RU2695277C1 - Flexible photoelectric module manufacturing method - Google Patents
Flexible photoelectric module manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695277C1 RU2695277C1 RU2019103913A RU2019103913A RU2695277C1 RU 2695277 C1 RU2695277 C1 RU 2695277C1 RU 2019103913 A RU2019103913 A RU 2019103913A RU 2019103913 A RU2019103913 A RU 2019103913A RU 2695277 C1 RU2695277 C1 RU 2695277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protective layer
- windows
- protective
- layer
- flexible
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
- H01L31/188—Apparatus specially adapted for automatic interconnection of solar cells in a module
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно, к способам изготовления гибких фотоэлектрических модулей для преобразования энергии солнечного излучения в электричество, которые могут быть использованы для электропитания потребителей и заряда аккумуляторов на борту электрических и гибридных транспортных средств морского и воздушного применения.The invention relates to the field of electrical engineering, namely, to methods for manufacturing flexible photovoltaic modules for converting solar radiation energy into electricity, which can be used to power consumers and charge batteries on board electric and hybrid vehicles of marine and air applications.
Из уровня техники известен способ изготовления гибкого фотоэлектрического модуля, содержащий следующие стадии: подачу гибкой пленки, полученной соединением листа стойкого к воздействию ультрафиолетового излучения материала с листом стойкого к воздействию высоких температур электроизоляционного материала, и содержащей на своей верхней стороне множество сквозных отверстий, совпадающих с соединительными точками на задней стороне фотоэлектрических элементов, а на нижней стороне – печатную микросхему, остановку гибкой пленки у паяльной маски, размещение фотоэлектрических элементов на указанной пленке и пайку фотоэлектрических элементов волной припоя к соединительным точкам на задней стороне указанной пленки (см. патент RU2393590, кл. H01L 31/05, опубл. 27.06.2005). Недостатками известного способа являются необходимость наличия на поверхности единичных фотоэлектрических преобразователей контактов, нанесенных методом трафаретной печати, а также неизбежность дополнительной операции пайки волной припоя.A method for manufacturing a flexible photovoltaic module is known from the prior art, comprising the steps of: supplying a flexible film obtained by joining a sheet of UV-resistant material with a sheet of high-temperature resistant electrical insulation material and containing on its upper side a plurality of through holes matching the connecting dots on the back side of the photovoltaic cells, and on the bottom side - a printed circuit chip, stop the flexible film at the soldering oh the mask, the placement of the photovoltaic cells on the specified film and the soldering of the photovoltaic cells by a wave of solder to the connecting points on the rear side of the specified film (see patent RU2393590, CL H01L 31/05, publ. 27.06.2005). The disadvantages of this method are the need for the presence on the surface of a single photoelectric transducer contacts deposited by screen printing, as well as the inevitability of an additional operation of wave soldering.
Кроме того, из уровня техники известен способ изготовления путём термоформирования гибкого фотоэлектрического модуля, содержащего единичные фотоэлектрические преобразователи, расположенные внутри центрального электроизолирующего полимерного слоя, расположенные по обеим его сторонам прозрачные защитные электроизолирующие полимерные слои и токосъёмные элементы с низкотемпературным припоем (см. патент US10038113, кл. H01L 31/0224, опубл. 31.07.2018). Основными недостатками известного способа являются излишняя трудоёмкость и затратность производства, а также необходимость использования дополнительных средств крепления модуля в проектном положении.In addition, a prior art method for manufacturing by thermoforming a flexible photovoltaic module comprising single photovoltaic converters located inside a central electrically insulating polymer layer, transparent protective electrically insulating polymer layers and collector elements with a low-temperature solder (see patent US10038113, cl. H01L 31/0224, published July 31, 2018). The main disadvantages of this method are the excessive laboriousness and cost of production, as well as the need to use additional means of fastening the module in the design position.
Технической проблемой, решаемой созданием заявленного изобретения, является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в упрощении изготовления гибкого фотоэлектрического модуля. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому способу изготовления гибкого фотоэлектрического модуля формируют первый защитный слой из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера, наносят на его наружный слой адгезив, подвергают термообработке и закрывают защитной пленкой; формируют второй защитный слой из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера, наносят на его наружный слой гидрофобизирующее покрытие в жидкой фазе и сушат при температуре 20-60˚С; фиксируют оба защитных слоя в технологической оснастке, параллельно накладывают покрытые низкотемпературным припоем проводящие проволоки с заранее припаянными перпендикулярно к ним поперечными шинами, смазанными технологическим адгезивом; на оба защитных слоя помещают центральный слой из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера с заранее пробитыми напротив проводящих проволок окнами под фотоэлектрические преобразователи и между ними – окнами под поперечные шины, таким образом, что поперечные шины этого защитного слоя располагаются в соответствующих окнах; располагают в соответствующих окнах единичные фотоэлектрические преобразователи и накрывают полученную сборку оставшимся защитным слоем таким образом, что поперечные шины этого защитного слоя располагаются в соответствующих окнах; на заключительном этапе помещают сборку в ламинатор при температуре 100-180˚С на 10-15 минут.The technical problem solved by the creation of the claimed invention is the elimination of these disadvantages. The technical result consists in simplifying the manufacture of a flexible photovoltaic module. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that according to the proposed method for manufacturing a flexible photovoltaic module, the first protective layer is formed from a flexible flat sheet of a transparent electrically insulating polymer, adhesive is applied to its outer layer, it is heat treated and covered with a protective film; form a second protective layer from a flexible flat sheet of a transparent electrically insulating polymer, a hydrophobizing coating in the liquid phase is applied to its outer layer and dried at a temperature of 20-60 ° C; fix both protective layers in technological equipment, conductive wires coated with low-temperature solder are laid in parallel with transverse tires pre-welded perpendicular to them, lubricated with technological adhesive; on both protective layers, a central layer of a flexible flat sheet of transparent electrically insulating polymer is placed with windows pre-punched opposite the conductive wires under the photoelectric converters and between them under the windows under the transverse buses, so that the transverse tires of this protective layer are located in the respective windows; place single photoelectric converters in the respective windows and cover the resulting assembly with the remaining protective layer so that the transverse tires of this protective layer are located in the respective windows; at the final stage, place the assembly in the laminator at a temperature of 100-180 ° C for 10-15 minutes.
На фиг.1 представлены составные элементы фотоэлектрического модуля, изготовленного предлагаемым способом, в поперечном сечении;Figure 1 presents the constituent elements of a photovoltaic module manufactured by the proposed method in cross section;
на фиг.2 – то же, в сборе;figure 2 is the same, complete;
на фиг.3 – лист центрального слоя с окнами, вид сверху;figure 3 is a sheet of the Central layer with windows, top view;
на фиг.4 – защитный слой с токосъёмными элементами.figure 4 is a protective layer with collector elements.
Получаемый при реализации предлагаемого способа гибкий фотоэлектрический модуль состоит из следующих основных элементов:Obtained during the implementation of the proposed method, the flexible photovoltaic module consists of the following main elements:
1 – прозрачное гидрофобное покрытие;1 - transparent hydrophobic coating;
2 – верхний защитный слой электроизолирующего прозрачного полимера;2 - upper protective layer of an electrically insulating transparent polymer;
3 – поперечная шина;3 - transverse tire;
4 – проводящая проволока, покрытая низкотемпературным припоем;4 - conductive wire coated with a low temperature solder;
5 – центральный слой электроизолирующего полимера;5 - the Central layer of an electrically insulating polymer;
6 – единичный фотоэлектрический преобразователь;6 - single photoelectric converter;
7 – нижний защитный слой электроизолирующего прозрачного полимера;7 - lower protective layer of an electrically insulating transparent polymer;
8 – адгезионный слой;8 - adhesive layer;
9 – защитная пленка адгезионного слоя;9 - a protective film of an adhesive layer;
10 – окна для поперечных шин 3;10 - windows for
11 – окна для фотоэлектрических преобразователей 6.11 - windows for
В рамках такой конструкции покрытие 1 предотвращает блокирование доступа света к фотоэлектрическим преобразователям 6 из-за пленки снега и льда на поверхности модуля. Защитные слои 2 и 7 предохраняют фотоэлектрические преобразователи 6 от воздействия окружающей среды и предотвращают поражение пользователя электрическим током, а также короткие замыкания между единичными фотоэлектрическими преобразователями 6.Within this design, the
Параллельно расположенные проводящие проволоки 4, вмонтированные в защитные слои 2 и 7 напротив фотоэлектрических преобразователей 6, и прикреплённые перпендикулярно им поперечные шины 3 образуют токосъёмные элементы. Проволоки 4 покрыты низкотемпературным припоем с температурой плавления <100˚С. Поперечные шины 3 выступают над защитным слоем 2 или 7 на толщину центрального слоя 5 и служат для последовательного соединения фотоэлектрических преобразователей 6 в модуль для набора требуемого рабочего напряжения, а проводящая проволока 4, вмонтированная в электроизолирующий полимер, служит для токосъема с поверхностей фотоэлектрических преобразователей 6.Concurrently arranged
Центральный слой 5 в виде гибкого плоского листа электроизолирующего полимера с пробитыми окнами 10 и 11 играет роль матрицы при сборке модуля (в окнах 10-11 фиксируются на своих местах отдельные фотоэлектрические преобразователи 6 и поперечные шины 3), а впоследствии снижает механические напряжения в защитных слоях 2 и 7 при деформации модуля.The
Адгезионный слой 8 служит для быстрого и надежного крепления фотоэлектрического модуля на внешних поверхностях транспортных средств, а защитная пленка 9 предотвращает адгезию слоя к таре и технологическому оборудованию в процессе изготовления и транспортировки модуля (до его установки на транспортное средство).The
Для изготовления такого модуля используют предлагаемый способ, реализуемый следующим образом.For the manufacture of such a module using the proposed method, implemented as follows.
Формируют первый защитный слой 7 из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера, наносят на его наружный слой адгезив для формирования слоя 8, подвергают термообработке и закрывают защитной пленкой 9.The first
Формируют второй защитный слой 2 из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера, наносят на его наружный слой гидрофобизирующее покрытие в жидкой фазе и сушат при температуре 20-60˚С для формирования слоя 1.A second
Фиксируют первый защитный слой 7 в технологической оснастке, параллельно накладывают покрытые низкотемпературным припоем проводящие проволоки 4 с заранее припаянными перпендикулярно к ним поперечными шинами 3, смазанными технологическим адгезивом.The first
Фиксируют второй защитный слой 2 в технологической оснастке, параллельно накладывают покрытые низкотемпературным припоем проводящие проволоки 4 с заранее припаянными перпендикулярно к ним поперечными шинами 3, смазанными технологическим адгезивом.The second
На первый 7 или второй 2 защитный слой помещают центральный слой 5 из гибкого плоского листа прозрачного электроизолирующего полимера с заранее пробитыми напротив проводящих проволок 4 окнами 11 и между ними – окнами 10, таким образом, что поперечные шины 3 этого защитного слоя располагаются в соответствующих окнах 10. Центральный слой 5 может быть предварительно смазан технологическим адгезивом или зафиксирован в оснастке.On the first 7 or second 2 protective layer, a
В окна 11 укладывают фотоэлектрические преобразователи 6, сборку симметрично накрывают слоем 7 (или 2) таким образом, что поперечные шины 3 этого защитного слоя располагаются в соответствующих окнах 10.
В заключении сборку помещают в ламинатор при температуре 100-180˚С на 10-15 минут.In conclusion, the assembly is placed in a laminator at a temperature of 100-180 ° C for 10-15 minutes.
Предлагаемый способ позволяет значительно упростить изготовление, поскольку использует однотипные элементы и материалы, которые легко фиксируются в проектном положении за счёт центрального слоя 5 в виде гибкого плоского листа с окнами 10-11, форма которых повторяет форму соответствующих элементов 3 и 6, и, за счёт нанесения на проволоки 4 низкотемпературного припоя, позволяет осуществлять окончательную сборку за одну технологическую операцию ламинирования.The proposed method can significantly simplify the manufacture, because it uses the same type of elements and materials that are easily fixed in the design position due to the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103913A RU2695277C1 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Flexible photoelectric module manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103913A RU2695277C1 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Flexible photoelectric module manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2695277C1 true RU2695277C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103913A RU2695277C1 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Flexible photoelectric module manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2695277C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2131632C1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-06-10 | Институт физики полупроводников СО РАН | Method for assembling photodetectors |
RU2393590C2 (en) * | 2006-02-22 | 2010-06-27 | Сэс Сосьете Д`Энержи Солер Са | Method of connecting photoelectric elements and film to this end |
CN102822989A (en) * | 2010-04-08 | 2012-12-12 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for producing a photovoltaic module comprising semiconductor cells contact-connected on the rear side |
US8636198B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-01-28 | Sunpower Corporation | Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells |
US20140060611A1 (en) * | 2011-03-14 | 2014-03-06 | Umicore Ag & Co. Kg | Method for Soldering Solar Cell Contacts on Aluminium Connection-Conductors |
US10038113B1 (en) * | 2011-09-22 | 2018-07-31 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Moldable photovoltaic solar cell module |
-
2019
- 2019-02-12 RU RU2019103913A patent/RU2695277C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2131632C1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-06-10 | Институт физики полупроводников СО РАН | Method for assembling photodetectors |
RU2393590C2 (en) * | 2006-02-22 | 2010-06-27 | Сэс Сосьете Д`Энержи Солер Са | Method of connecting photoelectric elements and film to this end |
CN102822989A (en) * | 2010-04-08 | 2012-12-12 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for producing a photovoltaic module comprising semiconductor cells contact-connected on the rear side |
US20140060611A1 (en) * | 2011-03-14 | 2014-03-06 | Umicore Ag & Co. Kg | Method for Soldering Solar Cell Contacts on Aluminium Connection-Conductors |
US10038113B1 (en) * | 2011-09-22 | 2018-07-31 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Moldable photovoltaic solar cell module |
US8636198B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-01-28 | Sunpower Corporation | Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9385255B2 (en) | Integrated thin film solar cell interconnection | |
US6294725B1 (en) | Wireless solar cell array electrical interconnection scheme | |
JP2012533905A (en) | Monolithic module assembly using back contact solar cells and metal ribbon | |
JP2011519182A (en) | Photovoltaic modules manufactured using monolithic module assembly techniques. | |
JPWO2011105510A1 (en) | Solar cell module and manufacturing method thereof | |
CN101834223B (en) | Manufacturing method of solar cell module | |
US20120133012A1 (en) | Composite system for photovoltaic modules | |
WO2012102692A1 (en) | Photovoltaic module and method | |
EP2907167B1 (en) | Back-contact back-sheet for photovoltaic modules comprising a primer layer | |
CN110379875A (en) | Thin flexible module | |
NL2009836C2 (en) | Back-contacted solar panel and method for manufacturing such a solar panel. | |
JP4101611B2 (en) | Thin film solar cell | |
RU2695277C1 (en) | Flexible photoelectric module manufacturing method | |
RU188060U1 (en) | Flexible Photovoltaic Module | |
KR102441625B1 (en) | Hybrid cell of self-charging using solar energy and method for the same | |
US9698290B2 (en) | Solar cell module and method of fabricating the same | |
US8981513B2 (en) | Electrical circuit and method for producing an electrical circuit | |
JP2002353487A (en) | Solar cell module and manufacturing method therefor | |
JP4461607B2 (en) | Method for pulling out power leads of solar cell module | |
Cornfeld et al. | The 3J-IMM solar cell: Pathways for insertion into space power systems | |
CN114467185A (en) | Method for electrically conductively contacting an optoelectronic component having at least one protective layer and optoelectronic component having such a contact | |
JP2002111021A (en) | Manufacturing method of solar battery | |
JP3976162B2 (en) | Manufacturing method of solar cell | |
JP2013211286A (en) | Wiring board, solar cell module, and manufacturing method of wiring board | |
US8502361B1 (en) | Concentrated photovoltaic receiver package with stacked internal support features |