[发明专利]合并光电池的透明合成结构

说明书

本发明涉及光电池与可注塑聚合物的薄片，特别是例如聚碳酸酯的透明聚合物的薄片的集成。

聚碳酸酯的注塑在大约305℃的温度下进行。

此外，光电池由例如与金属或塑料制成的的基板集成的薄的硅有源面构成。

光电池是挠性的或刚性的。当将它放置在聚碳酸酯的注塑模中时，在例如从305℃冷却到环境温度的过程中经常观察到整体的扭曲。

该扭曲归因于光电池的基板和有源面一方与另一方注塑材料之间的差异热膨胀，以及归因于注塑材料的收缩效应。

本发明人给自己设置了这样的任务，即获得前面提及的类型的产品，同时保证由聚碳酸酯或等效的注塑模给出的该产品的扁平的或半球形的几何形状在冷却后的保持、在冷却时和在生活环境中光电池的完整性、和良好的耐用性。

因此，本发明的目标在于一种包含粘贴到注塑聚合物的光电池的合成结构，其中光电池具有粘贴到基板的有源面，其特征在于，所述光电池是连续的并且其背离注塑聚合物的面粘贴到封装聚合物，该封装聚合物的线性热膨胀系数与注塑聚合物的线性热膨胀系数相差不大于65％，并且该封装聚合物具有使得自已能够耐受注塑聚合物的注塑并促进向注塑聚合物的粘贴的最小融点；或者其特征在于，所述光电池是镂空的。

当光电池具有没有洞或没有间断的完整表面时，就称它是连续的。

比较而言，镂空的光电池在此是指包含洞的不连续表面，例如栅格，或指一系列未连接的数个小电池。

因比通过在注塑之后冷却注塑聚合物的过程中限制光电池与注塑聚合物之间的差异膨胀，保证了期望用于整体的最终几何形状的保持，不管是扁平的几何形状还是包含特定的半球形的几何形状。这是因为，注塑聚合物的收缩伴随有下列类似的收缩：

-封装聚合物的收缩，所述封装聚合物缓冲或吸收光电池的可能的差异收缩，或

-当光电池是镂空的时光电池的收缩。

在该后一种情况下，可以不使用封装聚合物，并且将电池简单地与注塑聚合物结合，但封装聚合物对于镂空的电池的这样的使用-如对于连续电池那样-并不偏离本发明的范围。

在一个特别的实施方案中，光电池的朝向注塑聚合物的面也粘贴到如上所述通过其热膨胀和最小融点的特征来定义的封装聚合物。因而，该封装聚合物可以构成用于光电池的具有差异热膨胀的完整缓冲护套。

因而，粘贴到电池的两个面的封装聚合物可以是相同的或不同的，只要它们满足上面定义的标准。

该特别的实施方案在连续的光电池，尤其是刚性的光电池的情况下是提倡的，对于这样的情况，只将背离注塑聚合物的面粘贴到封装聚合物在某些情况下可能不足以缓冲电池的差异收缩和避免涉及期望用于所获得的整体的最终形状的背离。

光电池的基板可以

-不同于封装聚合物，或者相反

-构成该封装聚合的至少一部分，因此电池的有源面直接沉积在封装聚合物上。这样的基板的一个例子是具有在13-125μm之间，优选地20-30μm之间厚度的聚酰亚胺薄片。

所述注塑(可注塑的)聚合物是透明的，或不透明的，并且可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或相似物组成。然而，该注塑聚合物优选是聚碳酸酯或等效物并且具有2-10mm之间的厚度，特别地至多等于7mm的厚度。

光电池的基板可以是金属的或等效物的，并且可选地是镂空的并且具有25-500μm之间，优选地75-250μm之间的厚度，或者是具有13-125μm之间厚度的聚合物，例如聚酰亚胺。其例子是由以下材料制成的电池基板

-挠性钢，具有25-200μm，优选地100-150μm的厚度，或

-刚性钢，具有100-500μm，优选地175-225μm的厚度。

光电池的有源面可以由与例如挠性金属的或聚合物的基板组合的具有20-200μm之间厚度的无定形硅的薄片构成，或由与例如刚性金属基板组合的具有100-300μm之间厚度的晶体硅的薄片构成，或者由与挠性或刚性的聚合物基板、金属基板等等组合的CIGS(CuInGaSe)或CdTe类型的薄层构成。

优选地，封装聚合物由粘贴到光电池的一面或两面、具有13μm-2mm之间的厚度，优选地至多等于500μm厚度的聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氨基甲酸酯或等效物的薄片构成。特别优选地，该薄片的厚度至少等于250μm，除非当它构成光电池的基板时，该基板的厚度有利地至多等于125μm，且尤其在20-30μm之间。

根据本发明的结构的其他优选的特征：