太阳能电池模块和其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备太阳能电池模块的方法，在该方法中，将光电层涂于载体上，并用透明层覆盖，为施加该层，制备柔性层状复合物，该层状复合物具有暂时的载体膜，在该膜上配置有漆层；将具有其上配置有漆层的面的层状复合物压贴在光电层上；和除去该暂时的载体膜，该漆层作为透明层保留在光电层上。此外，本发明专利技术还涉及如此制备的具有由硬化漆形成的透明层的太阳能电池模块和一种漆在制备这种模块时的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于制备太阳能电池模块的方法，其中在载体上涂以光电层，并用透明层覆盖。此外，本专利技术还涉及一种通过该方法可制备的太阳能电池模块，以及一种漆在制备这种模块时的应用。太阳能电池模块是一种电构件，用该电构件可将含于光中的辐射能直接转换成电能。其物理原理是光电效应。光电效应需要p-n-结，光作用在该结上时发生电荷分离。所引起的电压降可用于产生有用的电能。在常规的太阳能电池模块中，通常有由结晶硅制成的光电层，该层在一种昂贵复杂的工艺中由硅块切割制成。因为光不可非常深地进入这种层(仅约10 ym)，所以重要的是由结晶硅制备有尽可能小厚度的光电层。但在使用现有的切割法或锯切法切割硅块层时，在这一点上形成了一些限制。在所谓的薄层电池中存在极薄的光电层。这种薄层例如可通过气相淀积直接施加在载体上。可使用如玻璃、金属薄板或柔性材料如塑料作为载体。在柔性载体上淀积时，所得的太阳能电能模块也具有一定的柔性，由此展示出有益的应用领域。优选可用非晶形硅作为薄层电池中的光电层的材料。除此之外，微结晶硅、镓-砷化物、镉-碲化物或铜-铟-(镓)-硫-硒-化合物，尤其是铜-(铟-镓)-硒-化合物 (CIGS-系)也特别适用。与太阳能电池模块的类型完全无关，该光电层总需要加以保护以免受损。光电层由于其小的层厚，所以特别易受机械影响。此外，也需尽可能避免各种氧化效应。因此，常规是将光电层配置在玻璃板下面。这不仅提供优异的机械防护又可确保在能量上所要应用的辐射线有足够的透明度。近来，特别是为保护薄层电池，通常是应用塑料作为柔性透明保护基底。其可通过具有粘附特性的中间层(如由乙烯-乙酸乙烯酯-共聚物形成的中间层)粘合或层压在光电层上。但过去在使用膜时会出现各种问题。如在通过太阳辐射受到强加热时该膜会软化，这使其对机械作用呈小的耐受性。此外，许多种膜随时间会失去膜中所加的增塑剂，这使膜变脆并可导致受损。膜的耐候性也随时间而减弱。用膜作为透明防护基底的太阳能电池模块具有相应较低的预期寿命。因此，如前所述，就需要一种对太阳能电池模块的光电层实施保护的有效办法。本专利技术的目的在于提供一种可满足此需要的技术解决方案。该方案可提供具有高的预期寿命的太阳能电池模块，以致不出现或仅很小程度上出现现有技术的问题。本专利技术的目的是通过具有权利要求1的特征的方法，具有权利要求7的特征的太阳能电池模块和具有权利要求10的特征的应用达到的。本专利技术方法和本专利技术的太阳能电池模块的优选实施方案列于从属权利要求2-6以及8和9中。本专利技术的应用的优选实施方案列于从属权利要求11-20中。所有权利要求的字句通过引用引入本说明书的内容。本专利技术的目的是提供一种用于制备太阳能电池模块的方法，在该方法中，将光电层涂于载体上。例如这可通过气相淀积法进行，相应的程序(如CVD-法和PVD-法)是本领域技术人员所已知的。在另一步骤中，用透明层覆盖在载体上的光电层。该透明层用于保护光电层。该透明层对通过光电层的在能量上所要应用的辐射线至少部分地，优选完全是透过的。特别是本专利技术方法的特征在于，涂敷可硬化的漆作为透明层以代替前述的保护膜。该方法程序组合了多个有利的效应。一方面该可硬化漆即具有柔软性，该柔软性至少与膜相同。另一方面，该漆可通过硬化比较软的塑料处于更为耐受机械作用的状态。特别优选提供呈柔性层状复合物的漆来涂敷透明层。该层状复合物具有暂时的载体膜，在该膜上配置有由可硬化的漆形成的层。为施加可硬化的漆，将具有其上配置有漆层的面的层状复合物压在具有光电层的载体上。在另一步骤中除去该暂时的载体膜，由此该漆层作为透明层保留在光电层上。在该优选的程序中，该透明层不是首先在光电层上形成，而是借助于暂时的载体膜转移到光电层上。这种“转移涂层法”的主要优点在于，在施用现场甚至仅需少量的溶剂用量。由此可确保均勻的层厚。而应用本身也可非常简单地进行。特别优选使用所谓的“双重-固化-漆”来制备漆层。双重-固化-漆以两步过程硬化。一方面其具有可热交联的组分，另一方面具有可自由基交联的组分。该漆不仅需热硬化也需光诱发硬化。在本专利技术的方法中，特别优选一种漆用作漆层，该漆包含有含双键的OH-官能团的成分A、含双键的NCO-官能团的成分B以及任选的含双键的成分C。这种优选可使用的漆还将在下面详述。特别优选使用该在暂时载体膜上的漆层经热预硬化的层状复合物。在优选实施方案中，在去除暂时的载体膜前对该漆层进行最终硬化。该最终硬化优选由光诱发，特别是用UV-光进行。特别是在制备例如仅具有薄的柔性膜作为光电层的载体的柔性太阳能电池模块时，使用部分硬化的漆层是有利的。因此经热预硬化的漆层通常仍具有高的柔性。具有这种漆层的太阳能电池模块可弯曲和形变，而不会导致漆层的受损。该漆层后来通过最终硬化转变成硬的稳定形态。 此外，优选该漆层不宜直接施加于光电层上。而优选在光电层上预先涂敷中间层， 特别是具有粘附性的中间层。这类中间层是本领域技术人员原则已知的。后面还有详述。本专利技术的目的还在于提供按所述方法制备的或可制备的太阳能电池模块。本专利技术的太阳能电池模块包含载体、载体上所涂敷的光电层和覆盖光电层的透明层。载体可以是例如膜或由玻璃、由金属如铝成或由塑料(如氟树脂)形成的板。适用的载体是本领域技术人员所已知的。其中特别优选使用由膜，特别是由塑料形成的柔性载体。 因此在优选实施方案中，本专利技术的太阳能电池模块是柔性太阳能电池模块。原则上可使用上述已提及的所有层作为光电层。透明层是由硬化的漆，特别是由硬化的双重-固化-漆(下面还将详述)形成的层。如已所述的，在优选实施方案中，在光电层和透明层之间可配置中间层，特别是具有粘附性的中间层。因此，本专利技术的太阳能电池模块在光电层和透明层之间优选具有这种中间层。此外，就层序看，载体/光电层也同样适用。在该两层之间也可配置具有粘附性的中间层。原则上可使用本领域技术人员用于将膜粘合在基底上的所有粘附介质作为这种中间层。在这一点上，特别优选是由乙烯-乙酸乙烯酯-共聚物形成的中间层。现在对在本专利技术方法中可使用的和以硬化形式构成本专利技术的太阳能电池模块的组分的漆进行已提及的描述。与上述提及的那些方案相一致，在制备本专利技术的太阳能电池模块时包括应用漆， 特别是下面要描述的漆。本专利技术中，特别优选使用双重-固化-漆。具有含双键的OH-官能团的成分A、含双键的NCO-官能团的成分B和任选的含双键的成分C的双重-固化-漆是特别合适的。这里，各成分A、B和C优选具有下列特性 成分A =-固体含量为30-100重量％，-双键密度为2-5 val/kg，特别是3-4 val/kg (在固含量为100 %时)和 -OH-含量为4-8重量％ 成分B =-固体含量为30-100重量％，-双键密度为1-4 val/kg，特别是1-2 val/kg (在固含量为100 %时)和 -NCO-含当为4-8重量％ 成分C =-玻璃转化温度Tg为-10至20°C，特别是-5至5°C， -固体含量为30-100重量％和-双键密度为3-6 mol/kg，特别是4-4. 5 mol/kg (在固含量为100 %时)。所以每种成分可具有一定比例的溶剂(至多70重量％，见上面)。除此之外，存本专利技术所用的漆中还可加入一种或多种附加的溶剂。此外，该漆本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于制备太阳能电池模块的方法，在该方法中，将光电层涂于载体上，并用透明层覆盖，其中为施加该层·　提供柔性层状复合物，该层状复合物具有暂时的载体膜，在该膜上配置有漆层，·　将具有其上配置有漆层的面的层状复合物压在光电层上，和·　除去该暂时的载体膜，其中该漆层作为透明层保留在光电层上。

【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：T德朱奈迪，H瓦塔，
申请(专利权)人：T德朱奈迪，H瓦塔，
类型：发明
国别省市：DE