[发明专利]使用管状压力部件的用于太阳能组件的层压机

说明书

技术领域

本发明总体上涉及层压三明治型主体，所述三明治型主体优选地具有位于该三明治型主体中的诸如太阳能电池之类的电子组分，并且，具体而言，本发明涉及制造太阳能板和太阳能板自身以及用于进行层压诸如太阳能板之类的三明治型主体的工艺的生产设备和方法。

背景技术

本领域已知在层压机中制造三明治型主体和太阳能板。在层压过程中，通常由前部层(玻璃板)、密封剂层、活性组分、第二密封剂层和背层(另一玻璃板或背板)构成的堆叠物(称为预叠板)被压在一起，通常在真空下或在热的影响下将上述堆叠物压在一起。密封剂层由于热而融化，由此使预叠板形成一体结构。在层压过程中，密封剂经历物理和/或化学变化，冷却之后形成三明治型主体。本领域还已知使用双组分密封剂，其不需要加热固化。在这些情况下，仅需要真空，这样空气不会截留在组件内部。虽然额外的热量可加速固化过程。

三明治型主体、太阳能组件和预叠板是描述待层压的材料、最终产品和中间阶段的术语，并且可互换使用。

三明治型主体可不包含活性组件或可包含任何种类的活性组分，例如，太阳能电池(晶体，薄膜，等等)，如同在太阳能组件中包含太阳能电池(晶体，薄膜，等等)，或者，例如，引线。对于薄膜而言，活性组分通常施加于玻璃板。而且，可省略一个密封剂层(位于前部层和活性组分之间的密封剂层)。

在层压之前，使用载体材料(例如，形成前部层的玻璃板)在生产线中形成用于太阳能组件的预叠板。所述预叠板采用密封材料(例如，乙烯基醋酸乙烯酯聚合物(EVA))聚集在一起。在密封的顶部上具有诸如电池基质之类的活性组分。电池基质通常由电池串构成，所述电池串进而与交叉连接器(将单个串连接成一个曲折的串，串联连接所有电池的带状物)相互连接。在该组合物的顶部上放置有另一密封剂层，随后放置最终层，该最终层使预叠板结束并且随后形成组件。通常使用背板或第二玻璃板。请注意：EVA仅仅是一种类型的密封剂。其是热固性材料。使用的其他材料是例如，PVB(聚乙烯丁缩醛)，TPO(热聚烯烃)(这两者均是热塑性的)或者硅氧烷(热塑性或2-组分)。背板通常是含有PVF的箔片或第二玻璃板。可使用其他材料和层，例如，合并有绝缘性质或光学性质的其他材料和层。

如果使用双组分密封剂，那么可能不需要加热预叠板。材料可在真空下简单地挤压在一起。如果本发明的层压机用作例如多阶段层压过程的一部分，那么已挤压在一起的组件可在冷却或主动冷却时被简单地挤压(无需施加热量，在大气压力条件下)在一起。如果组件已被密封，例如采用丁基密封，或者所述组件被放置于真空袋中，那么可施加热量以活化/融化密封剂，同时将预叠板挤压在一起。无需施加真空。

本发明不限于层压的同时施加热量或真空。

真空条件下，低压力意味着从预叠板中的排出足够的空气(或任何其他气体)，这样，组件可合适地形成，例如，不截留气泡。

根据现有技术，可使用两个加热板将预叠板压在一起：一个加热板在预叠板之上，一个加热板在预叠板之下。中间部件可保护加热板，例如保护加热板不被弄脏。

包括权利要求1和权利要求15的前序部分的特征的并且被认为是最接近的现有技术的美国专利US4,080,243公开了例如，具有两个加热板的层压机。一个加热板或两个加热板与充气柔性袋相连，用于使加热板彼此相向移动。预叠板放置于下层加热板的顶部上，并由此压在一起。所述充气袋较大并且笨重不易操作。因为这些袋子需要定期更换(它们在真空影响下、在真空腔室中释放的气体的影响下以及高温影响下会磨损)，操作应当尽可能地容易。此外，袋子较大，因此比较昂贵。这些袋子的缺陷在于：组件的边缘比中间部分压得更紧。而且，因为施加的压力在组件的整个表面上是恒定的并且边缘更容易被压紧(因为密封剂可从预叠板的旁边流走以及边缘区域仅仅从一侧支撑)，所以组件受到所谓的边缘压缩。本申请设想并体现了克服这些缺陷并获得进一步的优势的发明。

WO2011089474公开了一种使用用于挤压预叠板的膜的层压机。所述膜如整个加热板那么大(需要很多材料)。更换所述膜的成本(停机时间和材料成本)非常高。此外，边缘压缩甚至将会是最严重的，因为，没有帮助所述膜保持平坦的上层加热板。

WO2009/114189A2公开了具有在真空系统和压力板与台子之间的空间之间延伸的波纹管的层压机。这些波纹管不可充气，因为在其底部末端附近具有开口。它们仅沿着与其连接的平板移动。因此，该系统恰好具有两个加工腔室：一个位于压力板之上，一个位于压力板之下。根据该发明，设置三个这样的腔室以更好地控制待形成的层压板的压力。