太阳能电池模块及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池模块及其制造方法。所述太阳能电池模块包括支撑基底，该支撑基底包括侧面和背面，在所述侧面形成有第一弯曲部，在所述背面形成有第二弯曲部；在所述支撑基底上的太阳能电池；以及在所述支撑基底和所述太阳能电池上的保护层。
【专利说明】太阳能电池模块及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 实施例涉及一种太阳能电池模块及其制造方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池可以定义为利用光入射到P-N结二极管上时产生电子的光伏效应将光能转化为电能的装置。根据构成结型二极管的材料，太阳能电池可以分为硅太阳能电池、主要包含1-1I1-VI族化合物或II1-V族化合物的化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池以及有机太阳能电池。
[0003]太阳能电池的最小组成为单元。一般来说，一个单元产生约0.5V至约0.6V的非常小的电压。因此，在基底上多个单元相互串联连接以产生几伏到几百伏范围内的电压的平板结构被称为模块，而在框架中安装有多个模块的结构则被称为太阳能电池装置。
[0004]通常，太阳能电池装置具有玻璃/填充材料(乙烯-乙酸乙烯共聚物，EVA)/太阳能电池模块/填充材料(EVA)/表层材料(背板)这样的结构。
[0005]一般来说，玻璃包括低铁钢化玻璃。玻璃必须具有高透光率，并处理为能减少入射光的表面反射损失。用作填充材料的EVA插在太阳能电池的前面/背面与背板之间，用来保护易碎的太阳能电池器件。当EVA长时间地暴露在紫外线下时，EVA可能会变色，并且EVA的防潮性能会退化。因此，当制造模块时，重要的是选择一种适合于EVA片特性的过程，使得模块的寿命能够提高、并且模块的可靠性能够得到保证。背板设置在太阳能电池模块的背面。背板必须呈现出优异的层间粘合强度、必须容易操作、以及必须保护太阳能电池器件不受外部环境的影响。
[0006]太阳能电池装置必须能抵御外部湿气(H2O)或外部氧气(O2)，而且必须解决与可靠性有关的问题，以便提高太阳能电池的性能。根据现有技术，为了解决上述问题，对太阳能电池装置进行密封处理。然而，即使密封了太阳能电池，湿气仍然能够沿着基底与密封件之间的界面渗入太阳能电池装置中，使得太阳能电池电极被侵蚀，从而降低太阳能电池装置的性能。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]实施例提供一种能够提高可靠性和稳定性的太阳能电池模块及其制造方法。
[0009]技术方案
[0010]根据实施例，提供一种太阳能电池模块，其包括支撑基底，该支撑基底包括侧面和背面，在所述侧面上形成有第一弯曲部，在所述背面上形成有第二弯曲部；在所述支撑基底上的太阳能电池；以及在所述支撑基底和所述太阳能电池上的保护层。
[0011]根据实施例，提供一种太阳能电池模块，其包括在第一支撑基底上的第二支撑基底；在所述第二支撑基底上的太阳能电池；以及在所述第一支撑基底和所述太阳能电池上的保护层。所述第一支撑基底和所述第二支撑基底形成阶梯层结构。[0012]有益效果
[0013]根据本实施例所述的太阳能电池模块，在支撑基底的侧面形成有阶梯，由此使湿气(H2O)或氧气(O2)向太阳能电池的渗入最小化。另外，具有阶梯的侧面可以延长湿气或氧气的渗透路径。
[0014]因此，根据实施例所述的太阳能电池模块，能够有效地保护太阳能电池不受湿气和氧气的影响，使得装置的稳定性和可靠性可以得到显著的保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1和图4是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池模块；
[0016]图2和图3是剖视图，示出了实施例所述的支撑基底；
[0017]图5是剖视图，示出了另一实施例所述的太阳能电池模块；以及
[0018]图6是剖视图，示出了另一实施例所述的支撑基底。
【具体实施方式】
[0019]在实施例的描述中，需要理解的是，当某一层(或膜)、区域、图形或者结构被称作是在另一基底、另一层(或膜)、另一区域、另一焊盘或者另一图形“之上”或者“之下”时，它可以直接或间接地在该另一基板、层(或膜)、区域、焊盘或图形之上或之下，或者，也可以存在一个或多个中间层。层的这种位置参考附图进行了描述。
[0020]图1和图4是剖视图，示出了实施例所述的太阳能电池模块，而图2和图3是剖视图，示出了实施例所述的支撑基底。
[0021]参看图1，本实施例所述的太阳能电池模块包括支撑基底100、阻挡层200、太阳能电池300以及保护层400。
[0022]支撑基底100具有平板形状，并支撑阻挡层200、太阳能电池300和保护层400。
[0023]支撑基底100可以是刚性板或柔性板。更详细地说，支撑基底100可以是柔性板。
[0024]支撑基底100包括玻璃板、塑料板或者金属板。更详细地说，支撑基底100可以是柔性塑料板或柔性金属板。例如，支撑基底100可以为不锈钢板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)板，或者聚酰亚胺板，但本实施例不限于此。
[0025]参看图2，支撑基底100于其侧面10和背面30分别设有弯曲部。详细地说，第一弯曲部A形成在支撑基底100的侧面10，第二弯曲部B形成在支撑基底100的背面30。
[0026]参看图2，形成在支撑基底100的侧面10的第一弯曲部A具有阶梯结构。虽然图1和图2示出了单个阶梯结构，但实施例不限于此。换句话说，第一弯曲部A可以具有多级阶梯结构，如图4所示。
[0027]第一弯曲部A可以包括第一斜面11、与第一斜面11的一端连接的第一连接面12、以及与第一连接面12的另一端连接第一撇斜面13。
[0028]第一斜面11和第一撇斜面13可以相对于地面按预定角度倾斜。参看图2，第一斜面11和第一撇斜面13可以相对于第二连接面31以约90°的角度倾斜。换言之，第一斜面11与第一撇斜面13可以垂直于第二连接面31，但本实施例不限于此。
[0029]另外，参看图3，第一斜面11可以相对于第二连接面31以Θ I的角度倾斜，第一撇斜面13可以相对于第二连接面31以Θ 2的角度倾斜。角度Θ I和Θ 2可以彼此相等或者彼此不等。例如，第一斜面11与第一撇斜面13可以相对于第二连接面31以30°至90°的角度倾斜。
[0030]第一斜面11与第一撇斜面13通过第一连接面12相互连接。换句话说，第一连接面12的一端可以与第一斜面11连接，第一连接面12的另一端可以与第一撇斜面13连接。在这样的情况下，第一连接面12可以与第二连接面31平行，或者，第一连接面12可以相对于第二连接面31以预定的角度倾斜。优选地，第一连接面12与第二连接面31平行。另外，如果第一连接面12相对于第二连接面31倾斜，则第一连接面12与第二连接面31之间的夹角可以在约10°至约45°的范围内，但本实施例不限于此。
[0031]参看图2，第二弯曲部B形成在支撑基底100的背面30。第二弯曲部B可以包括第二连接面31、与第二连接面31的一端连接的第二斜面32、以及与第二斜面32的另一端连接的第二撇连接面33。
[0032]另外，第二连接面31与第二撇连接面33可以平行于地面，或者，可以按预定角度相对于彼此倾斜。优选地，第二连接面31和第二撇连接面33平行于地面。
[0033]第二连接面31与第二撇连接面33通过第二斜面32相互连接。换句话说，第二斜面32的一端可以与第二连接面31连接，第二斜面32的另一端可以与第二撇连接面33连接。在这样的情况下，第二斜面32可以相对于地面以预定的角度Θ3倾斜。例如，角度Θ3可以在约30°到约90°的范围内。更具体地说，角度Θ 3可以为约90°。
[0034]本实施例所述的太阳能电池模块可以通过第二弯曲部B而具有第一阶梯，更具体地说，第一阶梯的高度hi可以为约100微米至约500微米，但本实施例不限于此。
[0035]根据上文所述，本实施例所述的太阳能电池模块的侧面和背面弯曲形成阶梯。因此，根据本实施例，与结构中侧面和背面平坦的太阳能电池相比，可以防止湿气和氧气渗入所述太阳能电池。
[0036]另外，通过弯曲结构可以延长湿气和氧气的渗透路径。换句话说，参看图2和图3，湿气和氧气只有在经过第一斜面11、第一连接面12以及第一撇斜面13后才能渗入所述太阳能电池。另外，本实施例所述的太阳能电池模块具有多个包括弯曲部的侧面，如图4所示，由此可以更好地预防湿气或氧气渗入所述太阳能电池。
[0037]也就是说，本实施例所述的太阳能电池模块可以有效地保护太阳能电池不受湿气和氧气的侵蚀，使得装置的可靠性和稳定性可以得到显著的保障。
[0038]支撑基底100可以通过各种方式来制造，例如使用冲压模具的成型工艺、干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或者基于激光源的工艺。更具体地说，支撑基底100可以通过使用冲压模具的成型工艺来制造。例如，通过使图形化冲压模具接触支撑基底100的背面并按压该图形化冲压模具，可以形成支撑基底100。另外，根据本实施例所述的太阳能电池模块的制造方法，在使用冲压模具的成型过程中或在进行了该成型过程后，可以进行紫外固化过程，但本实施例不限于此。
[0039]阻挡层200形成在支撑基底100上。更具体地说，阻挡层200可以形成在支撑基底100的侧面10的一部分上以及形成在支撑基100的上表面上。例如，阻挡层200可以形成在第一连接面12、第一撇斜面13以及上表面20上，但本实施例不限于此。
[0040]阻挡层200可防止太阳能电池因湿气(H2O)或氧气(O2)而氧化，使得太阳能电池的电学特性不会退化。特别地，阻挡层200可以容易地挡住湿气或氧气，使之不能从太阳能电池模块的侧面渗入。
[0041]阻挡层200可以包括有机阻挡层、无机阻挡层、或者有机/无机复合阻挡层。比如，有机阻挡层可以包括聚二甲苯基聚合物(polyxylene-based polymer)。另外,无机阻挡层可以包括选自A1203、MgO、BeO、SiC、TiO2, Si3N4, SiO2及其组合中的一种化合物。更具体地说，阻挡层200可以包括氧化铝(Al2O3)层，但本实施例不限于此。
[0042]太阳能电池300形成在支撑基底100的上表面20上。更具体地说，太阳能电池300可以与形成在支撑基底100的上表面20上的阻挡层200直接接触。此外，太阳能电池300可沿着平行于阻挡层200的方向延伸。
[0043]太阳能电池300包括多个单元，这些单元相互电连接。例如，这些单元可以相互串联连接，但本实施例不限于此。因此，太阳能电池300可将太阳能转化为电能。
[0044]太阳能电池300可以包括含1-1I1-1V族半导体化合物的太阳能电池(例如CIGS基太阳能电池)、硅基太阳能电池、或者染料敏化太阳能电池，但本实施例不限于此。
[0045]保护层400设置在支撑基底100上，更具体地说，保护层400可与支撑基底100以及形成在支撑基底100上的太阳能电池300直接接触。
[0046]保护层400可以为透明的或柔性的。保护层400可以包括透明塑料。更具体地说，保护层400可以包括乙烯-乙酸乙烯树脂。
[0047]同时，虽然公开了在支撑基底的侧面和背面都形成有弯曲部的太阳能电池模块，但实施例不限于此。换句话说，实施例所述的太阳能电池模块可以包括只在侧面形成有弯曲部的支撑基底。
[0048]图5是剖视图，示出了另一实施例所述的太阳能电池模块。参看图5，另一实施例所述的太阳能电池模块包括第一支撑基底110、第二支撑基底120、阻挡层200、太阳能电池300以及保护层400。
[0049]参看图5和图6，第一支撑基底110和第二支撑基底120形成阶梯层结构。换句话说，第一支撑基底110的侧面111可以通过形成在第一支撑基底110的上表面上的第一连接面112与第二支撑基底120的侧面121连接。
[0050]第一支撑基底110的宽度为Wl比第二支撑基底120的宽度W2宽。此外，第一支撑基底Iio的高度hi可以在约100微米至约500微米的范围内，但本实施例不限于此。
[0051]如上文所述，另一实施例所述的太阳能电池模块的侧面具有阶梯层结构，从而形成了具有第一高度hi的阶梯。另外，氧气的渗入路径可以进一步延长，并且与结构中侧面和背面平坦的太阳能电池相比，可以使湿气和氧气的渗入最小化。
[0052]同时，虽然未示出，但本实施例所述的太阳能电池模块可进一步包括保护面板、框架、汇流条、接线盒以及连接线。
[0053]保护面板设置在保护层400上。保护面板保护太阳能电池200不受外部物理冲击和/或外部物质的影响。保护面板是透明的，例如，保护面板可以包括钢化玻璃。
[0054]框架接收支撑基底100至保护层400并支撑支撑基底100至保护层400。框架将支撑基底100和保护层400固定。
[0055]汇流条与太阳能电池300的上表面接触，并且可以通过导线与接线盒中的电路板连接。
[0056]接线盒可以设置在支撑基底100的下表面上。接线盒可以接收安装有二极管的电路板。根据本实施例所述的太阳能电池，连接线从接线盒延伸。连接线通过接线盒中所接收的电路板与汇流条连接。另外，连接线与另一太阳能电池连接。
[0057]在本说明书中每提及“一个实施例”、“某个实施例”、“示例性实施例”等时意味着，结合该实施例描述的具体特征、结构、或特性包含在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中不同地方出现的此类短语不一定都是指同一实施例。另外，当结合任何实施例描述具体特征、结构、或特性时，应当认为，结合其他实施例实现该特征、结构、或特性落入本领域技术人员的能力范围内。
[0058]虽然参照本发明的若干说明性实施例对实施例进行了描述，但应该知道，本领域技术人员可以构思出很多其它的变型和实施例，这些变型和实施例落入本发明原理的精神和范围内。更具体地讲，在本发明公开、附图和所附权利要求书的范围内，可以对主题组合结构的组成部分和/或排列作出各种改变和变型。除了所述组成部分和/或排列的改变和变型之外，其它用途对于本领域技术人员而言也是显然的。
【权利要求】
1.一种太阳能电池模块，包括: 支撑基底，该支撑基底包括侧面和背面，在所述侧面上形成有第一弯曲部，在所述背面上形成有第二弯曲部； 在所述支撑基底上的太阳能电池；以及 在所述支撑基底和所述太阳能电池上的保护层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述保护层的形状与所述支撑基底的形状相对应。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部都具有阶梯结构。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述第一弯曲部包括相对于所述支撑基底的背面以预定角度倾斜的多个斜面。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述第一弯曲部包括第一斜面、第一撇斜面以及连接所述第一斜面和第一撇斜面的第一连接面。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述第二弯曲部包括第二连接面、第二撇连接面以及连接所述第二连接面和第二撇连接面的第二斜面。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池模块，其中，所述第一连接面平行于所述第二连接面。
8.根据权利要求5或6所述的太阳能电池模块，其中，所述第一连接面相对于所述第二连接面以10°至45°的角度倾斜。
9.根据权利要求5或6所述的太阳能电池模块，其中，所述第一斜面和第一撇斜面相对于所述第二连接面以30°至90°的角度倾斜。
10.根据权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述角度在30°至90°的范围内。
11.根据权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述角度为90°。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述第二弯曲部具有阶梯，该阶梯具有第一高度，该第一高度在100微米至500微米的范围内。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述支撑基底为柔性的。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，进一步包括在所述第一支撑基底上的阻挡层。
15.—种太阳能电池模块,包括: 在第一支撑基底上的第二支撑基底； 在所述第二支撑基底上的太阳能电池；以及 在所述第一支撑基底和所述太阳能电池上的保护层， 其中，所述第一支撑基底和所述第二支撑基底形成阶梯层结构。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其中，所述第一支撑基底的宽度大于所述第二支撑基底的宽度。
17.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其中，所述第一支撑基底的侧面通过设置在所述第一支撑基底的上表面上的第一连接面与所述第二支撑基底的侧面连接。
18.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，进一步包括在所述第一支撑基底和所述第二支撑基底上的阻挡层。
19.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其中，所述第一支撑基底的高度在100微米到500微米之间。
【文档编号】H01L31/049GK103988319SQ201280062231
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】李东根 申请人:Lg伊诺特有限公司