太阳能模块制造技术

技术编号:9673209 阅读:86 留言:0更新日期:2014-02-14 22:16
本发明专利技术涉及一种太阳能模块(1),其至少包括:载体层(2)和在该载体层上相叠地布置的第一中间层(3)、至少一个太阳能电池单元(4)、第二中间层(5)和正面片材(6),布置在正面片材(6)上方的环绕的边缘强化装置(7),通过载体层(2)超过正面片材(6)的环绕的突出部(13)与所述边缘强化装置(7)超过正面片材(6)的环绕的突出部(14)形成的空隙(51),其中该空隙(51)具有密封剂(50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能模块
本专利技术涉及一种太阳能模块(Solarmodul)和一种用于制造太阳能模块的方法。
技术介绍
用于将太阳辐射直接转换为电能的光伏层系统是充分公知的。层的材料和布置被协调为,使得入射的辐射被一个或多个半导电层以尽可能高的辐射产出率直接转换为电流。光伏的和平面伸展的层系统被称为太阳能电池单元。太阳能电池单元(Solarzelle)在所有情况下都包含半导体材料。迄今为止公知的多于20%的最大效率利用由单晶、多晶或微晶硅或者砷化镓制成的高功率太阳能电池单元实现。目前安装的太阳能电池单元功率的超过80%基于晶体硅。薄层太阳能电池单元需要载体衬底来提供足够的机械强度。由于物理特性和技术可操纵性,具有非晶、微非晶或多晶硅、碲化镉(CdTe )、砷化镓(GaAs )、铜-铟-(镓)-硒硫化物(Cu (In,Ga)(S,Se)2)、铜-锌-锡-硫硒化物(CZTS)以及有机半导体的薄层系统特别适合于太阳能电池单元。戊烯半导体Cu(In,Ga) (S,Se)2属于黄铜矿半导体族,所述黄铜矿半导体通常称为CIS (铜铟联硒化物或硫化物)或者CISG (铜铟镓联硒化物,铜铟镓联硫化物(Kupferindiumgalliumdisulfid)或铜铟镓联硫硒化物)。S在缩写CIGS中可以代表硒、硫或这两种硫族元素的混合物。多个太阳能电池单元的电路称为光伏模块或太阳能模块。太阳能电池单元的电路以公知的天气稳定性结构持久地被保护免遭环境影响。通常两个由低铁的钙钠玻璃制成的片材和増附聚合物薄膜与太阳能电池单元连接成风化稳定性太阳能模块。太阳能模块可以经由接线盒或连接外壳集成到多个太阳能模块的电路中。太阳能模块的电路经由公知的功率电子装置与公共供电网或者自给自足的电能供应设备连接。仓库或工业设施的平顶盖具有大的、暴露的并且未被遮蔽的面。这些平顶盖因此特别好地适于光伏设备的安装。平顶盖的顶盖外皮一般由金属板和例如由梯形板制成。平顶盖通常仅具有2%至17.6%的小的顶盖斜度并且仅具有例如75kg/m2的小的承载能力。根据现有技术的太阳能模块具有例如18kg/m2的高单位面积重量,其中在根据现有技术的太阳能模块中太阳能电池单元层压在两个由钙钠玻璃制成的片材(Scheibe)之间。因此,根据现有技术的太阳能模块不适于安装在具有小承载能力的平顶盖上。为了制造具有小于12kg/m2的单位面积重量的轻量级太阳能模块,通常将由薄玻璃或塑料制成的正面片材与由尽可能轻的、但仍然抗扭转的材料制成的载体层相组合。同时正面片材与载体层对于湿气或水蒸汽必须是足够地不可透过的,以保护太阳能模块内部中的太阳能电池单元和收集导体免遭腐蚀。用于载体层的合适的材料例如是玻璃纤维强化的塑料或金属层。US 2010/0065116 Al公开了具有单位面积重量为5 kg/m2至10 kg/m2的薄玻璃太阳能模块。薄玻璃太阳能模块包括载体层、太阳能电池单元和由非常薄的、化学硬化的玻璃制成的正面片材。非常薄的玻璃是柔性的。正面片材是柔韧的,使得雹块的打击能量在法律规定的冰雹击打测试中通过太阳能模块背侧上的载体层接纳。EP I 860 705 Al公开了一种稳定的、自承载的太阳能模块,该太阳能模块在其外部区域处布置在安装框中。该安装框具有缺口,位于太阳能模块上的液体可以通过该缺口流下。US 4,830,038A描述了一种通过弹性体支撑和封装的太阳能模块。该弹性体在注塑方法中围绕正侧的一部分、侧面和背侧浇注。DE 10 2009 014 348A1公开了一种由透明粘接层制成的太阳能模块,在该粘接层中嵌入经由电池单元连接器连接的太阳能电池单元。在该粘接层上方有透明的、UV稳定的薄正面层。在背侧有承载的夹心元件,由核心层和通过聚氨酯接合的玻璃纤维层组成。在承载的夹心层中集成了固定元件和电接线盒。EP 2 237 324 Al描述了一种具有L形框架的太阳能模块。L形框架的一个腿与太阳能模块粘接。第二腿形成至顶部或载体构造的垫片。WO 03/050891 A2公开了一种具有第一衬底、第二衬底和在这些衬底之间的至少一个光伏元件的太阳能模块。利用耐湿气的材料对第一和第二衬底之间的边界加以密封。DE 102 31 401 Al描述了一种光伏模块,其具有光可透过的衬底、第一密封聚合物层、光电池单元、第二密封聚合物层和防风雨的膜。防风雨的膜包含不透湿气层和不透气层,其中不透气层由聚苯硫醚组成。用于湿气侵入到太阳能模块内部中的关键进入部位仍然是太阳能模块在正面片材与载体层之间的侧进入边缘。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种具有侧进入边缘针对湿气的改善的密封的太阳能模块。改善的太阳能模块尤其是应当是轻量级的并且适于安装在平顶盖上。本专利技术的任务根据本专利技术通过根据权利要求1的太阳能模块解决。优选的实施由从属权利要求得知。此外本专利技术包括一种用于制造太阳能模块的方法。本专利技术太阳能模块的应用由其它权利要求得知。 根据本专利技术的太阳能模块包括 ?载体层和在该载体层上相叠地布置的第一中间层、至少一个太阳能电池单元、第二中间层和正面片材,以及 ?布置在正面片材上方的边缘强化装置。载体层具有超过正面片材的环绕的突出部(Oberstand)并且所述边缘强化装置具有超过正面片材的环绕的突出部。载体层的突出部以及边缘强化装置的突出部之间的空隙具有密封剂。在本专利技术的意义下,术语“相叠地布置”或者“布置在上方”描述了重叠的或分段的布置。在本专利技术的太阳能模块的有利构型中,载体层具有至少0.3cm、优选0.3cm至5cm并且特别优选的是0.3cm至1cm的超过正面片材的环绕的突出部。在本专利技术太阳能模块的另一有利构型中,边缘强化装置具有至少0.3cm、优选0.5cm至5cm并且特别优选的是I至2cm的超过正面片材的环绕的突出部。边缘强化装置超过正面片材的突出部和载体层超过正面片材的突出部优选构造为相同大小,使得所述空隙具有近似矩形的横截面。这具有的特殊优点是:在冲击负载的情况下载体层以及边缘强化装置都可以均匀地接纳所作用的力。边缘强化装置具有多个重要功能。通过边缘强化装置实现对太阳能模块的外边缘的附加保护,例如由于在运输或安装期间的冲击作用。此外通过边缘强化装置超过正面片材的突出部和载体层超过正面片材的突出部形成具有密封剂的空隙。该密封剂用作湿气屏障。该密封剂通过载体层和边缘强化装置在机械方面受保护,使得该湿气屏障持久地维持。作为密封剂,原则上所有UV稳定的和耐天气的并且具有足够的水和水蒸汽不可透过的特性的塑料都是合适的。密封剂优选包含聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯(SB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热塑性弹性体或基于丁基、丙烯醛基、浙青或硅树脂的粘接材料和/或它们的混合物。边缘强化装置包括一个或多个优选由金属、玻璃、橡胶、塑料或玻璃纤维强化的塑料制成的层。边缘强化装置特别优选地包括载体层的材料。载体层有利地具有与太阳能模块和正面片材匹配的热膨胀系数。由此不由于太阳能模块材料的不同温度膨胀而出现机械应力本文档来自技高网
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【技术保护点】
太阳能模块(1),包括:·载体层(2)和在该载体层上相叠地布置的第一中间层(3)、至少一个太阳能电池单元(4)、第二中间层(5)和正面片材(6),·布置在正面片材(6)上方的环绕的边缘强化装置(7),·通过载体层(2)超过正面片材(6)的环绕的突出部(13)与所述边缘强化装置(7)超过正面片材(6)的环绕的突出部(14)形成的空隙(51),其中该空隙(51)具有密封剂(50)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.07 EP 11168948.51.太阳能模块(1),包括: ?载体层(2)和在该载体层上相叠地布置的第一中间层(3)、至少一个太阳能电池单元(4)、第二中间层(5)和正面片材(6), ?布置在正面片材(6)上方的环绕的边缘强化装置(7), ?通过载体层(2)超过正面片材(6)的环绕的突出部(13)与所述边缘强化装置(7)超过正面片材(6)的环绕的突出部(14)形成的空隙(51), 其中该空隙(51)具有密封剂(50)。2.根据权利要求1所述的太阳能模块(1),其中所述载体层(2)具有至少0.3cm、优选0.3cm至5cm,并且特别优选0.3cm至Icm的超过正面片材(6)的环绕的突出部(13)和/或所述边缘强化装置(7)具有至少0.3cm、优选0.3cm至5cm,并且特别优选0.3cm至Icm的超过正面片材(6)的环绕的突出部(14)。3.根据权利要求之一I或2所述的太阳能模块(1),其中所述边缘强化装置(7)覆盖正面片材(6)的至少0.2cm、优选0.5cm至5cm并且特别优选Icm至2cm的至少一个环绕的边缘区域(9)。4.根据权利要求1至3之一所述的太阳能模块(1),其中所述边缘强化装置(7)在太阳能模块(I)的每个角(12)处和/或在每个外侧(I,II,III,IV)处都具有至少一个将边缘强化装置(7)的内侧(10)与外侧(11)连接的水排出槽(8)。5.根据权利要求4所述的太阳能模块(I),其中水排出槽(8)具有0.3mm至5mm、优选为2_至4mm的宽度。6.根据权利要求1至5之一所述的太阳能模块(1),其中至少一个收集导体(21)布置在正面片材(6)的开口(16)、边缘强化装置(7)的开口(17)和/或载体层(2)的开口(18)中。7.根据权利要求1至6之一所述的太阳能模块(1),其中密封剂(50)包含聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯(SB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA...

【专利技术属性】
技术研发人员:A斯纳斯基H舒马赫
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:
国别省市:

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