本发明专利技术公开了一种用于制造太阳能电池模块的改进型非高压釜层压方法，所述方法包括加热—真空工艺以及除加热—真空工艺之外的额外加热步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
由于太阳能电池提供可持续能源，因此其使用范围正在迅速扩大。根据所采用的吸光材料，太阳能电池通常分为两种，即，基于块状或晶片的太阳能电池和薄膜太阳能电池。单晶硅(c-Si)、多晶硅(poly-Si或mc-Si)和带状硅是用来形成较为传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常包括焊接在一起的一系列自承晶片(或电池)。这些晶片通常具有介于约180 μ m和约240 μ m 之间的厚度。此类太阳能电池板称为太阳能电池层，并且其还可以包括电线，诸如连接各个电池单元的交叉带状线和一端连接至电池而另一端伸出模块的汇流条。然后，再将太阳能电池层层压到一个或多个包封层和一个或多个保护层上，从而形成可以使用多至25至30 年的耐候性模块。一般来讲，按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块包括⑴入射层，⑵前包封层，⑶太阳能电池层，⑷后包封层，以及(5)背衬层。日益重要的可供选择的薄膜太阳能电池通常由下列材料形成，所述材料包括非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ C-Si)、碲化镉(CcTTe)、铜铟硒化物(Cuhk2或CIS)、铜铟/镓二硒化物(0^11(^(1_!^%或(165)、吸光染料、以及有机半导体。举例而言，薄膜太阳能电池公开于例如美国专利 5，507，881,5, 512，107,5, 948，176,5, 994，163,6, 040，521、 6，137，048 和 6，258，620 以及美国专利公布 2007/0298590、2007/0281090、2007/0240759、 2007/0232057,2007/0238285,2007/0227578,2007/0209699 和 2007/0079866。通过将半导体层沉积到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上来制备通常厚度小于2 μ m的薄膜太阳能电池。制造过程通常包括激光划片工序，该工序能够使相邻的电池直接相互串联，而不需要在电池之间进行进一步焊料连接。与晶片电池一样，太阳能电池层还包括诸如交叉带状线和汇流条的电线。同样地，再将薄膜太阳能电池层压到其他包封层和保护层上以制备耐候性和耐环境性模块。根据进行多层沉积的顺序，可将薄膜太阳能电池沉积到在最终模块中最终用作入射层的覆板上，或者可将电池沉积到在最终模块中最终用作背衬层的基板上。 因此，源自薄膜太阳能电池的太阳能电池模块可具有两类构造中的一种。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第一类型包括(1)太阳能电池层，其含有覆板和沉积在覆板的非朝阳面上的一层薄膜太阳能电池，( (后)包封层，以及C3)背衬层。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第二类型构造可包括⑴入射层；O)(前)包封层；⑶太阳能电池层，其包括沉积在基板的朝阳面上的一个或多个薄膜太阳能电池的层。此外，基于在入射层和/或背衬层中所使用的材料，太阳能电池模块还可分为玻璃/玻璃型、玻璃/塑料型以及塑料/塑料型等。具体地讲，玻璃/玻璃型太阳能电池模块是指两个最外面的表面层由玻璃形成的类型。例如，源自基于晶片的太阳能电池的玻璃/ 玻璃型太阳能电池模块包含被夹置和包封在两个包封层之间的太阳能电池层，而包封层进一步被夹置在前朝阳面的玻璃入射层和后非朝阳面的玻璃背衬层之间。另一方面，玻璃/ 玻璃型薄膜太阳能电池模块的半导体层被沉积在玻璃基板(或覆板)上，然后被层压至包封层并进一步被层压至玻璃入射(或背衬)层。已研发出多种类型的用于制造太阳能电池模块的方法。一种不涉及使用高压釜的具体类型的层压方法，通常称为“非高压釜层压方法”，在过去一直是最为热门的研究课题。该非高压釜层压方法通常包括以下步骤设置所有层压结构的组件层以形成预层压组合件，并且使组合件经受高温、真空、以及任选地压力。参见例如美国专利公开3，234，062、 4，421，589,5，238，519,5，536，347,5，759，698,5，593，532,5，993，582,6，007，650, 6，134，784,6, 149，757,6, 241，839,6, 367，530,6, 369，316,6, 481，482，以及美国专利公布 2004/0182493,2007/0215287和PCT专利公布W02006/057771。目前已经开发出各种类型的层压机来执行非高压釜或高温/真空层压方法，例如Meier ICOLAM 10/08层压机 (Meier VakuumtechnikGmbH, Bocholt, Germany)、型号为 1834N、1734N、680N、580N、580 和 480 的 SPI 层压机(Spire Corporation, Bedford, ΜΑ)、模块层压机 LM, LM-A 和 LM-SA 系列 (NPC Incorporated, Tokyo, Japan)。具体地讲，美国专利公开 5，593，532 和 6，369，316 公开了一种改进型非高压釜层压方法，其中在真空层压机内执行层压方法后，模块叠堆(即预层压组合件)被移进硬化炉，以进一步硬化塑性密封(即包封)层。据称在包封层由需要固化的热固性树脂(例如聚(乙烯乙酸乙烯酯)(EVA))形成时，该方法十分有用。由于具备光学性能和安全性能，某些α-烯烃和α，β _烯键式不饱和羧酸的酸性共聚物、它们的离子中和衍生物(即离聚物)被越来越多地用作太阳能电池模块的包封材料。此外，因为酸性共聚物和离聚物是热塑性聚合物，所以当它们用于太阳能电池模块制造时不需要额外的硬化或固化，因此简化了层压方法。参见例如美国专利公开 3，957，537,5, 476，553,5, 478，402,5, 733，382,5, 762，720,5, 986，203,6, 114，046、 6，187，448、6，320，116、6，414，236、6，586，271、6，660，930、6，693，237，以及美国专利公布 2003/0000568 和 2005/0279401,以及日本专利公开 2000-186114、2001_089616、 2001-119047、2001-119056、2001-119057、2001-144313、2001-261904、2004-031445、 2004-058583,2006-032308,2006-036875 和 2006-190867。然而，大部分可商购获得的层压机在层压机室的一面(例如底面)仅设置有一个热源(例如加热的压板)，因此层压机室内的组合件只从一面被加热。由于玻璃/玻璃型太阳能电池模块使用的玻璃片具有一定的厚度，为了将足够多的热量传送至组合件的另一面，从而实现包封层与邻近玻璃片之间的充分粘合，通常情况下必须对组合件持续加热更长时间。对于包封层使用酸性共聚物或离聚物的模块，这一时间通常为约40至60分钟。由于这会减缓组合件线的生产速度，因此如此长的时间是不可取的。需要为制造掺入酸性共聚物或离聚物作为包封材料的玻璃/玻璃型太阳能电池模块开发一种更有效的层压方法。专利技术概述本文所公开的是一种制备太阳能电池模块的方法，所述方法包括(A)使预层压组合件在密闭室中本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．制备太阳能电池模块的方法，所述方法包括：（Ａ）使预层压组合件在密闭室内经受约１至约１００托的真空力，其中所述组合件的一面暴露于第一热源，将所述预层压组合件任选地加热至约２５℃或更高的温度，并将所述预层压组合件在所述真空力和任选的温度条件下保持约１至约１５分钟，并且其中所述预层压组合件包括（ｉ）包含一个或多个电互连的太阳能电池的太阳能电池层，所述预层压组合件具有前朝阳面和后非朝阳面，（ｉｉ）定位在所述太阳能电池层的一面的至少一个热塑性片，所述热塑性片包含选自下列的热塑性聚合物：酸性共聚物、酸性共聚物的离聚物、以及它们中的两种或更多种的组合，以及（ｉｉｉ）邻近所述至少一个热塑性片定位的至少一个玻璃片；（Ｂ）升高所述第一热源的温度以将所述预层压组合件加热到约５０℃至约１５０℃，同时向所述密闭室内的所述预层压组合件的表面施加约１ａｔｍ的压力，并将所述预层压组合件在所述真空、温度和压力条件下保持约１至约１５分钟；（Ｃ）释放所述密闭室内的真空力并将所述预层压组合件暴露于环境压力；以及（Ｄ）将所述预层压组合件的一面或多面进一步暴露于第二热源，所述第二热源将所述预层压组合件加热到约７０℃至约１５０℃的温度并保持约１分钟至约２４小时以形成所述太阳能电池模块。...
【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：R·J·卡德沃拉德，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US
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