CN108419433A - 聚合物导体板、太阳能电池及其生产方法 - Google Patents

聚合物导体板、太阳能电池及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚合物导体板，其包含特征在于在相同聚合物板内具有不同聚合和/或交联程度的区域，其中所述区域例如在机械稳定性、延展性和/或(热)附着性方面不同。本发明还教导了包含这些分区的聚合物导体板的设备，例如太阳能电池串、矩阵和模块，其用途及其生产方法。

Description

聚合物导体板、太阳能电池及其生产方法
本发明涉及聚合物导体板，其包含特征在于在相同聚合物板内具有不同聚合和/或交联程度的区域，其中所述区域例如在机械稳定性、延展性和/或(热)附着性方面不同。本发明还教导包含这些分区的聚合物导体板的设备，例如太阳能电池串、矩阵和模块，其用途及其生产方法。
太阳能电池内或太阳能电池阵列中的太阳能电池之间的导电连接通常通过将各单独电导体或电导体的网格焊接到太阳能电池的电流产生元件上来实现。在太阳能电池的情况下，电流产生元件包括p-n元件、有机电流产生元件例如Grätzel电池。聚合物材料通常用于制造太阳能电池以封装和保护太阳能电池免受各种外部影响。
US 6,586,271 B1描述了通过辐照诱导聚合制造的具有高耐热蠕变性的均匀聚合材料。所述聚合物用于太阳能电池的各个位置，并且所述聚合物可以与放置在太阳能电池的背皮(backskin)层上的金属互连图案结合。在将图案定位到背皮材料上之后，通过导电环氧树脂将该金属互连图案焊接或粘结到太阳能电池。
WO2011/089473描述了一种用于将太阳能电池与膜或附着箔层压以将多个太阳能电池层压在一起的系统和方法。WO 2004/021455涉及将导电导线附接到附着层，所述附着层继而附接到单独的光学透明和电绝缘的膜。附着层和绝缘膜由化学上不同的材料制成。然后使附接有导线的附着箔与p-n元件的表面接触。
本发明的目的是提供用于高效和经济的太阳能电池生产的新的和改进的手段。
该目的通过一种聚合物导体板解决，所述聚合物导体板包含
(i)在相同聚合物板内包含至少两个相邻区域的聚合物板，所述区域在所述聚合物板的纵向方向上延伸，其中
(1)第一区域具有足够延展性和/或附着性以将伸长导体的位置固定在其面向所述聚合物板外面的表面上，和
(2)邻近第一区域的具有与所述第一区域不同的聚合和/或交联程度的第二区域，和
(ii)位于面向所述聚合物板外面的第一区域的表面上的至少一个伸长导体。
包含至少两个相邻区域并根据本发明使用的聚合物板由一种或多种单体产生。用于本发明的聚合物板是关于其原始单体组成在化学上均质的材料。区分相同聚合物板内的相邻区域的聚合程度和/或交联程度的差异是由于位置限制的(即区域特定的)聚合和/或交联。换句话说，至少两个相邻区域是相同起始材料的不同聚合和/或交联程度的结果。该起始材料也被称为可聚合板。例如，不同区域可以是(进一步)聚合和/或(进一步)交联的单体或聚合物的区域特定处理的结果，例如通过区域特定的辐照、区域特定的温度控制和/或区域特定的化学处理。与分开生产的具有不同化学组成的单独层的组件相反，本发明的聚合物板是在一个板中相同均质起始材料的结果，其关于聚合和/或交联在不同位置处理。由于这些区域形成相同聚合物板的部分，这些区域彼此直接相邻和紧密接触，从而形成聚合过渡区。就从一个区域到另一个区域的聚合和/或交联程度可以在聚合物板内突然或连续改变的意义而言，从一个区域到相邻区域的过渡可以是连续的、逐渐的或尖锐的。用于本发明的聚合物板的区域不是不同和/或单独层的逐步组装的结果，而是包含在相同聚合物基体板内的单独区域，所述区域在其聚合和/或交联程度方面不同。
如通常理解的，聚合物是相同或不同单体之间反应的结果。聚合程度通常称为聚合物中的单体单元的数量。交联是指产生将一个聚合物部分连接到另一个聚合物部分(可能是相同或不同聚合物的部分)的一个或多个键，例如通过共价键或离子键连接。
具有相同组成但不同聚合和/或交联程度的聚合物通常表现出不同的物理和/或化学性质。通常，增加聚合和/或交联程度与聚合物的较高熔化温度和较高机械强度相关。
聚合物导体板内的区域在聚合物板的纵向方向上延伸，即平行于板的平面侧。此外，聚合物导体板的所述区域在纵向方向上一个接一个往上布置。优选地，所述区域可以重叠。
根据本发明，由于与较少聚合和/或交联的一个或多个其它区域相比其较高的聚合和/或交联程度，一个区域可以为整个板提供增加的稳定性。与一个或多个其它区域相比，一个区域可以更具延展性、刚性较小且甚至可能具有附着性或热附着性，因此允许例如将聚合物导体板层压到电流产生元件或玻璃表面。第一区域适合于接收、固定并且甚至可能在某种程度上符合一个或多个电流产生元件和/或一个或多个导体的形状(例如，导线或导线网)。
导体是能够传导电流的任何装置。例如，它可以是导线、棒、电极或导线组件，例如导线网、多个棒或多个电极的形式。通常，导体是金属结构，其可以不是自支撑的并且可以例如通过电镀或等离子体喷涂施加。导体可以在其表面上包含合金，所述合金可以形成焊料连接或与将要连接到导体(例如用于太阳能电池生产的电流产生元件)的表面形成共晶体系。出于光学和/或美学原因，它也可以涂覆有材料。
两个或更多个聚合物导体板可以通过它们的导体，优选通过它们的导体网互连。换句话说，可以在导体的不同位点将两个或更多个聚合物板放置在相同导体，优选导体网上，由此形成由相同导体或导体网互连的聚合物导体板。
根据本发明使用的术语电流产生元件表示包括p-n结元件、有机电流产生元件或染料敏化太阳能电池例如Grätzel电池。通常，p-n结元件是可形成太阳能电池的部分的半导体单晶内的两种类型的半导体材料(p型和n型)之间的边界成分或界面。有机电流产生元件通常由导电有机聚合物或导电有机小分子产生。染料敏化太阳能电池基于在形成光电化学系统的光敏化阳极和电解质之间形成的半导体。
位于聚合物板的第一区域上的导体由于聚合物板的延展性和/或(热)附着性质而可以在聚合物板上稳定在其位置，因此允许在组装、运输和/或最终施加聚合物导体板例如到用于生产太阳能电池的电流产生元件期间，将一个或多个导体空间固定在聚合物板上。
本文使用的术语“附着性”是指附着性区域接收并且定位固定至少一个导体并且涵盖术语热附着性。热附着性表示区域的附着性质是其温度的函数，例如在加热时该区域会更具附着性。接收并固定至少一个导体可以是区域的附着力和/或延展性质和/或与至少一个导体的形状匹配的结果，因此防止板上的横向移动和/或导体与第一区域分离。术语附着性不限于粘性表面，而是优选表征一个或多个导体与第一区域的任何附着。本文使用的延展性表示该区域可以三维地调节到至少一个导体的形状。
聚合物板的第一区域可以仅嵌入一个或多个导体的部分，使得导体的突出部分仍然可以接触所关注的设备，例如用于生产太阳能电池的电流产生元件。
在一个优选的实施方案中，本发明的聚合物导体板进一步包含在相同聚合物板内的第三区域，其具有与第二区域不同的聚合和/或交联程度，其中第三区域位于第二区域附近。
在另一个优选的实施方案中，本发明的聚合物板的第三区域具有比第二区域更低的聚合和/或交联程度，优选也低于第一区域。
例如，本发明的聚合物导体板可以具有包括三个区域的以下结构：接收至少一个导体的第一区域，其与相邻的第二区域相比聚合和/或交联较少。较多聚合的第二区域由于与第一区域相比其更高的聚合和/或交联程度而为聚合物导体板提供稳定性。第三区域位于第二区附近，与第一和第二区域相比，该第三区域聚合和/或交联较少。第三区域的低聚合程度有助于聚合物导体板经由其第三区域附着到外表面，例如玻璃板。为了说明本发明的可能的区域实施方案，也参考以下图1至8。
本发明的聚合物导体板为优选20至400μm，更优选40至300μm，最优选60至200μm厚。聚合物导体板的每个区域的厚度可以单独变化，并且优选为聚合物导体板总厚度的20至80%，更优选20至60%，最优选30至50%。同样优选的是，第一区域的厚度是至少一个导体的厚度或直径的30%至80%，更优选至少一个导体的厚度的40%至60%。
第一区域和第二区域的聚合和/或交联程度的相对差异优选为至少5、10或20%，优选至少40或50%。
优选地，聚合物导体板的至少一个区域固化到至少5%，更优选到至少15%，且最优选到至少25%。根据由ISO 10147：2011或EN ISO 10147：2012取代的DIN EN 579：1993-09测量聚合程度。
优选至少一个区域的聚合和/或交联在整个区域中不是恒定的，特别是在垂直于板的平面侧的方向上。
相同板内的一个区域的聚合和/或交联可以通过从板的一侧或两侧以相同或不同的辐照类型或相同或不同的辐照强度辐照来实现，由此导致变化的区域过程，可能是由于部分和/或重叠的辐照。例如，从两侧辐照的聚合物板可能在板的中部，即形成聚合和/或交联区域的重叠区域中产生重叠图案。取决于聚合物板材料的吸收能力，辐照强度可以是辐照的渗透深度的函数。换句话说，辐照能量可以随渗透深度被吸收，导致聚合和/或交联程度逐渐改变。例如，聚合物导体板的聚合/交联程度在面对辐照源的板侧可以更高。
由于聚合物板在辐照期间部分掩蔽，聚合物导体板的一个或多个区域可优选为不规则或结构化的。例如，如果在辐照之前将导体施加到第一接收区域，导体可以部分掩蔽或反射辐照，从而导致掩蔽区域中较少的聚合以及在相邻的未掩蔽区域中较多的聚合和/或交联。例如，这个部分掩蔽的区域可以在掩蔽的导体接触位点更具延展性和/或附着性并且在相邻区域更稳定，即较多聚合和/或较多交联，因此有利于导体的固定并且同时有利于板的稳定性。此外，区域或其部分(例如，在辐照期间未被导体掩蔽的部分)的较高聚合程度可以改善板的透光率，优选针对由电流产生元件使用的波长。
在另一个优选的实施方案中，本发明的聚合物导体板的第一区域具有比第二区域更低的聚合和/或交联程度，并且相同聚合物板的第三区域具有比第一区域更低的聚合和/或交联程度。
在又一个优选的实施方案中，本发明的聚合物导体板的第一、第二和/或第三区域中的聚合和/或交联程度的差异是在相同聚合物板内进行以下中的一项或多项的结果：
1.区域特定的辐照，优选电子、离子、原子、中子、热或电磁辐照，
2.区域特定的温度处理，
3.区域特定的化学处理。
区域特定的处理可以在将至少一个导体定位在板上之前、期间或之后进行。区域特定的处理可以以受控方式诱导、促进或抑制聚合物材料中的聚合和/或交联，并且经处理的材料优选保持适合于层压到其它表面。所施加的辐照能量的量、强度和/或特性，温度和/或温度特性，诱导、促进或抑制聚合/交联的化学品的浓度，和/或处理持续时间导致受控的聚合和/或交联程度。本领域技术人员将会理解不同的材料将需要不同的处理能量、不同的处理手段/浓度和/或不同的处理特性。
区域特定的辐照优选用高能量电子束进行。取决于聚合物导体板的材料并且取决于期望的聚合和/或交联程度，辐射剂量可以在40至200kV，优选80至120kV或10至200kGy范围内。
此外，优选用热量进行区域特定的辐照。通常，取决于聚合物导体板的材料并取决于期望的聚合和/或交联程度，用于热辐照的温度在20和175℃之间。
可以例如通过产生等离子体实现离子辐照。
此外，优选用电磁能量进行区域特定的辐照，优选用范围从IR到UV的光辐照。
通过原子辐射来改变聚合物的性质是公知常识，并且已经例如公开在教科书“Atomic Radiation and Polymers(原子辐射和聚合物)”，A Charlesby，Pergamon Press，NY，1960中。
区域特定的温度处理优选包括区域特定地应用加热或冷却以诱导、促进或抑制聚合和/或交联。
此外，区域特定的化学处理可以用于影响聚合和/或交联程度。化学处理优选包括应用已知的化学聚合和交联诱导剂、增强剂或抑制剂，例如自由基或自由基源(例如AIBN，ABCN)，过氧化物或氧化剂(例如碳酸叔丁基过氧-2-乙基己基酯(TBPEHC或TBEC)，过氧化苯甲酰，过氧化氢，二叔丁基过氧化物，甲基乙基酮过氧化物，丙酮过氧化物，过氧化硫酸氢盐)，亲核强碱(例如丁基锂，KNH2)，质子酸(例如磷酸，硫酸，含氟酸和三氟甲磺酸)，路易斯酸(例如SnCl4，AlCl3，BF3，TiCl4)，金属催化剂(例如齐格勒-纳塔催化剂，二茂锆，Phillipps催化剂，镍或钯与氮的络合物)，自由基猝灭剂(例如氢醌，氢醌的单甲基醚)，TAIC(异氰酸三烯丙酯)。
在另一个优选的实施方案中，本发明的聚合物导体板的第一和/或第三区域是附着性的，优选在优选高于50℃，更优选高于65℃，最优选高于89℃的温度下是热附着性的，优选第一区域是延展性的，优选可变形的，并且第三区域是附着性的。
本发明的聚合物导体板可以优选为至少部分透明的。
部分透明表示光至少部分透过板。优选地，至少部分透明的板是完全透明的，优选地在与太阳能电池相关的大部分频率范围内具有超过80%的透射率，或是半透明的。
本发明的聚合物导体板的至少一个伸长导体优选地选自导线、条、带，优选地具有类似网目、网或网格的结构。
在又一个优选的实施方案中，本发明的聚合物导体板的聚合物选自热塑性塑料，硬质塑料，弹性体和热塑性弹性体，优选聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚丙烯酸酯，离聚物，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚硅氧烷和聚氨酯(PU)，更优选热塑性聚烯烃(TPO)，聚烯烃弹性体(POE)，热塑性聚氨酯(TPU)，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，聚乙烯四氟乙烯(ETFE)，聚氯乙烯(PVC)，离聚物，聚乙烯甲基丙烯酸(EMA)和聚乙烯丙烯酸(EAA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸酯(PMA)，聚乙烯基硅烷或其任何组合。
聚合物导体板可以由多种聚合物材料以及它们的常见衍生物组成。例如，这种材料可以是乙烯的共聚物或乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物。
此外，聚合物板材料可以是离聚物。离聚物可以衍生自具有式R-CH=CH2的α-烯烃的任何直接或接枝的乙烯共聚物，其中R为选自氢和优选特征为1至8个碳原子的芳基和优选特征为3至8个碳原子或更长的α、β-烯属不饱和羧酸的基团。酸部分在聚合物链中随机或非随机分布。基于α-烯烃-酸共聚物，共聚物的α烯烃含量优选为50-92%范围，而共聚物的不饱和羧酸含量优选为约2-25摩尔%范围；并且所述酸共聚物优选特征为10至90%的通过用来自I、II或III族类型金属中的任一种的金属离子中和而离子化的羧酸基团。在一个更优选的实施方案中，离聚物可以是包含甲基丙烯酸或Zn和Na离聚物的钠离聚物。此外，聚合物可以包含茂金属聚乙烯，其包含乙烯和己烯、辛烯和丁烯以及更高级α-烯烃的共聚物(或共聚单体)。在一个优选的实施方案中，茂金属聚乙烯是包含辛烯共聚单体的乙烯α-烯烃。此外，聚合物可以是离聚物-茂金属-聚乙烯-离聚物(IMI)的共挤出物。
此外，聚合物可以优选包含聚烯烃，更优选具有或不具有矿物填料的聚乙烯或聚丙烯。
第二方面，本发明涉及包含本发明的聚合物导体板的设备。
在一个优选的实施方案中，本发明的设备是已接线的太阳能电池、太阳能电池串、矩阵或模块。本发明上下文中的已接线的太阳能电池是导电连接到单个电流产生元件的聚合物导体板，其中聚合物导体板的导体可以连接到另外的电流产生元件。
根据本发明的太阳能电池串是至少两个太阳能电池的二维布置，所述至少两个太阳能电池通过聚合物导体板导电互连。太阳能电池矩阵表示太阳能电池的三维布置，所述太阳能电池通过聚合物导体板导电互连。太阳能电池模块表示层压在一起的太阳能电池串或矩阵，并且可以包括其它元件，例如玻璃板。
在另一个优选的实施方案中，本发明的太阳能电池模块是
(I)具有顶侧和底侧的太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括：
(a)至少两个电流产生元件，
(b)至少两个聚合物导体板，
(c)任选至少两个封装层，和
(d)至少两个玻璃板，
其中
(i)至少两个电流产生元件(a)通过所述至少两个聚合物导体板(b)的导体导电互连以形成太阳能电池串，和
(iia)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的顶侧和底侧上的聚合物导体板(b)，所述玻璃板形成所述太阳能电池模块的外表面，或
(iib)任选的封装层(c)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的顶侧和/或底侧上的聚合物导体板(b)，所述玻璃板形成所述太阳能模块的外表面；或
(II)具有面向光源侧和背向光源侧的太阳能电池模块，包括：
(a)至少两个电流产生元件，
(b)至少两个聚合物导体板，
(b2)任选至少两个封装层，
(c)背板，优选不透明背板，和
(d)玻璃板，
其中
(i)至少两个电流产生元件(a)通过所述至少两个聚合物导体板(b)的导体导电互连，
(ii)将背板(c)连接到所述太阳能模块的背向光源侧上的聚合物导体板(b)，
(iii)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的面向光源侧上的聚合物导体板(b)上，和
(iv)任选的封装层(b2)将玻璃板(d)和/或背板(c)分别连接到所述太阳能模块的顶侧和底侧上的聚合物导体板(b)上，所述玻璃板和背板形成所述太阳能模块的外表面；或
(III)根据以上(I)或(II)的太阳能电池模块，其进一步包含至少一个封装层，所述封装层由在相同聚合物板内包含至少两个相邻区域的聚合物板组成，所述区域在所述聚合物板的纵向方向上延伸，其中
(i)所述封装层的第一区域具有足够延展性和/或附着性以附着到其表面面向所述聚合物板的外面的太阳能模块的外层，和
(ii)与所述封装层的第一区域相邻的第二区域，其具有与所述第一区域不同的聚合和/或交联程度。
上述元件(a)至(d)优选通过层压连接。进一步优选的是，以下元件：聚合物导体板的区域、封装层或背板，其中的至少一个具有足够延展性以填充在层压期间在电流产生元件(a)和聚合物导体板的导体之间产生的任何空腔。
图7和图8示出上述太阳能电池模块(I)和(II)的具体实施方案。太阳能电池模块的面向光源侧是模块用于产生电流的接收光例如太阳光的一侧。太阳能电池模块的背向光源侧是模块背向光源例如太阳的一侧。光源是能够发射能量，电流产生元件能够将该能量转换成电流的任何源。
包含电流产生元件的太阳能电池串、矩阵或模块优选通过本发明的一个或多个聚合物导体板互连。
第三方面，本发明涉及本发明的聚合物导体板用于互连太阳能电池串、矩阵或模块中的电流产生元件的用途。
第四方面，本发明涉及用于产生已接线的太阳能电池、太阳能电池串、矩阵或模块的方法，包括以下步骤：
(i)提供根据本发明的聚合物导体板，和
(ii)将步骤(i)的聚合物导体板与至少一个电流产生元件对齐并接触，和
(iii)任选地在压力和/或热量下将所述聚合物导体板导电连接到所述至少一个电流产生元件。
聚合物导体板的导体部件和电流产生元件之间的导电连接优选通过优选在施加热量和/或压力的同时，优选在真空下，附接(例如层压)聚合物导体板的第一区域到电流产生元件上来实现。在层压程序期间，第一区域将一个或多个导体保持就位，并且其优选的弹性和/或附着和/或热附着性质优选还有助于层压过程。然而，在本发明的上述方法的步骤(ii)中导电连接聚合物导体板也可以在不将至少一个导体与电流产生元件机械连接的情况下实现，只要实现电流从电流产生元件传导到导体。在一个优选的实施方案中，聚合物导体板的第一区域可以在层压期间填充至少一个导体和电流产生元件之间的空腔。
本发明的聚合物导体板优选用连续的导体元件(例如连续导线)和板预制，并且优选以卷的形式储存。在层压之前，卷被展开，并且优选切割成与要互连的太阳能电池一致的尺寸。一个、两个或多个电流产生元件适当地定位到聚合物导体板上并且聚合物导体板被附接以产生一个或多个太阳能电池。
在一个优选的实施方案中，本发明的至少一个聚合物导体板在根据本发明的方法中与至少一个电流产生元件的每一侧对齐、接触并连接。
在另一个优选的实施方案中，本发明的至少一个聚合物导体板与至少两个电流产生元件的至少一侧对齐、接触并连接，从而根据本发明的方法机械和电互连所述元件。
导体元件可以在进一步层压之前或在层压太阳能模块期间导电连接到一个或多个电流产生元件，例如通过电感或激光焊接。
一个或多个聚合物导体板优选在层压机中连接到电流产生元件。
第五方面，本发明涉及一种用于形成根据本发明的聚合物导体板的方法，其包括以下步骤：
a)提供可以至少部分聚合和/或交联的可聚合板；
b)通过在相同聚合物板内进行选自以下的一种或多种处理来区域特定地聚合和/或交联所述可聚合板，以在相同聚合物板内产生第一、第二和/或第三区域：
-区域特定的辐照，优选电子、离子、原子、中子、热或电磁辐照，
-区域特定的温度处理，和
-区域特定的化学处理；
c)提供伸长导体；和
d)将伸长导体定位，优选暂时附接在面向聚合物板外面的第一区域的表面上。
步骤d)可以在步骤b)之后或之前进行。
在下文中，将通过附图进一步说明本发明，附图表示本发明的具体和非限制性实施方案，所有附图都不应被认为是在超出所附权利要求范围的程度上限制本发明。在附图中，相同、功能相同或相似的部分用相同附图标记表示。
附图
图1示出具有两个区域和导体的聚合物导体板
图2示出具有两个区域和导体的聚合物导体板
图3示出具有三个区域和导体的聚合物导体板
图4是示出作为区域的函数的聚合和/或交联程度的图表
图5示出具有连接器的两个聚合物导体板
图6示出由两个聚合物导体板的导体互连的两个太阳能电池
图7示出具有封装层的太阳能模块的叠层
图8示出不具有封装层的太阳能模块的叠层
图9示出包括两个玻璃板的太阳能电池模块的叠层
参考表
1 具有2个区域的聚合物导体板
2 第二区域
3 第一区域
4导体
5具有3个区域的聚合物导体板
6第三区域
7 y轴(聚合和/或交联程度)
8 x轴
9聚合物导体板
10电流产生元件
11太阳能模块的叠层
12玻璃板
13背板
14封装层
15板的平面侧
图1示出在相同聚合物板(1)内包括两个相邻区域(2)和(3)的聚合物板(1)的侧视图，第一区域(3)在板的第二区域(2)和平面侧15之间延伸。第二区域(2)具有较高的聚合和/或交联程度，并且由于聚合和/或交联具有比第一区域(3)更高的稳定性，并且第一区域(3)更具延展性和/或附着性并且具有比第二区域(2)更低的聚合和/或交联程度，由于没有聚合和/或交联或比第二区域(2)更少的聚合和/或交联。伸长导体(4)(在垂直于附图平面的方向上延伸)位于较少聚合和/或交联的第一区域(3)上并由第一区域(3)保持。在图1至3的左边，聚合和/或交联程度被描述为聚合物板(1)中的位置的函数。
图2示出在相同聚合物板(1)内包括两个相邻区域(2)和(3)的聚合物板(1)的侧视图。第一区域(3)具有较高的聚合和/或交联程度，并且由于聚合和/或交联具有比第二区域(2)更高的稳定性，并且第二区域(2)更具延展性和/或附着性并且具有比第一区域(3)更低的聚合和/或交联程度，由于没有聚合和/或交联或比第一区域(3)较少的聚合和/或交联。伸长导体(4)(在垂直于附图平面的方向上延伸)位于较多聚合和/或交联的第一区域(3)上并由第一区域(3)保持。
图3示出在相同聚合物板(5)内包含三个相邻区域(2)、(3)和(6)的聚合物板(5)的侧视图。第二区域(2)具有较高的聚合和/或交联程度，并且由于聚合和/或交联具有比第一区域(3)较高的稳定性，第一区域(3)更具延展性和/或附着性，且具有比第二区域(2)更低的聚合和/或交联程度，由于没有聚合和/或交联或比第二区域(2)更少的聚合和/或交联。伸长导体(4)位于较少聚合和/或交联的第一区域(3)上。位于第二区域(2)附近的第三区域(6)更具延展性和/或附着性并且具有比第二区域(2)更低的聚合和/或交联程度，由于没有聚合和/或交联或比第二区域(2)更少的聚合和/或交联，并且具有比第一区域(3)更低的聚合和/或交联程度。
图4是示出作为x轴(8)上的聚合物导体板(1)的第一、第二和第三区域(3、2和6)的函数的y轴(7)上的聚合和/或交联程度的图表(与图1至3中左侧的那些可比)。
图5示出由伸长导体(4)互连的两个聚合物导体板(9)。这些板被定位成使得左聚合物板(9)的第一区域(3)朝上，从而使导体(4)可见并且右板(9)的第一区域(3)朝下覆盖导体。
图6示出由两个聚合物导体板(9)的导体(4)互连的两个电流产生元件(10)。
图7示出太阳能模块的叠层(11)，其包括由两个聚合物导体板(9)的伸长导体(4)互连的两个电流产生元件(10)。相应聚合物导体板(9)的伸长导体(4)延伸出太阳能模块(11)。封装层(14)将两个玻璃板(12)机械连接到聚合物导体板(9)上，所述玻璃板(12)在层压之后形成太阳能模块的外壳。
图8示出不具有封装层的叠层。在此，聚合物导体板(9)足够大以填充电流产生元件(10)、导体(4)和玻璃板(12)/背板(13)之间的空腔。太阳能模块不面向太阳的一侧被可以为不透明的背板(13)覆盖。
图9示出包括由伸长导体(4)互连的两个电流产生元件(10)的太阳能模块的叠层(11)。伸长导体(4)延伸出太阳能模块(11)。封装层(14)将两个玻璃板(12)机械地连接到由伸长导体(4)互连的两个电流产生元件(10)，所述玻璃板(12)在层压之后形成太阳能模块的外壳。封装层(14)各自由包含至少两个相邻区域的聚合物板(14')组成，第一区域形成上表面(15)并且具有足够延展性和/或附着性以附着到形成模块的外层的上玻璃板(12)，且邻近第一区域的第二区域具有与第一区域不同的聚合和/或交联程度。
实施例
提供了用于生产根据本发明的聚合物导体板和太阳能电池模块的非限制性实施例。
使用EBlab电子束设备(ebeam Technologies，COMET AG，Flamatt，Switzerland)以200kV加速电压辐照400μm厚度的PV-FS CVF板(dnpSolar，Karlslunde，Denmark)。该辐照步骤使面向辐照源的聚合物板的第一区域在85℃下以约4×104 Pas的复数粘度聚合和/或交联，板的剩余部分形成具有较少聚合和/或交联的第二区域。
随后，将导体网格放置在聚合物板的第一区域上，由此产生聚合物导体板。通过加热导体，第一区域局部熔化，从而使其附着性足够保持导体。
电流产生元件在170℃的最高温度下与上述聚合物导体板层压20分钟，在相对侧上具有400μm厚度的两层PV-FS CVF板(dnpSolar，Karlslunde，Denmark)，和在相对侧上两个3.2mm厚玻璃板(太阳能级玻璃，solar GmbH, Suelzetal, Germany)，产生如图7所示的构造的太阳能电池模块。

Claims (15)

1.一种聚合物导体板，其包含
(i)在相同聚合物板内包含至少两个相邻区域的聚合物板，所述区域在所述聚合物板的纵向方向上延伸，其中
(1)第一区域具有足够延展性和/或附着性以将伸长导体的位置固定在其面向所述聚合物板外面的表面上，和
(2)邻近第一区域的具有与所述第一区域不同的聚合和/或交联程度的第二区域，和
(ii)位于面向所述聚合物板外面的第一区域的表面上的至少一个伸长导体。
2.权利要求1的聚合物导体板，还包括在相同聚合物板内的第三区域，其具有与第二区域不同的聚合和/或交联程度，其中所述第三区域位于第二区域附近。
3.权利要求2的聚合物导体板，其中所述相同聚合物板内的第三区域具有比所述第二区域更低的聚合和/或交联程度，优选也低于所述第一区域。
4.权利要求2和3中任一项的聚合物导体板，其中所述相同聚合物板内的第一区域具有比第二区域更低的聚合和/或交联程度，并且所述相同聚合物板内的第三区域具有比第一区域更低的聚合和/或交联程度。
5.权利要求1至4中任一项的聚合物导体板，其中所述第一、第二和/或第三区域中的聚合和/或交联程度的差异是在相同聚合物板内进行以下中的一项或多项的结果：
1.区域特定的辐照，优选电子、离子、原子、中子、热或电磁辐照，
2.区域特定的温度处理，
3.区域特定的化学处理。
6.权利要求1至5中任一项的聚合物导体板，其中所述第一和/或第三区域是热附着性的，优选其中所述第一区域是延展性的并且所述第三区域是热附着性的。
7.权利要求1-6中任一项的聚合物导体板，其中所述聚合物选自热塑性塑料，硬质塑料，弹性体和热塑性弹性体，优选聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚丙烯酸酯，离聚物，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚硅氧烷和聚氨酯(PU)，更优选热塑性聚烯烃(TPO)，聚烯烃弹性体(POE)，热塑性聚氨酯(TPU)，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，聚乙烯四氟乙烯(ETFE)，聚氯乙烯(PVC)，离聚物，聚乙烯甲基丙烯酸(EMA)和聚乙烯丙烯酸(EAA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸酯(PMA)，聚乙烯基硅烷或其任何组合。
8.一种包含权利要求1至7中任一项的聚合物导体板的设备。
9.根据权利要求8的设备，其中所述设备是已接线的太阳能电池、太阳能电池串、矩阵或模块，优选包括通过权利要求1至7中任一项的聚合物导体板互连的电流产生元件。
10.根据权利要求9的设备，其中所述太阳能电池模块是
(I)具有顶侧和底侧的太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括：
(a)至少两个电流产生元件，
(b)至少两个聚合物导体板，
(c)任选至少两个封装层，和
(d)至少两个玻璃板，
其中
(i)至少两个电流产生元件(a)通过所述至少两个聚合物导体板(b)的导体导电互连以形成太阳能电池串，和
(iia)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的顶侧和底侧上的聚合物导体板(b)，所述玻璃板形成所述太阳能电池模块的外表面，或
(iib)任选的封装层(c)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的顶侧和/或底侧上的聚合物导体板(b)，所述玻璃板形成所述太阳能模块的外表面；或
(II)具有面向光源侧和背向光源侧的太阳能电池模块，包括：
(a)至少两个电流产生元件，
(b)至少两个聚合物导体板，
(b2)任选至少两个封装层，
(c)背板，优选不透明背板，和
(d)玻璃板，
其中
(i)至少两个电流产生元件(a)通过所述至少两个聚合物导体板(b)的导体导电互连，
(ii)将背板(c)连接到所述太阳能模块的背向光源侧上的聚合物导体板(b)，
(iii)将玻璃板(d)连接到所述太阳能模块的面向光源侧上的聚合物导体板(b)上，和
(iv)任选的封装层(b2)将玻璃板(d)和/或背板(c)分别连接到所述太阳能模块的顶侧和底侧上的聚合物导体板(b)上，所述玻璃板和背板形成所述太阳能模块的外表面；或
(III)根据以上(I)或(II)的太阳能电池模块，其进一步包含至少一个封装层，所述封装层由在相同聚合物板内包含至少两个相邻区域的聚合物板组成，所述区域在所述聚合物板的纵向方向上延伸，其中
(i)所述封装层的第一区域具有足够延展性和/或附着性以附着到其表面面向所述聚合物板的外面的太阳能模块的外层，和
(ii)与所述封装层的第一区域相邻的第二区域，其具有与所述第一区域不同的聚合和/或交联程度。
11.权利要求1至7中任一项的聚合物导体板用于将太阳能电池串、矩阵或模块中的电流产生元件互连的用途。
12.一种用于产生已接线的太阳能电池、太阳能电池串、矩阵或模块的方法，包括以下步骤：
(i)提供权利要求1至7中任一项的聚合物导体板，和
(ii)将步骤(i)的聚合物导体板与至少一个电流产生元件对齐并接触，和
(iii)任选地在压力和/或热量下将所述聚合物导体板导电连接到所述至少一个电流产生元件。
13.根据权利要求12的方法，其中将权利要求1至7中任一项的至少一个聚合物导体板与至少一个电流产生元件的每侧对齐、接触并连接。
14.根据权利要求12或13的方法，其中将权利要求1至7中任一项的至少一个聚合物导体板与至少两个电流产生元件的至少一侧对齐、接触并连接，从而将所述元件机械和电互连。
15.用于形成根据权利要求1的聚合物导体板的方法，包括以下步骤：
a)提供可以至少部分聚合和/或交联的可聚合和/或可交联板；
b)通过在相同聚合物板内进行选自以下的一种或多种处理来区域特定地聚合和/或交联所述可聚合和/或可交联板，以在相同聚合物板内产生第一、第二和/或第三区域：
-区域特定的辐照，优选电子、离子、原子、中子、热或电磁辐照，
-区域特定的温度处理，和
-区域特定的化学处理；
c)提供伸长导体；和
d)将伸长导体定位，优选暂时附接在面向聚合物板外面的第一区域的表面上。
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