通过使用含复合吸气剂体系的三层聚合物，制备光生伏打板的方法技术

本发明专利技术涉及通过使用由三层聚合物组成的密封设备，制备薄膜光生伏打板的方法，所述三层聚合物层包括由在其内部分散了Ｈ２Ｏ吸收材料的Ｈ２Ｏ透过率低的聚合物组成的复合吸气剂体系，和在其间具有复合吸气剂体系的两层外部聚合物层，以及涉及制备光生伏打板的三层聚合物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,制备光生伏打板的方法，制备光生伏打板的方法本专利技术涉及借助含用于H2O吸收的复合吸气剂体系的三层聚合物制备光生伏打板 的方法。可使用术语光生伏打和太阳能，指代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光生伏打电 池。光生伏打板，在本领域中有时也称为术语光生伏打组件，可含有大于一个光生伏打电池 (太阳能电池的数量可从50变化到150)。典型地，在薄膜面板中，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光生伏打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。在光生伏打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等人于2002年在“World Climate & Energy Event，，提交白勺文章"Progress in Amorphous Silicon Based Solar CellTechnology", Bolko von Roedern ψ 2003 ^^"NCPV and Solar ReviewMeeting" 提交的文章"Status of Amorphous and CrystallineThin-Film Silicon Solar Cell Activities，，，禾口 Romeo 等人于 2004 年在"Progress in Photovoltaics :Research andApplication, Voll2, pp. 93-111 公布的文章"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。太阳能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用途。必然的是，对光辐射透明的这些载体 之一还必须确保机械稳定性并受到保护避免大气试剂。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。本专利技术方法适用于后一类型的结构上。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之一直接接触，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lOgn^cTmnK对于每Imm宽度的 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 征水通过聚合物的透过率，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)和在太阳能电池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，， VX R 2006 ￥ & 白勺 J. Wannerbergof Uppsala University 白勺 ff ± ^； "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在此情况下被视 为对H2O是不可渗透的。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，吸气剂元件与光生伏打板密封 的问题完全无关。在专利申请EP1617494A2中公开了使用含H2O吸气剂材料的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相互粘附，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。在没有吸气剂容量的情况下，与使用阻挡层或粘合剂有关的主要问题是，即使缓 慢，但H2O以连续和腐蚀性方式进入光生伏打板内，从而引起面板特征的逐渐劣化。在其中使用含有限量吸气剂材料的粘合剂或密封材料情况下，在相对短的时间间 隔之后也倾向于出现这一问题。使用沿着面板边缘排列的密封元件(其在载体之间具有粘合剂功能以及阻挡防 止H2O和H2O吸收剂进入这两个功能)对在这一元件的最终特征上产生显著的限制，并导致 非光学牺牲的选择，例如限制在复合吸气剂体系内存在的吸收材料量，以便没有影响复合 吸气剂体系对两个载体的粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备光生伏打板（１０）的方法，所述光生伏打板（１０）包括由两个载体（１２，１３）界定的一个或更多个光生伏打元件（１１），其特征在于所述载体在进行热封工艺之前，通过三层叠加的聚合物层在边缘的相邻处连接在一起，其中两层最外层（１６，１６｀）由基本上不具有吸气剂材料的聚合物材料组成，而中心层（１５）由用于Ｈ↓［２］Ｏ吸收的复合吸气剂体系组成。

【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：A伯努奇，S罗恩德纳，G隆格尼，M阿米奥逖，L托亚，
申请(专利权)人：工程吸气公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]