[发明专利]太阳能电池组件的制造

说明书

技术领域

本发明涉及通过利用树脂封装太阳能电池部件而制造太阳能电池组件的方法。

背景技术

为了提供具有提高的转换效率和20到30年或更久的长期可靠性的太阳能电池组件，在本领域中作出了许多关于封装剂的报道和提案。出于效率提高的观点，与作为当前的主流封装剂(例如，参见非专利文献1)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)相比，由于在大约300到400nm波长下的透光率，据报道有机硅材料在内部量子效率上有优势。事实上，报道了对采用EVA与有机硅材料作为封装剂的太阳能组件的输出功率进行比较的实验(例如，参见非专利文献2)。

最初，当制造用于太空船的太阳能电池组件时，在20世纪70年代早期已经实现了使用有机硅材料作为封装剂。在历史上，在制造用于地面应用的太阳能电池组件的阶段，由于有机硅材料具有包括材料成本和封装可加工性的突出问题，而EVA廉价并且以膜的形式提供，因此有机硅制料被EVA所替代。近来，太阳能电池的效率提高和长期可靠性再次得到重视。因此，有机硅材料作为封装剂的性能，例如，低模量、高透明性以及耐候性再次被认为是有价值的。最近提出了几个采用有机硅材料的封装方法。

例如，专利文献1公开了采用有机聚硅氧烷基热熔材料片材的封装。然而，难以在保持高透明性的同时将聚硅氧烷加工为片材。当将聚硅氧烷成形为大约1mm厚的片材时，例如，由于材料的“脆性”，只有诸如浇铸或压制的特定成形技术是适用的。此成形技术不适用于大量生产。为了改善脆性，可以将填料与聚硅氧烷混合。以牺牲透明性为代价，填料加载能提高成型性。专利文献2公开了采用多轴机器人将互连太阳能电池安置在涂敷在基材上的液体有机硅材料之上或之中。接着固化该液体有机硅材料，从而在没有捕集气泡的情况下实现了封装。此外，专利文献3提出将太阳能电池放置在真空中，并且采用具有活动板的电池压机将部件压紧，从而在没有捕集气泡的情况下实现了封装。然而，在这些专利文献中，对在其端面的太阳能电池组件的处理未提及。当采用有机硅时，它的透湿性产生对湿气侵入的担心。由于这些方法中的任一个均与封装太阳能电池的现有方法明显不同，因此存在目前可利用的批量生产系统不能使用的可能性。

专利文献4公开了通过在玻璃基板上设置密封复合物、太阳能电池元件和液态有机硅材料，接着在其上设置背侧保护基板以形成预制层叠体并在室温下在真空中将所述层叠体加压结合而将太阳能电池组件密封的方法。此方法可能难以适用于实用尺寸的太阳能电池组件的制造。

同样，专利文献5公开了一种通过在玻璃片的周边部之间的厚度方向上设置密封组合物、在该密封组合物中设置EVA或类似的树脂、以及在真空中进行热压结合从而将双层玻璃单元或太阳能电池面板密封的方法。利用此方法，熔化的EVA能够在热压结合步骤中被挤压出玻璃片的周边部，妨碍密封组合物与玻璃片的粘合。

引用文献列表：

专利文献1：JP 2009-515365A(US 20080276983)

专利文献2：JP 2007-527109A(US 20060207646)

专利文献3：JP 2011-514680A(US 20110061724)

专利文献4：WO 2009／091068(US 20100275992)

专利文献5：JP 2011-231309A

非专利文献1：S.Oh1，G.Hahn，“Increased internal quantum efficiency of encapsulated solar cell by us ing two-component silicone as encapsulant material”，Proc.23rd，EU PVSEC，瓦伦西亚(2008)，第2693-2697页

非专利文献2：Barry Ketola，Chris Shirk，Phillip Griffith，Gabriela Bunea，“Demonstration of the benefits of silicone encapsulation of PV modules in a large scale outdoor array”，道康宁公司

发明内容

本发明的目的是提供通过用可固化有机硅凝胶组合物在两个面板之间将太阳能电池部件封装而制造太阳能电池组件的方法，该方法能够利用现有的太阳能组件制造装置、避免夹带气泡并且不对太阳能电池部件造成损伤，所得到的太阳能电池组件十分耐用，在于禁止来自该组件侧边缘的任何湿气侵入。