太阳能电池封装剂有机硅组合物和太阳能电池模件的制作方法_3

文档序号:9257628阅读:来源:国知局
可能导致片材 褪色。
[0069] 成分(D)是为了改善封装剂层与太阳能电池基体或具有氟树脂表面的背板的粘 合性而添加的增粘剂。它优选是包含烷氧基、环氧基和(甲基)丙烯酰基基团中的至少一种 的化合物。成分(D)优选相对于每100重量份的成分(A)以0~10重量份,更优选0. 01~ 8重量份,且甚至更优选0. 2~5重量份的量添加。成分(D)的典型实例如下所示。
[0070]
[0071] 当将这样少量的增粘剂添加至封装剂组合物时,封装剂层与广泛用作受光面面板 的玻璃、陶瓷、特别是太阳能电池表面层(SiN膜)和背面电极(Al)的粘合性被改善至这样 的程度,从而甚至在加速劣化试验,例如在85°C /85% RH条件下老化后所述粘合性也得以 维持。当将增粘剂⑶添加至加成反应或氢化硅烷化固化剂(a)作为成分(C)时,成分(C) 和(D)中的有机氢聚硅氧烷的总量优选使得成分(A)和(D)中每摩尔硅键合的烯基基团可 利用成分(C)和(D)中的0. 5-5摩尔、更优选0. 8-4摩尔且甚至更优选1-3摩尔的硅键合 的氢原子(SiH基团)。
[0072] 只要不损害本发明的目的,除了前述成分以外,还可以将其它添加剂如阻燃剂和 着色剂添加至有机硅封装剂组合物。
[0073] 所述有机硅封装剂组合物可以通过在双辊开炼机、捏合机、Banbury混合机等上混 炼预定量的前述成分来制备。
[0074] 由此制备的有机硅封装剂组合物在固化前应优选具有150-1,000、更优选 200-800且甚至更优选250-600的可塑度。小于150的可塑度指示未固化片材难以保持其 形状,且过粘以至于难以处理,而超过1,〇〇〇的可塑度指示该组合物易碎且难以成型为片 材。
[0075] 如上所述,有机硅封装剂组合物固化成在_40°C -85°C温度范围内具有l_300MPa 储能弹性模量的有机硅封装剂层。以A型硬度计硬度刻度计,有机硅封装剂层的硬度优选 为10-85,更优选40-70。通过适当选择如上述配制的有机硅封装剂组合物获得具有所述范 围的储能弹性模量和A型硬度计硬度的有机硅封装剂层,优选地通过使用更多的补强的二 氧化硅或更多的脂族不饱和基团从而增加交联密度。
[0076] 当有机硅封装剂组合物成型为片材时,可以使用任意期望的成型技术,优选压延 或挤出成型。有机娃片材优选具有〇. 3~2. 5mm、更优选0. 3~1.0 mm的厚度。小于0. 3mm 的片材可能在用于太阳能电池封装的热固化的随后的步骤中难以包埋或封装在取出电极 或母线电极上的粗糙处而不留下空隙。大于2. 5_的片材重量足以提供具有增加的重量的 模件。
[0077] 与具有干表面的光伏EVA片材相反,未固化状态的有机娃片材具有表面粘性并且 是可变形的。出于该原因,优选改变片材成型步骤,使得层叠膜施加至片材的至少一个表 面,确保当该片材以卷的形式被接收时,片材匝不粘合。在使用时,剥离所述层叠膜。
[0078] 接下来,描述用于制造根据本发明的太阳能电池模件的方法。通常通过四个步骤 制造太阳能电池模件:
[0079] (i)形成受光表面侧面板层叠体;
[0080] (ii)形成背表面侧背板层叠体;
[0081] (iii)贴合⑴和(ii)的层叠体;和
[0082] (iv)使用真空层压机封装太阳能电池。
[0083] 受光表面侧面板是透明构件,其上入射太阳光。它必须具有改善的透明度、耐候性 和抗冲击性,因为它长时间暴露于户外。制成受光表面侧面板的示例性材料包括强化无色 玻璃、丙烯酸系树脂、氟树脂和聚碳酸酯树脂。树脂不限于此,同时挠性片状面板或具有至 多2_厚度的树脂的片材是合适的。在玻璃的情况下,优选具有3-5_厚度的强化无色玻 璃板。
[0084] 此外,背表面侧是与太阳光入射侧相反的模件侧。尽管背表面侧可以由与受光表 面侧面板相同的材料制成,但是树脂片材典型地用于重量减轻的目的。典型地,TPT = PVF/ 粘合剂/PET/粘合剂/PVF和TPE = PVF/粘合剂/PET/粘合剂/EVA的被称作背板的层叠 的膜是有用的,其中TPT层叠的膜是优选的。其中,PVF是聚氟乙烯且PET是聚对苯二甲酸 乙二醇酯。
[0085] 步骤⑴
[0086] 在受光表面面板上放置有机硅封装剂组合物的有机硅片材。具有电连接的太阳能 电池的太阳能电池基体连接至所述片材,它们的受光表面位于下面,产生受光表面侧面板 层叠体。本文所使用的太阳能电池是使用硅半导体的晶体硅太阳能电池,所述硅半导体选 自单晶硅和多晶硅。多个、典型地2-60个太阳能电池与极片线电连接以构建太阳能电池组 件,其为太阳能电池基体。常用的太阳能电池图示于图1中,为包含太阳能电池1、母线电极 2和指状电极3。
[0087] 步骤(ii)
[0088] 有机硅封装剂组合物的有机硅片材连接至背板,产生背表面侧面板层叠体。
[0089] 步骤(iii)
[0090] 将受光表面侧面板层叠体连接至背表面侧面板层叠体,使得前者的背表面接触后 者的有机娃片材。
[0091] 步骤(iv)
[0092] 将步骤(iii)中贴合的受光表面侧面板层叠体/背表面侧面板层叠体的预层叠体 放置在真空层压机中,其中该预层叠体保持在降低的压力空间内一定时间以除气,然后在 大气压下加热和压制,从而实现封装太阳能电池基体。当将受光表面面板/背表面面板的 预层叠体放置在降低的压力空间内时,所述降低的压力优选为-〇. 08~-0. lOMPa,尽管并 不限于此。加热和压制条件可以宽范围地改变,但优选程序为通过抽真空3-5分钟且然后 在大气压下压制5-30分钟,同时在70~150°C、特别地100_130°C的温度加热。在压制步骤 期间,使有机硅封装剂组合物(有机硅片材)交联,由此受光表面面板、受光表面面板上的 有机硅片材、太阳能电池基体、背表面面板上的有机硅片材和背表面面板彼此结合成整体 或模件。如果加热温度低于70°C,则固化速率如此之低以致于固化可能无法在成型时间内 完成。如果加热温度高于150°C,则固化速率如此之高,以致于固化可能在抽真空步骤内开 始,存在片材与面板之间留下空隙的可能性。为了有效地抽真空,优选在未固化的状态的有 机硅片材事先以斑纹或菱形图案产生沟槽。可以将由加热压制得到的整体或模件在100~ 150°C后固化10分钟至10小时。
[0093] 在步骤(iv)之后,将铝合金或不锈钢的框架安装在模件周围并且由螺钉等固定 至其上,用于为所述模件赋予对冲击的抗性。获得如图2中所示的有机硅封装的模件,其包 括太阳能电池1、受光表面玻璃面板4、背表面面板或背板5、受光表面有机娃封装剂层6和 背表面有机硅封装剂层7。 实施例
[0094] 下文给出实施例和对比实施例用于阐释本发明,但本发明并不限于此。在实施例 中,所有的份数均为重量份,Me表示甲基,且Vi表示乙烯基。
[0095] 参考实施例
[0096] 通过将总计36个单晶硅太阳能电池排列在4/9列/行基体上并且将它们以串连 方式电连接制备太阳能电池基体。将该太阳能电池基体配置在1,494mmX 674mmX 3. 2mm 厚度的强化无色玻璃板(Asahi Glass Co.,Ltd.)(简称为玻璃板)上。使该设置根据IEC 61215经受热循环测试。在200个循环之后,检查太阳能电池的指状电极的破损和电池破 裂。结果如表1中所不。
[0097] 将太阳能电池 EL检测器PVXlOOdtes Co. ,Ltd.)用于检查热循环测试之前和之 后的导体破损和电池破裂。
[0098] 使用粘弹性测量仪 DMS7100 (Hitachi High-Tech Science Corp.)测量实施例和 对比实施例中使用的封装材料的储能弹性模量。在一定温度范围内封装材料的储能弹性模 量如图3的示意图中所示。
[0099] 实施例1
[0100][有机硅封装剂组合物的制备]
[0101] 通过下列步骤制备有机硅复合物:合并100份由99. 825mol%二甲基硅氧烷单元 ((CH3)2Si02/2)、0. 15mol% 甲基乙烯基硅氧烷单元((CH2=CH) (CH3)Si02/2)和 0.025mol%二 甲基乙烯基甲硅烷氧基单元((CH2= CH) (CH3)2Si01/2)组成并且具有~6, 000平均聚合度 的有机聚硅氧烷与70份的具有300m2/g的BET比表面积的气相二氧化硅(商品名Aerosil 300, Nippon Aerosil Co.,Ltd. )、16份作为分散剂的六甲基二娃氮烧和4份水;在捏合机 上混炼该混合物;和在170°C热处理2小时。使用双辊开炼机,将0. 5/2. 0份的加成交联固 化剂C-25A/C-25B (铂催化剂/有机氢聚硅氧烷,Shin-Etsu Chemical Co. ,Ltd.)添加至 100份所述复合物中,将其混炼至均匀。将得到的复合物在130°C和70kgf/cm2下压制30分 钟固化成片材。使用粘弹性测量仪DMS7100(Hitachi High-Tech Science Corp.)测量该 片材的储
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1