背接触式太阳能电池组件制造技术

本实用新型专利技术提供了用于背接触式太阳能电池组件的集成背板，所述太阳能电池组件具有多个电连接的背接触式太阳能电池。所述背板包括均相聚合物基板，所述基板由20重量%至95重量%的基于烯烃的弹性体以及5重量%至70重量%的无机颗粒构成。金属导电线至少部分地嵌入所述均相聚合物基板。本实用新型专利技术还提供了具有集成背板的背接触式太阳能电池组件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了用于背接触式太阳能电池组件的集成背板，所述太阳能电池组件具有多个电连接的背接触式太阳能电池。所述背板包括均相聚合物基板，所述基板由20重量%至95重量%的基于烯烃的弹性体以及5重量%至70重量%的无机颗粒构成。金属导电线至少部分地嵌入所述均相聚合物基板。本技术还提供了具有集成背板的背接触式太阳能电池组件。【专利说明】背接触式太阳能电池组件
技术介绍

本专利技术涉及用于光伏电池和组件的背板，并且更具体地涉及具有集成导电电路的 背板，以及具有导电电路的背接触式光伏组件，所述导电电路集成进所述组件的背面。 背景抟术 光伏电池将辐射能例如太阳光转化为电能。实践中，多个光伏电池串联或并联地 电连接在一起并且在光伏组件或太阳能电池组件内受保护。 如图1所示，光伏组件10包括透光基板12或顶板、前包封层14、活性光伏电池层 16、后包封层18和背板20。透光基板通常为玻璃或耐用透光聚合物膜。透明顶板(还已知 为入射层)包含一种或多种透光片材或膜层。透光顶板可由玻璃或塑料片材例如聚碳酸酯、 丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃例如乙烯降冰片聚合物、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、 硅聚合物和共聚物、含氟聚合物等、以及它们的组合构成。前包封层和后包封层14和18将 光伏电池层16附着至顶板和背板，它们密封并保护光伏电池免受水分和空气的影响，并且 它们保护光伏组件不受物理损害。包封层14和18通常由热塑性或热固性树脂构成，例如 乙烯-醋酸乙烯（EVA)共聚物。光伏电池层16由任何类型的将太阳光转化为电流的光伏 电池制成，例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的 太阳能电池、二硒化铟(镓）铜太阳能电池、碲化镉太阳能电池、半导体化合物太阳能电池、 染料敏化太阳能电池等。背板20为组件10提供结构支撑，它使所述组件电绝缘，并且它有 助于保护组件配线与其它元件免受包括热、水蒸气、氧气和紫外线辐射的因素的影响。组件 层在光伏组件的使用寿命内需要保持完整并且保持附着，所述使用寿命可延长数十年。 光伏电池在所述光伏电池的前面和背面上通常都具有电触头。然而，在光伏电池 前受光面上的触头可导致至多10%的阴影损失。 在背接触式光伏电池中，所有的电触头被移至光伏电池的背面。对于光伏电池背 面上的正极和负极电触头，都需要电路以在光伏电池背面上提供正极和负极电触头的电连 接。美国专利申请2011/0067751公开了具有图案化电路的背板的背接触式光伏组件，所述 电路在太阳能电池组件层压期间连接至光伏电池上的背触头。电路由粘结至载体材料例如 聚酯膜或Kapton^^酰亚胺膜的金属箔形成。载体材料可粘结至保护层例如由聚酯和含 氟聚合物膜层构成的背板层压体。提供所述层以给防护性背板带来不同的性能，例如强度、 电阻、防潮性和耐久性。 PCT公开W02011/011091公开了具有背板的背接触式太阳能电池组件，所述背板 具有图案化的粘合剂层，所述粘合剂层具有多个置于其上的图案化的导电带以使所述组件 的太阳能电池互连。太阳能电池之间放置并连接多个导电带是耗时的并且难以做到一致。 多层层压体已用作光伏组件背板。此类背板中的层压层中的一个或多个常规上包 含高度耐用和持久的聚氟乙烯（PVF)膜。PVF膜通常层压至其它聚合物膜，例如聚酯膜，如 聚对苯二甲酸乙二酯（PET)膜，所述聚合物膜为背板贡献机械和介电强度。 需要耐久和经济的用于具有集成电路的背接触式光伏组件的背板。
技术实现思路
本专利技术提供了用于具有多个电连接的太阳能电池的太阳能电池组件的集成背板。 所述背板包括具有相对的第一表面和第二表面的均相聚合物基板。聚合物基板具有至少 0. 25mm的厚度，并且由以所述聚合物基板的重量计20重量％至95重量％的基于烯烃的弹 性体以及5重量％至75重量％的无机颗粒构成。多条金属导电线附接至均相聚合物基板， 其中所述均相聚合物基板附着至所述金属导线。金属导线至少部分地嵌入均相聚合物基 板。金属导线可直接设置在所述均相聚合物基板的表面上并且部分地嵌入其中。作为另外 一种选择，金属导线可埋入均相聚合物基板，所述基板具有将埋入均相聚合物基板的金属 导线连接至聚合物基板的第一表面的通路。 在一个实施例中，均相聚合物基板具有0. 4mm至1. 25mm的厚度。在一个优选的实 施例中，均相聚合物基板包含以所述聚合物基板的重量计25重量％至90重量％的基于烯 经的弹性体、10重量％至70重量％的无机颗粒、以及5重量％至50重量％的粘合剂，所述 粘合剂选自热塑性聚合物和基于松香的增粘剂。 在另一个优选的实施例中，聚合物基板包含以所述聚合物基板的重量计10重量％ 至65重量％的无机颗粒，并且所述无机颗粒具有在以下直径中的任两个之间并且包括以下 直径中的任两个的平均粒径：〇. 1、〇. 2、15、45和100微米。所述无机颗粒优选地选自碳酸 钙、二氧化钛、高岭土和粘土、氧化铝三水合物、滑石粉、二氧化硅、硅酸盐、氧化锑、氢氧化 镁、硫酸钡、云母、蛭石、氧化铝、二氧化钛（titania)、硅灰石、氮化硼、以及它们的组合。 还提供了背接触式太阳能电池组件。所述组件具有前透光基板、至少四个各自具 有前受光表面的太阳能电池的太阳能电池阵列、当前受光表面暴露于光时产生电流的活性 层、以及与前受光表面相对的后表面，所述后表面在其上具有正极和负极电触头。太阳能电 池阵列中太阳能电池中的每一个的前受光表面优选地设置在前透光基板上。具有导电线的 均相聚合物基板如上所述附着至太阳能电池的后表面。太阳能电池阵列中太阳能电池的后 表面上的正极和负极电触头物理地电连接至所述金属导电线，所述金属导电线附接至所述 均相聚合物基板。 在太阳能电池组件的一个实施例中，所述多条金属导线埋入均相聚合物基板，均 相聚合物基板的第一表面直接附着至所述太阳能电池的后表面，并且通路将埋入均相聚合 物基板的金属导线连接至所述均相聚合物基板的第一表面。聚合物导电粘合剂设置在通路 中并且连接至所述均相聚合物基板的第一表面，使得所述多条金属导线通过聚合物导电粘 合剂物理地电连接至太阳能电池的后表面上的正极和负极电触头。 在另一个背接触式太阳能电池组件的实施例中，金属导电线设置在均相聚合物基 板的第一表面上。具有相对的第一面和第二面的聚合物层间介电层设置在背板上的金属 导电线和太阳能电池阵列中太阳能电池的后表面之间。层间介电层具有以多列布置的开 口，并且层间介电层在其第一面上附着至太阳能电池阵列中太阳能电池的后表面，并且在 其第二面上在所述金属导电线之上附着至所述聚合物基板的第一面。层间介电层中的多列 开口布置在附着至聚合物基板的第一面的导电线之上，使得每列开口中的开口与多条导电 线之一对齐并在其之上对齐。层间介电层中的开口与太阳能电池阵列中太阳能电池的后表 面上的正极和负极电触头对齐，并且太阳能电池后表面上的正极和负极电触头通过层间介 电层中的开口电连接至导电线。 【专利附图】【附图说明】 详细描述请参考下图，其中类似的数字代表类似的元件： 图1是常规太阳能电池组件的剖面图。 图2a和2b是背接触式太阳能电池阵列的背面的示意性平面图。 图3a是具有集成导线的背板本文档来自技高网...

【技术保护点】
背接触式太阳能电池组件，包括： 前透光基板； 至少四个太阳能电池的太阳能电池阵列，所述太阳能电池各自具有： 前受光表面、 当所述前受光表面暴露于光时产生电流的活性层、以及 与所述前受光表面相对的后表面，所述后表面在其上具有正极和负极电触头， 所述太阳能电池阵列中太阳能电池中的每一个的所述前受光表面设置在所述前透光基板上； 具有导电线的均相聚合物基板，它附着至太阳能电池的后表面； 太阳能电池阵列中太阳能电池的后表面上的正极和负极电触头物理地电连接至所述金属导电线，所述金属导电线附接至所述均相聚合物基板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·Q·赵，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：新型
国别省市：美国;US