用于太阳能电池模块的集成背板制造技术

太阳能电池模块，包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270?330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和硅烷，和其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。

【技术实现步骤摘要】
用于太阳能电池模块的集成背板
本公开涉及用于光伏模块的集成背板。
技术介绍
由于太阳能电池提供了可持续能源，因此它们的使用得到快速推广。基于所用的吸光材料，太阳能电池通常可以分成两大类，即块体或晶片类太阳能电池和薄膜太阳能电池。单晶硅(c-Si)、聚-或多-晶硅(聚-Si或mc-Si)和带硅是形成最常规晶片基太阳能电池时最常用的材料。由晶片类太阳能电池获得的太阳能电池模块经常包括一系列约180至约240μm厚的自载晶片(或电池)，它们被焊接在一起并经电连接。这种太阳能电池板，与导电糊和/或其表面上沉积的连接线的层一起，可以称之为太阳能电池组件。该太阳能电池组件可以被聚合物封装层包封、夹在其间、或者层压在其间。所得结构然后再夹在两个保护外层(即，前板和背板)之间形成耐候性模块。这些保护外层可以由玻璃、金属片或薄膜、或者塑料片或薄膜形成。然而一般说来，面对太阳光的外层需要足够透明以使得光子到达太阳能电池。封装材料在太阳能电池模块中达到几个重要功能。例如，它们包住太阳能电池材料（它们可能脆或者对物理攻击如磨损敏感）并保护它。此外，在一些太阳能电池模块中封装材料将太阳能电池与模块外层粘合。对耐用、透明、易于加工的封装材料的需求导致了对热塑性聚合物的研究，例如为乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩醛类(例如，聚乙烯醇缩丁醛(PVB))、聚氯化乙烯类、聚乙烯(例如，线性低密度聚乙烯)、α-烯烃和α,β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物(例如，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、和离聚物。中国专利申请公开CN101823355和PCT专利申请WO2010/101582A1公开了一种用于太阳能电池模块的背板结构，它包括基底层(例如，聚酯或含氟聚合物层)和与基底层的内表面相连的乙烯共聚物连接层。然而，发现当将这种背板层压在EVA包封的太阳能电池上时，所得太阳能电池模块的功率输出，特别是在老化之后，仍然需要改善。
技术实现思路
本公开提供了一种太阳能电池模块，其包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且基本上不含交联剂和硅烷，并且其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。在太阳能电池模块的一个实施方式中，所述乙烯共聚物层在280-330℃的挤出温度下直接挤出涂布到所述柔性基底的内表面上。在太阳能电池模块的另一实施方式中，所述多层保护板的柔性基底由金属薄膜或者选自以下组中的聚合物材料形成：聚酯、含氟聚合物、及其组合。在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述乙烯共聚物选自乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述多层保护板用作前板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的正面结合，其间没有封装材料。或者，所述多层保护板用作背板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的背面结合，其间没有封装材料。在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述太阳能电池选自晶硅电池和薄膜太阳能电池。根据本公开，当一个范围用两个特定端点给出时，应理解该范围包括在这两个特定端点内的任意值和等于或约等于任意这两个端点的任意值。具体实施方式本文公开了太阳能电池模块，它包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，并且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在约270-330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和硅烷，并且其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。包含在太阳能电池模块中的太阳能电池层包括一个或多个太阳能电池。所述太阳能电池可以是能够将太阳辐射转化为电能的任何光电转换设备。它们可以由光电转换体和形成在其两个主表面上的电极构成。光电转换体可以由任何合适的光电转换材料如晶体硅(c-Si)、无定形硅(a-Si)、微晶硅(μc-Si)、碲化镉(CdTe)、硒化铜铟(CuInSe2或CIS)、二硒化铜铟/镓(CuInxGa(1-x)Se2或CIGS)、吸光染料和有机半导体来制成。前电极可以由通过任何合适的印刷法如丝网印刷或喷墨印刷而涂布在光电转换体的前表面上的导电浆料如银浆形成。前导电浆料可以包括多个平行的导电栅线以及垂直于导电栅线并与其连接的一个或多个以上的导电主栅线，而背电极可以通过在光电转换体的整个背表面上印刷金属浆料形成。形成背电极的适合金属包括但不限于铝、铜、银、金、镍、镉及它们的合金。太阳能电池层可以具有面对阳光的正面(也称之为正面，并且在实际使用条件下通常面对阳光)和不面对阳光的背面(也称之为背面，并且在实际使用条件下通常背离阳光)。在太阳能电池模块内，设置于太阳能电池层的面对阳光的正面上的层压层中的所有材料应具有足够的透明度，以使足够的阳光到达太阳能电池。设置于在太阳能电池层的不面对阳光的背面上的层压层中的材料不需要透明。本公开所用的柔性基底可以是由金属箔(如铝箔)或任意合适的聚合物材料形成的薄膜。本公开用于形成基底的合适的聚合物材料可以包括，但不限于，以下的材料：聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烃(例如，聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如，间同聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜类(例如，聚醚砜、聚砜，等)、聚酰胺类、聚氨酯类、丙烯酸树脂、乙酸纤维素类(例如，乙酸纤维素、三乙酸纤维素，等)、玻璃纸、聚硅氧烷、聚氯化乙烯类)(例如，聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例如，聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物)、及其两种或多种的组合。在一些实施方式中，柔性基底由包含聚酯和/或含氟聚合物的材料形成。在另一实施方式中，柔性基底由包含聚酯的材料或者主要由聚酯组成的材料形成。柔性基底薄膜可以为非取向的，或者经单轴取向的，或者经双轴取向的。在本公开中可用作柔性基底的薄膜的具体实例包括，但不限于，聚酯薄膜(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜)、含氟聚合物薄膜(例如，和薄膜，可从美国E.I.内穆尔杜邦公司（E.I.duPontdeNemoursandCompany，下文称作“杜邦”)获得)、金属薄膜(例如，铝箔)。而且本公开所用的柔性基底也可以是多层薄膜的形式，例如含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物多层薄膜(例如，/PET/或TPT层压薄膜，可以从奥地利的IsovoltaAG公司或者从美国马迪可公司（Madico）获得)。本公开所用的术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”是指丙烯酸烷基酯或甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能电池模块，包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270?330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和硅烷，和其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。

【技术特征摘要】
1.太阳能电池模块，包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)不含交联剂和硅烷，和其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中所述乙烯共聚物层在280-330℃的挤出温度下直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽琳，吴秋菊，
申请(专利权)人：杜邦公司，
类型：发明
国别省市：