[發明專利]光電組件及制造方法

有效

• 申請號: 200980103520.2
• 申請日: 2009-02-02
• 公開（公告）號: CN101933164A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: F·魯門斯;J·巴蘇特
• 申請（專利權）人: 雷諾麗特比利時股份有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;B32B17/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發明涉及制造用于消費者和防護用途的集成光電組件的制品及成本有效的制造方法。

背景技術

為了獲得成本有效的光電應用，需要將組件集成在應用場合中和/或加速生產步驟和/或使用成本有效方法及材料。

對于防護用途，光電集成防護膜片(membrane)已經存在，且記載于DE?29824045U1和WO2004066324A2中：為了獲得防護體(光電組件與之連接)，使用在其頂上具有工廠層疊的柔性輕重量的光電(PV)組件的耐水膜片作為耐水膜片。由例如美國的SIT(Solar?Integrated)或德國的Alwitra的公司制造了這樣的PV集成耐水膜片。它們由例如United?Solar?Ovonic(Uni-Solar?modules?PVL?136)供應的若干狹長的柔性組件構成，所述組件在金屬箔上含有平行粘合到聚合物耐水膜片上的電池。因為所述電池構建于金屬片上，因此它們在外部耐火和耐水膜片之間形成防火體。因此，這樣的光電耐水膜片滿足防護用途的耐火需求。

EP?0?769?818?A2和EP?1?458?035?A2披露了在金屬箔上含有電池的狹長柔性組件的典型制品。還通過光電顯微術和紅外分析對商購的疊層(例如Uni-Solar?PVL?136)進行了分析，這些疊層是與專利申請EP?0?769?818?A2和EP?1?458?035?A2所述的相同制品。檢測到了以下的層：

-50μm?ETFE

-含有EVA(高乙酸乙烯酯含量，過氧化物交聯的，具有粘結促進劑)的最大800μm的玻璃纖維或玻璃球(bead)。800μm是允許獲得優異易燃性的最大厚度。

-支撐活性層的120μm不銹鋼箔(三接面)

-150μm?EVA(高乙酸乙烯酯含量，過氧化物交聯的，具有粘結促進劑)

-100μm低乙酸乙烯酯含量的EVA

-幾微米的PUR粘合劑

-50μm?PET介電層疊膜

-幾微米的PUR粘合劑

-100μm低乙酸乙烯酯含量的EVA。

PET膜需要電安全性。用PUR粘結劑將“EVA低乙酸乙烯酯”層粘合到PET膜。獲得EVA和PET之間良好粘結并非簡單任務。PET膜觸及組件的另外邊緣。在這樣的組件浸入80℃的水中4星期后，在PET界面確實觀察到分層，導致潛在安全問題。

盡管不銹鋼箔是明顯的防火體(根據EP?0?769?818?A2和EP?1?458035)，然而，不銹鋼箔上方的塑料膜的厚度因易燃性原因而限于800μm。

在下文中，在透明粘結劑的上下文中，EVA將表示具有大量乙酸乙烯酯(＞24％)的EVA，除非另外指明。

這些光電耐水膜片具有若干缺陷。它們是昂貴的，因為它們是在兩個步驟(在第一步驟中制造PV組件且在第二步驟中層疊)中制造的。此外，組件也是昂貴的：它們基于金屬基材上的電池的互連的(具有旁路二極管)矩形工件，對其組裝和包封都是昂貴的。在EP?1?458035?A2和EP?0?769?818?A2及Handbook?of?Photovoltaic?Science?and?Engineering(Antonio?Luque?and?Steven?Hegedus，特別是第12章)中記載了這樣的組件和電池：這些電池構建于典型120μm厚的不銹鋼箔上。將該箔切割成典型40cm×30cm的矩形，且與金屬帶狀物串連，并包封以獲得PV組件。需要旁路二極管，以避免在陰影覆蓋電池時電池變為電阻性的。在金屬箔下方還需要絕緣膜(PET)以降低電擊穿和電沖擊的風險。

互連的矩形金屬工件(用于PV電池的基材)將延展和收縮，導致不同的膨脹問題，意指在塑料膜和金屬工件之間的內張力。金屬基材阻礙水蒸氣擴散出結構內部，導致PV組件特別是粘合劑(粘結性PET/PUR/EVA)的包封材料的水解劣化。與內張力組合，這可導致PV組件的內部分層(PET介電疊層的水解，PET從EVA層失粘)或從耐水片分層(PUR粘合劑水解等)。

US?6,729,081披露了輕重量光電組件，其是自粘結的，且可粘合在金屬片如鋁片上。然后將這樣的片(例如AluPlusSolar產品)安裝在鋁波紋防護體上。需要若干制備步驟：

-制備昂貴的組件

-用自粘結劑層疊

-層疊在金屬片(鋁片)上

發明內容