制备光生伏打板用的复合吸气剂制造技术

本发明专利技术涉及用于薄膜光生伏打板的复合吸气剂，它采用含有一种或更多种碱土金属氧化物的透水率低的聚合物制备，涉及含这种复合吸气剂的光生伏打板和制备光生伏打板的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备光生伏打板用的复合吸气剂本专利技术涉及防止H2O进入到光生伏打(或者硅基或者薄膜)板用的复合吸气剂， 它通过基本上由一种或更多种碱土金属氧化物组成的活性元件在H2O透过率低的聚合物基 体内分散而制备。 术语光生伏打和太阳能是指相同或相当类型的器件(面板、电池)且在技术上被 视为相当的，但在下文中，优选使用术语光生伏打板。光生伏打板由将太阳能转化成电能的一个或更多个光生伏打元件(所谓的电池) 组成。术语光生伏打电池是指单一的活性元件，亦即将光辐射转化成电能的元件，同时光生 伏打板是指最终产品，亦即配有电连接且最终被包封的一组合适地互连的太阳能电池。光 生伏打板可含有多于一个的光生伏打电池(太阳能电池的数量可从50变化到150)。典型 地，在薄膜面板中，光生伏打电池的数量为约80。存在各种类型的光生伏打电池。在最近开发的那些当中，薄膜光生伏打电池由于 它们的转化效率和工业可行性导致尤其令人感兴趣。在这些电池中，活性元件以膜形式沉 积在(玻璃质、金属或塑料)基底上且没有与单晶或多晶硅太阳能电池情况中一样以昂贵 的长条(stripe)或薄片形式存在。在这些电池中，还存在与活性元件接触地布置的镀金属 层(metallization)，其具有原样互连电池和传输由它们生成的电流的功能。在这类电池的最令人感兴趣的类型中，是基于添加了镓和硫的铬-碲、无定形 硅、铜-铟-硒的电池和基于砷化镓的电池。可在Wronski等人在2002年于“World Climate & Energy Event，，提交白勺文章"Progress in Amorphous Silicon Based Solar Cell Technology", Bolko von Roedern ψ 2003 "NCPV and Solar Review Meeting" 提交的文章"Status of Amorphous and Crystalline Thin-FiImSi 1 icon Solar Cell Activities，，，禾口 Romeo 等人于 2004 年在"Progress in Photovoltaics :Research andApplication", Voll2, pp. 93-111 Wi；^ "Development ofThin-FiIm Cu (In, Ga) Se2和CdTe Solar Cells”中找到关于光生伏打电池的不同类型及其功能的更多信息。光生伏打板的最终结构相当标准且不依赖于光生伏打电池的特定类型并考虑两 个玻璃质或塑料载体局限并密闭光生伏打元件的应用。其中之一必然对光辐射透明的这些 载体还必须确保机械稳定性并受到保护以避免大气试剂。典型地通过在两个载体之间的空间内排列具有良好粘合性能的包封聚合物，一起 连接这些载体；在一些情况下，也可存在固定载体之间距离的间隔元件，同时在其他情况 下，正是包封聚合物的厚度决定了载体之间的距离。在以上提及的两个结构中使用作为本 专利技术目的的复合吸气剂。在下述中，载体通过使用术语“上部载体”和“下部载体”来定义且彼此区别，所述 上部载体是指辐射线经其到达电池的载体，所述下部载体确定了在电池背面上的载体。光生伏打元件可与光生伏打组件中载体的内表面直接接触，或者可被低H2O透过 率(亦即在25°C和60%相对湿度(RH)下的透过率低于IOgnT2cTmnK对于每Imm厚度的材 料来说，g H20/m2/天))的透明聚合物材料完全包封。在该
中，也可通过MVTR表 征聚合物对水的透过率，所述MVTR代表湿蒸汽透过速度；二者严格相关，渗透率是MVTR乘以聚合物材料的厚度并除以压力。包封光生伏打元件所使用的聚合物材料典型地由乙基乙酸乙烯酯(EVA)组成；常常还使用热塑性聚氨酯(TPU)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。这一聚合物材料的目的基本上在 于填充光生伏打板的内部体积，且与此同时还产生机械稳定性。光生伏打板的内部体积是 指通过两个载体和通过没有被光生伏打元件占据的面板的框架(它典型地由具有良好粘 合性能的聚合物形成)或者通过光生伏打板的其他结构元件(例如电触点)确定的体积。 若光生伏打元件与两个载体之一(典型地下部载体)接触，则看到它本身被包封的聚合物 材料三面包封。光生伏打板的制备方法还考虑热封工艺。关于这一点，使用两类主要的方法；一类 考虑使用真空层压机；而另一类考虑使用高压釜。在这两种情况下，通常在100-170°c之间 进行热封。这一方法导致包封聚合物熔融。独立于光生伏打电池的具体类型，在光生伏打电池板内存在H2O会劣化其特征；因 H2O的存在引起的劣化机理在电池电平(level)和在光生伏打组件电平两方面上均起作用。 关于电池，劣化是由于形成电池的薄膜氧化和腐蚀导致的，而关于组件，存在电连接所使用 的镀金属层的腐蚀。关于这一点，可在2006年公布的T. Carlsson ofHelsinki University 的博士论文"Stability Diagnostics forThin-Film Photovoltaic Modules” 以及 2006 年公布的 J. Wannerbergof Uppsala University 的博 士论文"Design and Stability ofCu (In，Ga) Se2-Based Solar Cell Modules” 中找到进一步的信息。在上部载体和下部载体之间的周围粘合区域(它也可以以面板框形式看到)代表 进入器件内部的水的优先区域，这是因为两个载体，上部载体和下部载体被视为对H2O不可 渗透。以下三种主要的方法面临在光生伏打板内部存在H2O的问题引入H2O吸收材料到 面板内部；使用H2O透过率低的阻挡层；使用H2O透过率低并还含有H2O吸收元件的阻挡层。关于第一类解决方法，亦即在光生伏打电池或面板内包括吸收材料，在日本专利 JP2800528B2中公开了该方法，其中公开了使用各种可能的吸水剂，其中这种吸水剂被置于 光生伏打电池内在其下部表面的周边区域内。在这一文献中，吸收元件的选择与光生伏打 板密封的问题完全无关。在专利申请EP1617494A2中公开了使用含H2O吸收材料的H2O透过率低的阻挡层， 其中这种阻挡层替代光生伏打板的上部载体。在专利申请W02004/019421中公开了在面板的周边区域内排列的粘合剂的应 用，以使上部和下部载体彼此粘附，它规定了 H2O透过率低的粘合剂的特定类型，而文献 W003/050891公开了含有限重量百分数，0. 1% -10% H2O吸收剂的密封材料。上述解决方法倾向于简单地通过根据其H2O吸收能力加工所需阻挡层尺寸，亦即 基于这些阻挡层能吸收的H2O量，考虑并评价这些阻挡层的特征来解决H2O进入到光生伏打 板内的问题。相反，专利技术人基于不同的参数与方法分析了该问题，亦即水需要到达器件内部的 “滞后时间”;这一参数实际上表示当面板的结构元件开始劣化时，在其寿命期间的腐蚀性 降解会导致面板特征的劣化。尤其对于薄膜光生伏打板来说，非常重要的是采用能确保H2O的进入的滞后时间通常为至少10年或更长的技术解决方法，来尽可能长地延长面板寿命。特别地，专利技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光生伏打板的复合吸气剂，它包括在湿气透过率低的聚合物基体内分散的Ｈ↓［２］Ｏ吸收剂，其特征在于所述吸湿剂基本上由一种或更多种碱土金属氧化物组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S龙德纳，A伯纳希，G隆戈尼，L托亚，M阿米奥蒂，
申请(专利权)人：工程吸气公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]