[发明专利]太阳能电池组件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于光伏电池和组件的背板和包封层。更具体地，本发明涉及用于制备具有集成导电电路的背板的方法、和用于制备具有集成到组件背面中的导电电路的背接触式光伏组件的方法。

背景技术

光伏电池将辐射能诸如日光转化为电能。实践中，多个光伏电池串联或并联地电连接在一起并且在光伏组件或太阳能电池组件内受保护。

如图1所示，光伏组件10包括透光基板12或顶板、前包封层14、活性光伏电池层16、背包封层18和背板20。透光基板通常为玻璃或耐用透光聚合物膜。透明顶板(还已知为入射层)包含一种或多种透光片材或膜层。透光顶板可由玻璃或塑料片材诸如聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃诸如乙烯降冰片聚合物、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、硅聚合物和共聚物、含氟聚合物等、以及它们的组合构成。前包封层14和背包封层18将光伏电池层16附着至顶板和背板，它们密封并保护光伏电池免受水分和空气的影响，并且它们保护光伏电池不受物理损害。包封层14和18通常由热塑性或热固性树脂构成，诸如乙烯-醋酸乙烯(EVA)共聚物。光伏电池层16由任何类型的将日光转化为电流的光伏电池制成，诸如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、二硒化铟(镓)铜太阳能电池、碲化镉太阳能电池、半导体化合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。背板20为组件10提供结构支撑，它使所述组件电绝缘，并且它有助于保护组件配线与其它元件免受包括热、水蒸气、氧气和紫外线辐射的因素的影响。组件层在光伏组件的使用寿命内需要保持完整并且保持附着，所述使用寿命可延长数十年。

光伏电池在所述光伏电池的前面和背面上通常都具有电触头。然而，在光伏电池前受光面上的触头可导致至多10％的阴影损失。

在背接触式光伏电池中，所有的电触头被移至光伏电池的背面。对于光伏电池背面上的正极电触头和负极电触头，都需要电路以在光伏电池背面上提供正极电触头和负极电触头的电连接。美国专利申请2011/0067751公开了具有图案化电路的背板的背接触式光伏组件，所述电路在太阳能电池组件层合期间连接至光伏电池上的背触头。电路由粘结至载体材料诸如聚酯膜或膜的金属箔形成。载体材料可粘结至保护层诸如含氟聚合物膜。所述箔是使用蚀刻抗蚀剂来图案化的，根据柔性电路工业中所用的技术通过光刻或丝网印刷将所述抗蚀剂图案化在所述箔上。光伏电池上的背触头由粘合剂导电膏附着至并电连接至所述箔电路。将金属箔粘结至载体材料、使用蚀刻抗蚀剂(它们是通过光刻或丝网印刷图案化的)来图案化金属箔、并且将载体材料附着至一个或多个保护性背板层，这些过程可能费用昂贵且非常耗时。

PCT公开WO2011/011091公开了具有背板的背接触式太阳能电池组件，所述背板具有图案化的粘合剂层，所述粘合剂层具有多个置于其上的图案化的导电带以使所述组件的太阳能电池互连。太阳能电池之间放置并连接多个导电带是耗时的并且难以做到一致。

需要一种更有效的方法，所述方法用于制备背接触式光伏电池用的具有集成导电电路的背接触式光伏组件并且用于制备背接触式太阳能电池组件。

发明内容

本发明提供了一种背接触式太阳能电池组件。所述组件具有前透明基板。所述组件的太阳能电池阵列具有至少四个太阳能电池，它们各自具有前受光表面、当所述前受光表面暴露于光时产生电流的活性层、和与所述前表面相对的后表面，所述后表面在其上具有多个正极电触头和多个负极电触头。所述多个正极电触头被布置成一个或多个列，并且所述多个负极电触头被布置成一个或多个列，并且每个太阳能电池的正极触头列和负极触头列是彼此分离的。太阳能电池阵列的太阳能电池的前受光表面设置在透明的前基板上，并且太阳能电池阵列的太阳能电池中的至少两个被布置成一个或多个列。每列太阳能电池中的太阳能电池具有一列或多列正极电触头，所述一列或多列正极电触头基本上与所述太阳能电池列中的邻近太阳能电池上的一列或多列负极电触头成一直线，并且其中每列太阳能电池中的太阳能电池具有一列或多列负极电触头，所述一列或多列负极电触头基本上与太阳能电池列中的邻近太阳能电池上的一列或多列正极电触头成一直线。