[發明專利]制造帶有密封劑的太陽能組件及其系統的方法

有效

• 申請號: 201380061092.8
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104812502A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 托馬斯·瑟德斯特倫
• 申請（專利權）人: 3S瑞士太陽能系統股份公司
• 主分類號: B05D1/30
• 分類號: B05D1/30;B32B37/12;C03C17/32;H01L31/048;B32B17/10
• 代理公司: 北京市維詩律師事務所 11393
• 代理人: 楊安進

技術領域

本發明涉及多層堆疊的組件，例如，帶有活性電子組分的組件，例如，太陽能組件，本發明還涉及制造所述多層堆疊的組件的方法以及用于制造這些組件的裝置。

背景技術

太陽能電池(光伏)組件通常被構建成具有至少五層的層壓板：(a)玻璃層，(b)第一或前部密封劑層，(c)太陽能電池層，(d)第二或背部密封劑層，和(e)諸如背板之類的背層或玻璃層。層壓太陽能電池組件的制造方法通常包括將一片密封劑薄片放置于太陽能電池和其他組件層之間，例如，玻璃層和背層。現有技術使用400-500mu的薄片。密封劑層被設計成包裹和保護易碎的太陽能電池層不受環境損傷，由此延長太陽能電池層的使用壽命。總體而言，太陽能電池組件將合并至少兩個密封劑層，所述密封劑層夾在所述太陽能電池層之間。兩個密封劑層可以是相同的材料或不同的材料。前部密封劑層的光學性質應當為使光線可有效傳輸至太陽能電池層，而背部密封劑層應當是可反射的。密封劑層可以由例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)；熱塑性聚氨酯(TPU)；諸如乙烯基醋酸乙烯酯(EVA)之類的乙烯共聚物，諸如聚(乙烯-co-(甲基)丙烯酸)之類的合并有酸官能團的乙烯共聚物以及由此形成的離子聚合物，硅氧烷聚合物，聚烯烴和聚氯乙烯(PVC)。

各種不同的聚酯膜，例如，雙軸取向的聚(對苯二甲酸乙二酯)膜，已越來越多地用于太陽能電池組件。聚酯膜可用作背板或用作太陽能電池和背板之間的介電層。如果期望的話，可涂覆所述聚酯膜。例如，涂層可用作氧和水分的屏障。

目前，層壓前，密封劑通常放置于作為薄片的太陽能組件的預疊板中。WO2011089473詳細公開了太陽能板的層壓過程。薄片需要被切割、處理且準確地放置于預疊板中。因為組件相當大，所以非常難處理。而且薄片必須被準確地放置于預疊板中且不能移動。在由兩個這樣的薄片、電池、玻璃和背板構成的預疊板中，這可能會產生導致經濟損失的錯誤。

而且薄片在層壓過程中會收縮。這是由薄片的生產過程導致的。而且，這是由液化聚合物顆粒并且將其轉換成薄片而造成的。

由于這兩個方面的原因(對齊和收縮)，薄片需要比最終的組件更大。在層壓之后，薄片(或剩下的物質，粘性物質)從組件中突出并且需要除去，在密封劑變硬之后不久除去薄片并不容易，這會延長處理時間。而且，只要突出的薄片是軟的，那么它會粘至諸如其上放置有薄片的傳送帶以及用于一同按壓薄片的膜之類的機器部件，因此，需要定期清潔諸如所述傳送帶和所述膜之類的機器部件。可以設置刷子用于該目的。

發明內容

本發明的實施方式的目的在于降低或防止組裝和制造過程中的密封劑損失并由此降低諸如太陽能組件之類的多層堆疊組件的材料成本和生產成本。

本發明的實施方式的優勢在于：在層壓過程中僅使用組件最終所需的密封劑的量，可節省成本。而且，將聚合物顆粒制成薄片的預層壓步驟可省略，進而降低成本。

本發明的實施方式的優勢在于：本發明公開了僅將合適量的密封劑提供至預疊板的合適位置。

進一步地，實施方式的優勢在于：避免弄臟機器工具以及避免了對清潔的需求，這會增加機器的正常運行時間。

在一些實施方式中，本發明包括用于制備太陽能組件的元件的系統，其包括：用于固定第一層(例如，玻璃基板或背層，例如，帶有集成的電活性設備的背板或不帶有集成的電活性設備的背板，例如太陽能電池)的工具，優選地，用于垂直固定第一層的工具，這樣，所述第一層是平坦的；以及，刀片或刮刀(例如，具有用于容納液體密封劑的儲存器或供給)，其用于將液體密封劑施加于所述第一層，所述刀片界定與外層的間隙。

在本發明的實施方式的任一種中，密封劑可以50微米至500微米的厚度施加于基板。

所述系統適用于處理插入組件中的太陽能電池或薄膜太陽能電池，在所述組件或所述薄膜太陽能電池中，活性組分，例如，太陽能電池設置于基板上，即，與所述基板集成一體。

固定用工具可包括抽吸壁或其他固定結構。所述儲存器可以是帶有側壁且一側帶有刀片的槽。所述槽可以是可傾斜的以改變到達刀片的液體密封劑的量。所述槽可包括加熱器。

在實施方式的任一種中，例如，在使用通過升高溫度而變成液體的密封劑材料的實施方式中，優選地，將所述工具設置成，例如，加熱器和維持儲存器中的密封劑的溫度的控制系統，這樣在涂覆過程中密封劑可以5泊(Poise)至50泊(Poise)的粘度施加于基板。

優選地，將所述工具設置成在所述基板和所述刀片之間相對移動。所述基板在該移動過程中保持靜止。

本發明可提供用于在施加涂層的過程中使儲存器傾斜的工具。