TW202327121A - 製造太陽能模組之方法 - Google Patents
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Abstract
一種製造太陽能模組之方法,該方法包含:將金屬互連器連接至二或更多個太陽能電池;及施加透明覆蓋板至該二或更多個太陽能電池,其中將該金屬互連器連接至該二或更多個太陽能電池之各太陽能電池包含:提供太陽能電池,該太陽能電池具有在其表面上之匯流排;提供金屬互連器,其具有在其接觸表面上之焊接熔劑;在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料;及回流該焊料以將該金屬互連器連接至該匯流排,其中該焊接熔劑包含反射添加劑。
Description
本發明係關於一種製造太陽能模組之方法、一種將金屬互連器連接至太陽能電池之方法、一種用於太陽能電池之金屬互連器、一種焊接熔劑、一種太陽能模組以及一種製造金屬互連器之方法。
在太陽光電板(PV)模組的總成中,結晶矽(c-Si)太陽能電池的互連一般藉由使用採用焊接之自動化結合耳片及架線設備來完成。焊接利用熔劑。熔劑與焊料及基材兩者上之氧化物表面層反應,並藉此將其移除。如此確保在回流期間呈現乾淨的金屬,使得可進行濕潤及相關聯的接合形成。熔劑一般係液體且由化學活化劑包裝、添加劑、溶劑系統、及可選地松香或合成樹脂組成。歷史上,太陽能產業已使用基於醇的熔劑配方。
為了將工業太陽能電池與前電網模式互連,通常將平坦塗佈焊料之銅線焊接至在前表面及背表面上之2至20條母線。為了最小化導線中的電阻功率損失並最小化電池中的應力,此等導線係薄且寬的。然而,由此等導線所所遮蔽之電池代表在囊封模組中之顯著的功率損失,所謂的「遮蔽損失」。
為了消除此遮蔽損失,研究者先前已探索電池設計,藉此將所有接觸件置放在電池的後側上或引導至後側。然而,此類電池設計係不利地複雜且昂貴。
在替代方法中,由Sachs等人在第24屆歐洲PVSEC(2009年9月23日, Hamburg, Germany)所提出之「Light-Capturing Interconnect Wire For 2% Module Power Gain」中,描述在條帶之頂部表面上形成三角形凹槽以及以諸如銀之反射層塗佈該表面。凹槽經設計以使得入射光以一足夠淺的角度朝著模組之玻璃蓋板向上反射,使其在玻璃-空氣界面處經歷全內反射且向下反射回至太陽能電池上。撞擊匯流排之多達80%的光可潛在地被取回,且相較於具有標準導線的對照組,利用此光擷取互連線之工業太陽能電池的實驗宣稱在囊封電池電流及功率中展示2%的相對增益。然而,此類方法係昂貴的,並且僅適用於垂直照射的輻射。
本發明試圖解決與先前技術相關聯的至少一些問題或至少為其提供商業上可接受的替代性解決方案。
本發明提供一種製造太陽能模組之方法,該方法包含:
將一金屬互連器連接至二或更多個太陽能電池;及
施加一透明蓋板至該二或更多個太陽能電池,
其中將該金屬互連器連接至該二或更多個太陽能電池之各太陽能電池包含:
提供太陽能電池,其具有在其表面上之匯流排;
提供金屬互連器,其具有在其接觸表面上之焊接熔劑;
在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料;及
回流該焊料以將該金屬互連器連接至該匯流排,
其中該焊接熔劑包含反射添加劑。
除非清楚指示相反情況,否則如本文中所定義的各態樣或實施例可與任何其他(多個)態樣組合。具體地,指示為較佳或有利的任何特徵可與指示為較佳或有利的任何其他特徵組合。
發明人已出人意料地發現,所得太陽能模組相較於習知太陽能模組展現降低的遮蔽損失。
由於熔劑中之反射塗層的存在,在焊料之回流後,金屬互連器具有一反射塗層在其表面上。此類反射塗層可具有至少10%、更一般而言至少20%、甚至更一般而言至少30%、甚至更一般而言至少35%、又甚至更一般而言約40%之反射率。在使用中,此類反射塗層增加光之散射。在不受理論束縛的情況下,考量在以大於全內反射之角度(ΦTIR = 42°)撞擊透明蓋板/空氣邊界之後,約53%的經散射光子統計上地撞擊太陽能電池且引起電流。此可造成至多45%之量子效率增加。此較高的量子效率導致增加的短路電流密度,且因此降低條帶之光學非活性寬度。
有利地,相較於習知太陽能模組,可提供此類降低的遮蔽損失,無論照射輻射的角度為何。再者,相較於製造太陽能模組之習知方法,本發明之方法係簡單且低成本。
如本文中所使用,用語「太陽能電池(solar cell)」或「光伏電池(photovoltaic cell)」可涵蓋藉由光伏效應將光能直接轉換成電力之電裝置,該光伏效應係一物理及化學現象。如本文中所使用,用語「太陽能模組(solar module)」或「太陽光電板(photovoltaic panel)」可涵蓋一整合群組中之多個太陽能電池,均定向在一個平面中。光伏模組在面陽側上常具有玻璃片材,允許光通過而同時保護半導體晶圓。
該方法包含將一金屬互連器連接至二或更多個太陽能電池。如本文中所使用,用語「金屬互連器(metallic interconnector)」可涵蓋導電線或條帶。「金屬(metallic)」意指互連器係由金屬或合金形成,或包含金屬或合金。此類連接係電連接。該二或更多個太陽能電池經由該金屬互連器而彼此連接。一般而言,該金屬互連器包含一第一端及一第二端,其中一個太陽能電池連接至該第一端而另一太陽能電池連接至該第二端。一般而言,該金屬連接器連接一個太陽能電池之頂部(亦即,面光)表面與另一太陽能電池之底部(亦即,非面光表面),亦即,金屬互連器可連接一個太陽能電池之正表面至另一太陽能電池之負表面。
該方法包含施加一透明蓋板至該二或更多個太陽能電池。具體而言,該透明蓋板施加至該二或更多個太陽能電池之外表面,更具體而言,至其在使用中接收入射光(亦即,面向太陽)之表面。該透明蓋板可使光能夠通過至下方的太陽能電池,而同時實體地保護太陽能電池。
將該金屬互連器連接至該二或更多個太陽能電池之各太陽能電池包含提供一太陽能電池,該太陽能電池在其一表面上具有一匯流排。用語「匯流排(bus bar)」為本技術中之用語,且如本文中所使用,可涵蓋金屬帶或條。
將該金屬互連器連接至該二或更多個太陽能電池之各太陽能電池包含提供一金屬線互連器,該金屬線互連器在其一接觸表面上具有焊接熔劑。用語「焊接熔劑(solder flux)」係本技術中之用語,且如本文中所使用,可涵蓋化學清潔劑、流動劑、或純化劑。焊接熔劑可自待焊接表面移除經氧化金屬,密封空氣因此防止進一步氧化,及/或藉由促進合併而改良液體焊料之潤濕特性。如本文中所使用,用語「接觸表面(contact surface)」可涵蓋包含待連接至太陽能電池之表面以及在最終太陽能模組中將面向照射光之表面(「光接收」表面)的表面。當金屬互連器呈條帶之形式時,接觸表面包含該條帶之上表面及下表面兩者。一般而言,接觸表面涵蓋實質上互接器之整個外表面。
在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料一般涉及將焊料包夾在該匯流排與該接觸表面之間。一般而言提供該焊料,使得其與該匯流排及該接觸表面兩者接觸。如本文中所使用,用語「焊料(solder)」可涵蓋用以在金屬工件之間建立永久接合的可熔金屬合金。焊料經熔融以在冷卻後黏附至且連接工件,其要求適合用作焊料之合金具有比被連接之工件更低的熔點。
焊料可預施加至接觸表面。換言之,「提供在其一接觸表面上具有焊接熔劑之一金屬線互連器」及「在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料」之步驟可構成:提供在其一接觸表面上具有焊接熔劑及焊料之金屬互連器,及將該太陽能電池及金屬互連器定向,使得該焊料位於該接觸表面與該匯流排之間。
該焊接熔劑包含一反射添加劑。如本文中所使用,用語「反射添加劑」可涵蓋能夠反射光(特別是陽光)之物種。反射添加劑一般係懸浮在焊接熔劑之液體組分中的固體物種。
反射添加劑較佳地包含染料及/或顏料。此類物種可提供對該反射塗層之高位準的反射率,藉此降低互連器之光學非活性寬度。
反射添加劑較佳地包含顏料。相較於染料,顏料展現增加的色耐度。因此,降低了太陽能模組隨時間經過之效能的任何減少。再者,相較於染料,顏料傾向於較不可燃,因此減少火災的風險。
相較於染料,顏料傾向於在習知熔劑液體中較不可溶且可展現低位準的分散。因此,顏料較佳地以多元醇、矽烷、胺、及胺鹽之一或多者來塗佈。此類物種可改善與塗層之相容性、增加分散、及/或降低在熔劑之儲存期間的黏聚。
反射添加劑較佳地包含一種顏料,其包含氧化鐵、氧化鋅、氧化鋁、二氧化鈦(例如葉片狀TiO
2發泡體)、氧化鉻、pyrelene、亞鐵氰化鐵銨、銀(例如銀奈米粒子)及鋁(例如鋁膏)之一或多者。此類物種可提供高位準的反射率。
反射添加劑較佳地包含包含二氧化鈦之顏料,更佳的是其中二氧化鈦呈薄片之形式,甚至更佳的是其中氧化鈦薄片係以氧化鋁及/或氧化鋯塗佈。此類物種特別適用於本發明,且可提供特別高位準的反射率。較佳地,為了上文所討論之原因,此等物種係以多元醇、矽烷、胺、及胺鹽之一或多者塗佈。
顏料較佳地係呈粒子(例如粉末)之形式,更佳的是薄片。此類形式可提供高位準的反射率及光散射。粒子或薄片較佳地具有從0.5至5 µm之最長尺寸,更佳的是從1至2 µm。此類大小可使顏料能夠更容易地併入至熔劑中。
染料較佳地包含螢光染料(亦已知為「雷射」染料)。螢光染料之存在可增加太陽能模組之量子效率。此類染料之實例包括(但不限於)基於玫瑰紅(Rhodamine)的染料,如玫瑰紅b、acid-52、螢光綠、螢光素、ATTo系列染料、Cy2、tamra、Cal螢石紅(fluor red) 590及苝(perylene)染料。
焊接熔劑可進一步包含光學增亮劑。如本文中所使用,用語「光學增亮劑(optical brightener)」可涵蓋一種化學化合物,其吸收在電磁頻譜之紫外線及紫色區域(通常340至370 nm)中的光,且重新發出在藍色區域(一般420至470 nm)中的光。此可造成「白化」效應,且因此增加反射率。適合的光學增亮劑包括(例如)OB、OB-1、KCB、KSN、FP-127、KB、4BK、DBH、ER-1、ER-2、ER-3、CXT、VBL、BBU、及CBS-X。
反射添加劑較佳地係白色或黃色,更佳的是白色。此類顏色提供高位準的反射率。
以熔劑之總重量計,熔劑包含從0.1至15 wt.%反射添加劑,較佳的是從0.3至2 wt.%反射添加劑。此類量可提供高位準的反射率,而不危及焊接熔劑之其他角色,諸如自待焊接表面移除氧化金屬、密封空氣因此防止進一步氧化、及/或改良液體焊料之潤濕特性。
焊接熔劑較佳地進一步包含丙烯酸樹脂黏合劑,較佳的是甲基丙烯酸樹脂黏合劑。此類黏合劑(其係彈性體的)之存在可提供熔劑(且因此所得反射塗層)可撓性。因此,降低由於(例如)PID(功率引發退化)所致之太陽能模組的效能之退化。此外,在自動化結合耳片及架線(CTS)設備中之處置或饋料期間可降低剝離或剝落。可撓性可使太陽能模組能夠採取任意形狀,例如使得其可包覆在汽車、飛機翼、建築物、機器人、及三維(3-D)顯示器上。此外,此類黏合劑之存在可使焊接熔劑實質上「無黏性」,即使在升高的操作溫度下。若熔劑係膠黏的,則條帶對準會受損。膠黏熔劑產生對準問題,其從而產生剝離強度之問題。同時,膠黏或粉末殘餘物可黏住滑輪、夾鉗及其他機器部件,造成頻繁的停機時間及美觀問題。膠黏熔劑亦是電池破損的原因。若熔劑係膠黏的或者殘餘物在處理後保持膠黏的,則機器手臂無法適當地拾取串線。此可在經組裝串線中產生微裂紋。再者,此類黏合劑之存在可使熔劑與習知乙基乙酸乙烯酯(EVA)層壓材料特別相容。
焊接熔劑較佳地包含從1至10 wt.%的丙烯酸樹脂黏合劑,較佳的是從2至6 wt.%的丙烯酸樹脂黏合劑。較低的位準可能無法提供足夠位準的可撓性及非膠黏性。較高的位準可能危及焊接熔劑之其他角色,諸如自待焊接表面移除氧化金屬、密封空氣因此防止進一步氧化、及/或改良液體焊料之潤濕特性。
丙烯酸樹脂黏合劑較佳地包含丙烯酸聚合物,其具有羧基、羥基、或醯胺基、或此等之混合物,且較佳的是具有5,000至500,000之重量平均分子量及−20℃至+125℃之玻璃轉移溫度。一般可用的丙烯酸聚合物含有烷基甲基丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯、羥烷基丙烯酸酯、羥烷基甲基丙烯酸酯,且可含有苯乙烯、丙烯酸、或甲基丙烯酸。可使用諸如甲基丙烯醯胺及丙烯醯胺之醯胺單體;亦可使用諸如丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯之環氧丙基單體。亦可使用基於異戊二烯的液體橡膠及類似者。較佳的丙烯酸聚合物係在烷基中具有1至18個碳原子之烷基甲基丙烯酸酯、在烷基中具有1至18個碳原子之烷基丙烯酸酯、及在羥烷基中各具有2至4個碳原子之羥烷基丙烯酸酯或羥烷基甲基丙烯酸酯。
焊接熔劑較佳地進一步包含乙烯基樹脂黏合劑。此類黏合劑(其係彈性體的)之存在可提供熔劑(且因此所得反射塗層)可撓性。因此,降低由於(例如)彎曲所致之太陽能模組的效能之退化。此外,在自動化結合耳片及架線(CTS)設備中之處置或饋料期間可降低剝離或剝落。可撓性可使太陽能模組能夠採取任意形狀,例如使得其可包覆在汽車、飛機翼、建築物、機器人及、三維(3-D)顯示器上。此外,此類黏合劑之存在可使焊接熔劑實質上「無黏性」,即使在升高的操作溫度下。若熔劑係膠黏的,則條帶對準會受損。膠黏熔劑產生對準問題,其從而產生剝離強度之問題。同時,膠黏或粉末殘餘物可黏住滑輪、夾鉗及其他機器部件,造成頻繁的停機時間及美觀問題。膠黏熔劑亦是電池破損的原因。若熔劑係膠黏的或者殘餘物在處理後保持膠黏的,則機器手臂無法適當地拾取串線。此可在經組裝串線中產生微裂紋。再者,此類黏合劑之存在可使熔劑與習知聚烯烴(POE)及EVA層壓材料特別相容。
焊接熔劑較佳地包含從0.1至5 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑,較佳的是從0.5至2 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑。較低的位準可能無法提供足夠位準的可撓性及非膠黏性。較高的位準可能危及焊接熔劑之其他角色,諸如自待焊接表面移除氧化金屬、密封空氣因此防止進一步氧化、及/或改良液體焊料之潤濕特性。
焊接熔劑較佳地包含丙烯酸樹脂(較佳的是甲基丙烯酸樹脂)黏合劑及乙烯基樹脂黏合劑。
焊接熔劑較佳地實質上不含鹵素,更佳的是無鹵素。相較於含鹵素的焊接熔劑,此可使焊接熔劑對於形成金屬互連器及太陽能電池的材料較不具攻擊性。此可改善太陽能模組之可靠性,且可使太陽能模組能夠通過加速老化測試IEC61215。再者,鹵素離子可餘留在電池上且遷移而造成電流短路。
焊接熔劑較佳地進一步包含活化劑,更佳的是包含二羧酸之活化劑,甚至更佳的是其中二羧酸係選自己二酸、戊二酸、及琥珀酸之一或多者。此類物種可特別適合用於自待焊接表面移除氧化金屬、密封空氣因此防止進一步氧化、及/或改良液體焊料之潤濕特性。
焊接熔劑較佳地包含從1至5 wt.%的活化劑。
焊接熔劑較佳地進一步包含樹脂、松香、潤濕劑、消泡劑、塑化劑、及分散劑中之一或多者。
焊接熔劑較佳地包含用於潤濕及分散反射添加劑(例如二氧化鈦)之劑。此部分可幫助潤濕並分散在熔劑組成物中之顏料及/或染料。例如,可使用非離子、陽離子、及/或兩性潤濕劑及分散劑。說明性分散劑包括(但不限於)聚乙二醇及其衍生物(例如PEG100、PPG)、低分子量聚丙烯酸及甲基丙烯酸、具有顏料親和性基之嵌段共聚物(諸如BYK2023、BYK2117、BYK180)、結構化共聚物、Zonyl FSN氟界面活性劑(描述為全氟烷基乙氧化物),可購自E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc.、Fluorad FC-430(描述為氟脂族聚合酯),可購自Industrial Chemical Products Division of 3M、及ATSURF氟界面活性劑,可購自Imperial Chemical Industries。其他說明性分散劑包括(但不限於)烷氧基矽烷(聚氧伸烷基改質七甲基三矽氧烷)、醚(烯丙氧基聚乙二醇甲基醚、聚氧乙烯十六烷基醚)、聚二甲基矽氧烷、聚醚改質聚二甲基矽氧烷、聚酯改質聚二甲基矽氧烷、己二甲基矽烷、己二甲基二矽氮烷、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯、乙二醇基之水溶性環氧乙烷加成物、丙二醇基之水溶性環氧乙烷-環氧丙烷加成物、聚羧酸(具有至少3個碳原子之二羧酸)、二聚化羧酸、經聚合羧酸、及類似者。特別適合的劑係BYK 2117。
較佳地,匯流排包含銅、錫、或銀連接墊,且回流焊料將金屬互連器連接至銅、錫、或銀連接墊。焊接熔劑可實現對於銅、錫及銀之焊料的特別有利的濕潤。
金屬互連器較佳地包含銅或銅合金條帶。銅或銅合金條帶可展現有利位準的導電性,且可使用習知的焊料來焊接。
透明蓋板較佳地包含玻璃。玻璃特別適合用於保護太陽能電池,同時允許照射光通過至太陽能電池。玻璃較佳地經紋理化。
該方法較佳地進一步包含層壓太陽能電池。層壓可確保經互連太陽能電池之完全密封,其係不耐久的且對濕氣敏感。層壓較佳地係使用選自乙基乙酸乙烯酯(EVA)及聚烯烴(POE)之層壓材料來執行。本發明之焊接熔劑與此類材料相容。層壓較佳地包含將該透明蓋板施加至待暴露至輻射之側(「前板」)並將聚合或複合層施加在相對側(「背板」)上。
焊接熔劑可進一步包含黑色或藍色顏料。黑色或藍色顏料之存在可提供所欲的美觀影響至使用焊接熔劑的金屬互連器。因此,互連器可展現美觀吸引力及高反射率。
適合的黑色及/或藍色顏料包括(例如)氧化鐵黑、碳黑、石墨、7號顏料黑、鐵及鉻[III]氧化物顏料(例如Sicopal® black L0095),及溶劑黑9、37、32、42、48、及49,較佳的是鐵及鉻[III]氧化物顏料(例如Sicopal® black L0095)、Microlith® black 0066 A、及碳黑。
焊接熔劑較佳地包含用於潤濕並分散黑色及/或藍色顏料之劑。劑可與用於分散反射添加劑之上文所論述的劑相同。當黑色及/或藍色顏料包含碳黑時,此類劑可係特別有益的。當黑色及/或藍色顏料包含碳黑時,特別適合的劑係BYK 2117。
在一進一步態樣中,本發明提供一種製造太陽能模組之方法,該方法包含:
提供一第一太陽能電池,其具有在其一表面上之一匯流排;
提供一第二太陽能電池,其具有在其一表面上之一匯流排;
提供一金屬互連器,其具有一第一端部分及一第二端部分;
在該第一太陽能電池的該匯流排與該第一端部分之間提供焊料;及
回流該焊料以將該第一端部分連接至該第一太陽能電池之該匯流排,
在該第二太陽能電池的該匯流排與該第二端部分之間提供焊料;
回流該焊料以將該第二端部分連接至該第二太陽能電池之該匯流排,及
施加一透明蓋板至該等太陽能電池,
其中該第一端部分及該第二端部分以焊接熔劑塗佈,該焊接熔劑包含一反射添加劑。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
提供焊料之兩個步驟及/或回流焊料之兩個步驟可依序或同時執行。
在一進一步態樣中,本發明提供一種將金屬互連器連接至太陽能電池之方法,該方法包含:
提供太陽能電池,其具有在其表面上之匯流排;
提供一金屬互連器,其具有在其一接觸表面上之焊接熔劑;
在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料,及
回流該焊料以將該金屬互連器連接至該匯流排,
其中該焊接熔劑包含一反射添加劑。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
在一進一步態樣中,本發明提供一種用於一太陽能電池之金屬互連器,該金屬互連器在其一表面上具有焊接熔劑,該焊接熔劑包含一反射添加劑且實質上不含溶劑。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
在自動化耳片接合及架線機器中,一般緊接在該焊接之前施加熔劑在該條帶或電池上。一般而言,熔劑係噴灑至電池/條帶上或將條帶浸入一熔劑槽中。熔化操作產生許多殘餘物,且可污染機器部件。此從而可增加機器停機時間,且在部件/電池上之污染變得幾乎不可避免。此外,如浸塗之操作賦予不均勻的熔化,且有時候觀測到熔劑之散佈在指部及電池區上。黃化及冷焊料接點亦為與標準PV熔化相關聯的常見問題。在習知EVA(乙烯乙酸乙烯酯)封裝材料與熔劑殘餘物之間的相容性亦已在文獻中報導。可藉由使用本發明之金屬互連器來避免此類問題。使用不含溶劑之「預施加」熔劑降低殘餘物之形成及其相關聯的問題。再者,避免了處理及儲存大量可燃(一般係酒精)溶劑之成本及安全性暗示。
金屬互連器在其一表面上具有焊接熔劑。表面可係如上文所描述之接觸表面,亦即,待連接至太陽能電池之表面。
熔劑實質上不含溶劑,一般而言完全不含溶劑。熔劑可包含少於2 wt.%的溶劑,一般而言少於1 wt.%的溶劑,甚至更一般而言少於0.1 wt.%的溶劑。
在進一步態樣中,本發明提供一種焊接熔劑,其包含一固體組分及可選地一溶劑,其中該固體組分包含一反射添加劑。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
在一個較佳的實施例中,焊接熔劑包含從85至95 wt.%的溶劑。
溶劑較佳地包含異丙醇。異丙醇特別適用於熔劑中,因為其在一般焊接溫度下蒸發,藉此留下較少的有機殘餘物在銲料接點中,該有機殘餘物可不利地影響接頭的電及機械性能。
在一較佳實施例中,以焊接熔劑之總重量計,焊接熔劑包含:
從85至95 wt.%的異丙醇溶劑,
從0.5至10 wt.%的甲基丙烯酸樹脂黏合劑,
從0.1至5 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑,
從1至5 wt.%的活化劑,
從0.3至2 wt.%的反射添加劑,較佳地其中該反射添加劑包含二氧化鈦,更佳地呈粉末(例如薄片)之形式,及
可選地從0.1至2 wt.%的潤濕劑。
此類焊接熔劑展現高反射率、可撓性、非膠黏性、非攻擊性、及優異的潤濕之特別有利組合。
在一較佳實施例中,焊接熔劑實質上不含溶劑。此可避免與上述溶劑相關聯的缺點。此類「無溶劑」焊接熔劑可使用(例如)「熱熔融」程序來施加。
在進一步態樣中,本發明提供一種焊接熔劑,其包含一固體組分及可選地一溶劑,其中該固體組分包含一黑色及/或藍色顏料。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
黑色或藍色顏料之存在可提供所欲的美觀影響至使用焊接熔劑的金屬互連器。
適合的黑色及/或藍色顏料包括(例如)氧化鐵黑、碳黑、石墨、7號顏料黑、鐵及鉻[III]氧化物顏料(例如Sicopal® black L0095),及溶劑黑9、37、32、42、48、及49,較佳的是碳黑和鐵及鉻[III]氧化物顏料(例如Sicopal® black L0095)。鐵及鉻[III]氧化物顏料(例如Sicopal® black L0095)係特別有益的,因為雖然其係黑色其亦反射光,藉此提供高反射率及有利美觀的有利組合。
在此態樣之一較佳實施例中,以焊接熔劑之總重量計,焊接熔劑包含:
從85至95 wt.%的異丙醇溶劑,
從0.5至10 wt.%的甲基丙烯酸樹脂黏合劑,
從0.1至5 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑,
從1至5 wt.%的活化劑,
從0.5至2 wt.%的黑色顏料,其中該黑色顏料包含碳黑及/或鐵及鉻[III]氧化物顏料,及
可選地從0.1至2 wt.%的潤濕劑。
在此態樣之一替代較佳實施例中,焊接熔劑實質上不含溶劑。此可避免與上述溶劑相關聯的缺點。此類「無溶劑」焊接熔劑可使用(例如)「熱熔融」程序來施加。
在一進一步態樣中,本發明提供一種根據本文所述之方法製造的太陽能模組。
本發明之第一態樣的優點及較佳特徵同樣適用於此態樣。
在進一步態樣中,本發明提供一種製造本文所述之金屬互連器的方法,該方法包含:
提供一金屬互連器,
提供本文所述之含溶劑的焊接熔劑焊接熔劑,
施加該焊接熔劑至該金屬互連器,及
藉由蒸發自該焊接熔劑移除溶劑。
可藉由(例如)刷塗、塗佈、噴灑、噴塗、浸漬、及滾動之一或多者來施加焊接熔劑。蒸發可得自加熱焊接熔劑,較佳地至大於溶劑沸點之溫度。
在進一步態樣中,本發明提供一種製造本文所述之金屬互連器的方法,該方法包含:
提供一金屬互連器,
提供本文所述之「無溶劑」焊接熔劑,
熔融該焊接熔劑,及
施加經熔融之該焊接熔劑至該金屬互連器。
經熔融之該焊接熔劑可使用(例如)「熱熔融」程序而施加至該金屬互連器。
參考圖1,展示一習知太陽能模組(大致上展示在1處)。太陽能電池2在其表面上具有匯流排3。模組用於接收光之側覆蓋以由玻璃製成之板4,其具有EVA膜以保護太陽能電池2免於接觸空氣5。互連器(平坦金屬條帶)6作用如鏡子且將進來的輻射(由箭頭所示)反射離開模組。由條帶所覆蓋之區(約3.5%)係光伏轉換之主要損失。
參考圖2,展示根據本發明之一太陽能模組A,其中條帶6以反射層7塗佈。在以大於全內反射角之角度撞擊玻璃-空氣表面8以後,經散射光子之一部分撞擊太陽能電池且引起電流。
現將關於下列非限制性實例描述本發明。
實例1
藉由混合不同類型的塗料並結合樹脂、塑化劑、及有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),製備可撓且非膠黏性的塗料及反射熔劑。當塗佈在金屬條帶上且在本質上為反射性時,此熔劑塗層賦予顏色。將無機顏料分散在熔劑中。製作此熔劑之製程如下:樹脂經準確地測量至待製備所需之熔劑的量,且經添加至配備有加熱套之清潔及乾燥混合容器中,此混合物連同溶劑攪拌,溫度維持在約60至70℃,直至樹脂溶解為止。將混合物維持在前述溫度附近,以避免混合物之過熱及蒸發。將所需數目的有機酸添加至此混合物,且允取其溶解直至觀察到混合物呈透明,直到所有固體均溶解為止。接著稱出所需量的塑化劑並將其添加至此混合物且混合10分鐘,使混合物之溫度維持在60至70℃。在此整個程序期間該容器係以一蓋來覆蓋。將整個混合物設置在旁邊以冷卻至室溫。自此混合物移除所需量的熔劑,以用於品質控制研究。稱出用於此配方之所需量的著色劑,並將其添加至熔劑配方。當使用溶劑時,此混合物以7000至8000 rpm在高速剪切混合物上剪切約60至70分鐘,直到著色劑完全分散為止。對於熱熔融程序,在固體混合物變為可流動之後添加著色劑。給定中斷以在高剪切混合程序期間維持混合物之溫度,溫度維持低於50℃。將所得混合物轉移至容器中以供進一步使用或用以塗佈金屬條帶。任何所見的沈降必須在使用前重新分散。將經分散熔劑預塗佈在金屬條帶上以用於進一步應用。
此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、2重量%的有機酸、1重量%的塑化劑、及1.5重量%的無機顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。其中顏料之顏色係黑色,面板之美觀改善。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。塗佈熔劑之條帶經受反射性分析且具有34至36%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例2
藉由結合不同類型的塗料並結合樹脂、部分二聚化松香(Poly-Pale)、塑化劑、及有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,無機顏料分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有1%的Ke604和polypal松香、2重量%的結合樹脂(乙烯基聚合物)、2重量%的有機酸、0.5重量%的塑化劑、及1重量%的無機顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有27至30%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例3
藉由結合不同類型的結合樹脂、部分二聚化松香(Poly-Pale)、塑化劑、松香、及有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有1%的Ke604及添加polypal松香、2重量%的結合樹脂、2重量%的有機酸、0.5重量%的BYK-2023。及1.1重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有30至32%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例4
藉由結合不同類型的結合樹脂、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,無機顏料(諸如氧化鋅)分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、2.2重量%的有機酸、0.8重量%的塑化劑、及1.2重量%的無機酸。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有33至35%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例5
藉由結合不同類型的結合樹脂、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及甲基琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,無機顏料、氧化鈦分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、1.8重量%的己二酸及0.4重量%的甲基琥珀酸、0.8重量%的塑化劑、及1.2%的無機顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有33至36%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例6
藉由結合不同類型的結合樹脂、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、1.8重量%的己二酸、及0.4重量%的琥珀酸。0.8重量%的塑化劑、1.2重量%的鋁膏- 100微米。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出0.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有24至26%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例7
重複實例1,除了將螢光染料(酸性紅52)添加至組成物。螢光染料吸收較短波長的光且發射較長波長的光,因此改良塗層之量子效率及反射率,其產生廣角散射且達成最大全內反射。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有35至38%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例8
藉由結合松香Ke604、Versamid、有機酸(諸如己二酸及棕櫚酸)、地蠟、及顏料,如實例1中所述製備反射熱熔融黏著劑配方。此實例中之熔劑含有22重量%的Ke604、9重量%的Versamid、20重量%的己二酸、27重量%的棕櫚酸、15重量%的地蠟、及9重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有38至42%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例9
藉由結合松香Ke604、Versamid、有機酸(諸如己二酸及棕櫚酸)、地蠟、及顏料,如實例1中所述製備反射熱熔融黏著劑配方。此實例中之熔劑含有25重量%的Ke604、10重量%的Versamid、23重量%的己二酸、15重量%的棕櫚酸、20重量%的地蠟及8重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有40至50%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例10
如實例1中所述製備反射熱熔黏著劑配方
藉由結合經聚合松香dymerex、unirez-2940、有機酸(諸如己二酸和棕櫚酸)、苯并三唑、及顏料。此實例中之熔劑含有18重量%的dymerex、26重量%的unirez-2940、30重量%的己二酸、24重量%的棕櫚酸、1重量%的苯并三唑、及1重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有40至50%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例11
藉由結合經聚合松香dymerex、unirez-2940、有機酸(諸如己二酸及棕櫚酸)、苯并三唑、及顏料,如實例1中所述製備反射熱熔融黏著劑配方。此實例中之熔劑含有20重量%的dymerex、24重量%的unirez-2940、25重量%的己二酸、27.8重量%的棕櫚酸、0.8重量%的苯并三唑、及1.4重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有40至50%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例12
藉由結合不同類型的結合樹脂、松香(Unirez-2940)、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及辛二酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,實驗室合成的多孔奈米晶TiO
2葉片狀發泡體分散在此熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、1.2重量%的unirez-2940、1.8重量%的己二酸及0.5重量%的琥珀酸、0.8重量%的塑化劑,分散1.2重量%的葉片狀TiO
2發泡體。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有14至16%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑係部分膠黏,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例13
藉由結合不同類型的結合樹脂、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、1.8重量%的己二酸、及0.4重量%的琥珀酸。0.8重量%的塑化劑、2重量%的顏料(銀奈米粒子)。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有30至34%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例14
藉由結合不同類型的結合樹脂、KE604、部分二聚化松香(Poly-Pale)、塑化劑、有機酸(諸如己二酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料間隔物(諸如Polygloss 90及鋁膏100)分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有1.6重量%的結合樹脂、0.6重量%的Ke604、0.4重量%的Polypale松香、2.2重量%的己二酸、0.6重量%的塑化劑、分散1.2重量%的顏料polygloss 90及鋁膏。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有14至16%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例15
藉由結合不同類型的結合樹脂和聚合物(聚乙烯吡咯啶K30)、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及琥珀酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料及顏料間隔物(諸如Polygloss 90及鋁膏100)分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂和聚乙烯吡咯啶K30、1.8重量%的己二酸、0.2重量%的琥珀酸、0.8重量%的塑化劑、1.2重量%的顏料polygloss 90及鋁膏。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有30至35%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例16
藉由結合中間活化的松香酐加成物、聚丙二醇二環氧丙基醚、Irgacure 184(或ciba Darocure.R. 1173)、己二酸、及琥珀酸,如實例1中所述製備可撓、反射且UV可固化熔劑。此熔劑在本質上為反射性,顏料(如鋁膏-100)分散在熔劑中。此實例中之此熔劑含有3%重量的松香酐加成物、4重量%的聚丙二醇二環氧丙基醚、1重量%的Ciba Darocure R. 1173、1.8重量%的己二酸、0.4重量%的琥珀酸、及1.2重量%的無機染料鋁膏-100。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有14至16%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例17
藉由結合中間活化的松香酐加成物、聚丙二醇二環氧丙基醚、Irgacure 184(或ciba Darocure.R. 1173)、己二酸、及琥珀酸,如實例1中所述製備可撓、反射且UV可固化熔劑。此熔劑在本質上為反射性,顏料(如鋁膏-100)分散在熔劑中。此實例中之此熔劑含有6%重量的松香酐加成物、5重量%的聚丙二醇二環氧丙基醚、2重量%的Ciba Darocure R. 1173、2重量%的己二酸、0.6重量%的琥珀酸、及1重量%的無機顏料鋁膏-100。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有13至15%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例18
藉由結合不同類型的結合樹脂、KE604、部分二聚化松香(Poly-Pale)、塑化劑、有機酸(諸如己二酸),如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,顏料碳黑分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有1.6重量%的結合樹脂、0.6重量%的Ke604、0.4重量%的Polypale松香、2.2重量%的己二酸、0.6重量%的塑化劑、1重量%的顏料碳黑。將此熔劑塗佈在條帶上。此產生用於太陽能板之美觀的黑色塗層。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例19
藉由結合不同類型的結合樹脂、塑化劑、有機酸(諸如己二酸及琥珀酸)及分散劑,如實例1中所述製備可撓且反射熔劑。熔劑在本質上為反射性,無機顏料(如Polygloss 90及鋁膏100)分散在熔劑中。此實例中之熔劑含有5重量%的結合樹脂、2.2重量%的己二酸和琥珀酸、0.6重量%的Disperse-BYK-180、1.2重量%的顏料polygloss 90及鋁膏。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有15至16%之反射率。當塗佈且立即乾燥時,熔劑完全無膠黏性。藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例20
重複實例1,此實例中之熔劑含有相等量之2.5重量%的兩種結合樹脂、2.2重量%的有機酸(諸如己二酸及琥珀酸)、0.8重量%的塑化劑、及1.1重量%的顏料。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑塗佈條帶經受反射性分析且具有34至38%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例21
重複實例1,此實例中之熔劑含有4重量%的結合樹脂、2.2重量%的有機酸(諸如己二酸及琥珀酸)、1重量%的塑化劑、及1.1重量%的顏料間隔物,諸如polygloss-90及BLR-698(TiO
2次微米粒子)。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有33至36%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例22
重複實例1,此實例中之熔劑含有3.8重量%的結合樹脂、2.2重量%的有機酸(諸如己二酸及琥珀酸)、0.8重量%的塑化劑、連同0.6%的Ke604、0.4% polypal松香、及1.1重量%的顏料間隔物polygloss-90及BLR-698(TiO
2次微米粒子)。將此熔劑塗佈在條帶上且使條帶接受反射性分析,此等熔劑之高反射率從而增加太陽能面板之功率輸出2.5%。
藉由以下方式來測試此熔劑之彈性:扭轉塗佈熔劑之條帶超出360⁰並彎曲條帶超出360⁰且檢查條帶上之塗層的裂紋、黏著性。該熔劑經受反射性分析且具有31至35%之反射率。當塗佈且乾燥5至6秒時,熔劑完全無膠黏性,藉由1998年三月的IPC-TM-650方法2.4.44來表徵膠黏性。
實例23
重複實例21,除了額外添加碳黑至無機白色顏料(TiO2)以外。
實例24
重複實例21,除了將碳黑添加至組成物,以代替無機白色顏料(TiO2)及顏料間隔物,諸如polygloss-90。此係用以改善太陽能板之美觀的非反射熔劑。
實例25
重複實例21,除了額外添加溶劑黑27至無機白色顏料(TiO2)以外。此提供黑色塗層至條帶,針對美觀目的及反射率之稍微改善係理想的。
此等實例之結果的概述係如下:
實例 | 反射率 | 膠黏性 |
實例1 | 34至36% | 非膠黏性 |
實例2 | 27至30% | 非膠黏性 |
實例3 | 30至32% | 非膠黏性 |
實例4 | 33至35% | 非膠黏性 |
實例5 | 33至36% | 非膠黏性 |
實例6 | 14至16% | 非膠黏性 |
實例7 | 35至38% | 非膠黏性 |
實例8 | 40至50% | 非膠黏性 |
實例9 | 40至50% | 非膠黏性 |
實例10 | 40至50% | 非膠黏性 |
實例11 | 40至50% | 非膠黏性 |
實例12 | 14至16% | 膠黏性 |
實例13 | 14至15% | 非膠黏性 |
實例14 | 13至16% | 非膠黏性 |
實例15 | 13至16% | 非膠黏性 |
實例16 | 14至16% | 非膠黏性 |
實例17 | 13至15% | 非膠黏性 |
實例18 | 14至16% | 非膠黏性 |
實例19 | 15至16% | 非膠黏性 |
實例20 | 34至38% | 非膠黏性 |
實例21 | 33至36% | 非膠黏性 |
實例22 | 31至35% | 非膠黏性 |
以上實施方式已藉由說明及繪示的方式提供,且不旨在限制隨附申請專利範圍之範疇。本文所繪示之目前較佳實施例中的許多變化對所屬技術領域中具有通常知識者而言將係顯而易見的,且仍在隨附申請專利範圍及其均等者之範疇內。
1:太陽能模組
2:太陽能電池
3:匯流排
4:板
5:空氣
6:互連器;條帶
7:反射層
8:玻璃-空氣表面
A:太陽能模組
現將參考下列非限制性圖式描述本發明,其中:
[圖1]係展示進入及離開一習知太陽能模組之光路徑的示意圖。
[圖2]係展示進入及離開根據本發明的一太陽能模組之光路徑的示意圖。
2:太陽能電池
3:匯流排
4:板
5:空氣
6:互連器;條帶
7:反射層
8:玻璃-空氣表面
A:太陽能模組
Claims (33)
- 一種製造太陽能模組之方法,該方法包含: 將金屬互連器連接至二或更多個太陽能電池;及 施加透明蓋板至該二或更多個太陽能電池, 其中將該金屬互連器連接至該二或更多個太陽能電池之各太陽能電池包含: 提供太陽能電池,其具有在其表面上之匯流排; 提供金屬互連器,其具有在其接觸表面上之焊接熔劑; 在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料;及 回流該焊料以將該金屬互連器連接至該匯流排, 其中該焊接熔劑包含反射添加劑。
- 如請求項1之方法,其中該反射添加劑包含染料及/或顏料。
- 如請求項1或請求項2之方法,其中該反射添加劑包含顏料,該顏料包含氧化鐵、氧化鋅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鉻、及亞鐵氰化鐵銨之一或多者。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該反射添加劑包含包含二氧化鈦之顏料,較佳的是其中該二氧化鈦呈薄片之形式,更佳的是其中該等二氧化鈦薄片以氧化鋁及/或氧化鋯塗佈。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該染料包含螢光染料。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑進一步包含光學增亮劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該反射添加劑係白色或黃色。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中以該焊接熔劑之總重量計,該熔劑包含從0.1至15 wt.%之反射添加劑,較佳的是從0.3至2 wt.%之反射添加劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑進一步包含丙烯酸樹脂黏合劑,較佳的是甲基丙烯酸樹脂黏合劑。
- 如請求項9之方法,其中以該焊接熔劑之總重量計,該焊接熔劑包含從1至10 wt.%之丙烯酸樹脂黏合劑,較佳的是從2至6 wt.%之丙烯酸樹脂黏合劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑進一步包含乙烯基樹脂黏合劑。
- 如請求項11之方法,其中以該焊接熔劑之總重量計,該焊接熔劑包含從0.1至5 wt.%之乙烯基樹脂黏合劑,較佳的是從0.5至2 wt.%之乙烯基樹脂黏合劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑包含丙烯酸樹脂黏合劑及乙烯基樹脂黏合劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑進一步包含活化劑,較佳的是包含二羧酸之活化劑,較佳的是其中該二羧酸係選自己二酸、戊二酸、及琥珀酸之一或多者。
- 如請求項14之方法,其中以該焊接熔劑之總重量計,該焊接熔劑包含從1至5 wt.%活化劑。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該焊接熔劑進一步包含樹脂、松香、潤濕劑、消泡劑、塑化劑、及分散劑中之一或多者。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該匯流排包含銅、錫、或銀連接墊,且其中回流該焊料將該金屬互連器連接至該銅、錫、或銀連接墊。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該金屬互連器包含銅或銅合金條帶。
- 如前述請求項中任一項之方法,其中該透明蓋板包含玻璃,較佳的是紋理化玻璃。
- 一種將金屬互連器連接至太陽能電池之方法,該方法包含: 提供太陽能電池,其具有在其表面上之匯流排; 提供金屬互連器,其具有在其接觸表面上之焊接熔劑; 在該匯流排與該接觸表面之間提供焊料,及 回流該焊料以將該金屬互連器連接至該匯流排, 其中該焊接熔劑包含反射添加劑。
- 一種用於太陽能電池之金屬互連器,該金屬互連器在其表面上具有焊接熔劑,該焊接熔劑包含反射添加劑且實質上不含溶劑。
- 一種焊接熔劑,其包含固體組分及可選地溶劑,其中該固體組分包含反射添加劑。
- 如請求項22之焊接熔劑,其中該焊接熔劑包含從85至95 wt.%的溶劑。
- 如請求項22或請求項23之焊接熔劑,其中該溶劑包含異丙醇。
- 如請求項22至24中任一項之焊接熔劑,其包含,以該焊接熔劑之總重量計: 從85至95 wt.%的異丙醇溶劑, 從0.5至10 wt.%的甲基丙烯酸樹脂黏合劑, 從0.1至5 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑, 從1至5 wt.%的活化劑, 從0.3至2 wt.%的反射添加劑,較佳地其中該反射添加劑包含二氧化鈦,更佳地呈粉末之形式,及 可選地從0.1至2 wt.%的潤濕劑。
- 如請求項22之焊接熔劑,其中該焊接熔劑實質上不含溶劑。
- 一種焊接熔劑,其包含固體組分及可選地溶劑,其中該固體組分包含黑色及/或藍色顏料。
- 如請求項27之焊接熔劑,其中該黑色及/或藍色顏料係選自鐵及鉻[III]氧化物顏料及碳黑。
- 如請求項27或請求項28之焊接熔劑,其包含,以該焊接熔劑之總重量計: 從85至95 wt.%的異丙醇溶劑, 從0.5至10 wt.%的甲基丙烯酸樹脂黏合劑, 從0.1至5 wt.%的乙烯基樹脂黏合劑, 從1至5 wt.%的活化劑, 從0.5至2 wt.%的黑色顏料,其中該黑色顏料係選自鐵及鉻[III]氧化物顏料及碳黑,及 可選地從0.1至2 wt.%的潤濕劑。
- 如請求項27之焊接熔劑,其中該焊接熔劑實質上不含溶劑。
- 一種太陽能模組,其係根據如請求項1至19中任一項之方法製造。
- 一種製造如請求項21之金屬互連器之方法,該方法包含: 提供金屬互連器, 提供如請求項22至25中任一項之焊接熔劑。 施加該焊接熔劑至該金屬互連器,及 藉由蒸發自該焊接熔劑移除溶劑。
- 一種製造如請求項21之金屬互連器之方法,該方法包含: 提供金屬互連器, 提供如請求項26之焊接熔劑, 熔融該焊接熔劑,及 施加經熔融之該焊接熔劑至該金屬互連器。
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