表面；
导电金属线路，所述导电金属线路粘接至所述基板的前表面；
背侧绝缘层，所述背侧绝缘层具有相反的第一侧和第二侧，所述背侧绝缘层的第一侧粘接至所述导电金属线路，所述背侧绝缘层具有穿过所述背侧绝缘层的多个开口，所述多个开口与所述导电金属线路对齐；
其中，所述背侧绝缘层的第二侧具有形成在其上的凹形开口，所述凹形开口与所述背接触式太阳能电池的轮廓互补，以使当所述背接触式太阳能电池被接纳在所述凹形开口中时，所述背接触式太阳能电池的背侧上的电接点与穿过所述背侧绝缘层的开口对齐，并且与所述导电金属线路对齐。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107492581A (zh) * 2017-08-04 2017-12-19 中来光伏科技（扬州）有限公司 背接触式太阳能电池组件及其制造方法
CN108155221A (zh) * 2018-01-30 2018-06-12 上海瀚莅电子科技有限公司 硅基oled显示器模组及其制备方法
CN109390427A (zh) * 2017-08-02 2019-02-26 成都晔凡科技有限公司 背接触式导电集成背板、光伏组件及其制造方法
CN109920866A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 中国南玻集团股份有限公司 彩色光伏组件、其制备方法及应用
CN110047961A (zh) * 2019-04-01 2019-07-23 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 背接触太阳电池组件、导电背板及其制造方法
CN110890430A (zh) * 2019-12-24 2020-03-17 浙江中晶新能源股份有限公司 一种高效率背接触太阳能电池组件及其制备工艺
WO2020173233A1 (zh) * 2019-02-27 2020-09-03 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触太阳电池组件及其制造方法
TWI704762B (zh) * 2018-09-28 2020-09-11 絜靜精微有限公司 具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構
CN114709274A (zh) * 2022-03-04 2022-07-05 江苏日托光伏科技股份有限公司 一种集成绝缘层的mwt光伏组件导电芯板及其制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9991405B2 (en) * 2014-02-28 2018-06-05 Sunpower Corporation Solar module with aligning encapsulant
JPWO2016104413A1 (ja) * 2014-12-26 2017-10-05 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の集電シート
US9870972B2 (en) * 2015-08-13 2018-01-16 Fuji Electric Co., Ltd. Thermosetting resin molded article
EP3782200A1 (en) * 2018-04-16 2021-02-24 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Method of manufacturing a photovotaic module

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999033121A1 (en) * 1997-12-19 1999-07-01 Sky Station International, Inc. Flexible sheet material with embedded solar cells for stratospheric vehicles and method of production
CN101048875A (zh) * 2004-10-14 2007-10-03 太阳能研究所股份有限公司 太阳能电池背接触上的导电层的接触隔离方法和相应的太阳能电池
TW200905901A (en) * 2007-03-29 2009-02-01 Daniel F Baldwin Solar module manufacturing processes
CN102113130A (zh) * 2008-04-29 2011-06-29 应用材料股份有限公司 使用单石模块组合技术制造的光伏打模块
CN102271914A (zh) * 2009-01-28 2011-12-07 大科能树脂有限公司 太阳能电池用背板及具备其的太阳能电池模块
CN102473786A (zh) * 2009-07-22 2012-05-23 应用材料公司 使用背接触太阳能电池及金属带的单片电路模块装置
CN203192816U (zh) * 2012-12-04 2013-09-11 杜邦公司 用于背接触式光伏模块的组件、光伏模块及其集成式背板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999033121A1 (en) * 1997-12-19 1999-07-01 Sky Station International, Inc. Flexible sheet material with embedded solar cells for stratospheric vehicles and method of production
CN101048875A (zh) * 2004-10-14 2007-10-03 太阳能研究所股份有限公司 太阳能电池背接触上的导电层的接触隔离方法和相应的太阳能电池
TW200905901A (en) * 2007-03-29 2009-02-01 Daniel F Baldwin Solar module manufacturing processes
CN102113130A (zh) * 2008-04-29 2011-06-29 应用材料股份有限公司 使用单石模块组合技术制造的光伏打模块
CN102271914A (zh) * 2009-01-28 2011-12-07 大科能树脂有限公司 太阳能电池用背板及具备其的太阳能电池模块
CN102473786A (zh) * 2009-07-22 2012-05-23 应用材料公司 使用背接触太阳能电池及金属带的单片电路模块装置
CN203192816U (zh) * 2012-12-04 2013-09-11 杜邦公司 用于背接触式光伏模块的组件、光伏模块及其集成式背板

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109390427A (zh) * 2017-08-02 2019-02-26 成都晔凡科技有限公司 背接触式导电集成背板、光伏组件及其制造方法
CN107492581A (zh) * 2017-08-04 2017-12-19 中来光伏科技（扬州）有限公司 背接触式太阳能电池组件及其制造方法
WO2019023820A1 (zh) * 2017-08-04 2019-02-07 中来光伏科技（扬州）有限公司 背接触式太阳能电池组件及其制造方法
CN109920866A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 中国南玻集团股份有限公司 彩色光伏组件、其制备方法及应用
CN108155221A (zh) * 2018-01-30 2018-06-12 上海瀚莅电子科技有限公司 硅基oled显示器模组及其制备方法
TWI704762B (zh) * 2018-09-28 2020-09-11 絜靜精微有限公司 具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構
WO2020173233A1 (zh) * 2019-02-27 2020-09-03 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触太阳电池组件及其制造方法
CN110047961A (zh) * 2019-04-01 2019-07-23 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 背接触太阳电池组件、导电背板及其制造方法
CN110890430A (zh) * 2019-12-24 2020-03-17 浙江中晶新能源股份有限公司 一种高效率背接触太阳能电池组件及其制备工艺
CN110890430B (zh) * 2019-12-24 2024-12-31 宏润泰阳(宣城)绿色能源有限公司 一种高效率背接触太阳能电池组件及其制备工艺
CN114709274A (zh) * 2022-03-04 2022-07-05 江苏日托光伏科技股份有限公司 一种集成绝缘层的mwt光伏组件导电芯板及其制造方法
CN114709274B (zh) * 2022-03-04 2024-01-23 江苏日托光伏科技股份有限公司 一种集成绝缘层的mwt光伏组件导电芯板及其制造方法

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