[发明专利]制备光生伏打板用的复合吸气剂

说明书

本发明涉及防止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”提交的文章“Progress in Amorphous Silicon Based Solar Cell Technology”，Bolko von Roedern于2003年在“NCPV and Solar Review Meeting”提交的文章“Status of Amorphous and Crystalline Thin-FilmSilicon Solar Cell Activities”，和Romeo等人于2004年在“Progress in Photovoltaics：Research andApplication”，Vol12，pp.93-111公布的文章“Development ofThin-Film 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发明目的的复合吸气剂。

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℃和60％相对湿度(RH)下的透过率低于10gm^-2d^-1mm(对于每1mm厚度的材料来说，g H₂O/m²/天))的透明聚合物材料完全包封。在该技术领域中，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。