专利名称：具有改进的背板的光电模块的制作方法
具有改进的背板的光电模块技术领域本申请要求于2005年7月18日提交的美国临时专利申请 60/700,206的权益。本发明涉及改进的光电模块。更具体地说，本发明涉及包含光电 池的光电模块，其中用来形成该光电模块的背板包括聚酯材料。本发 明还涉及用于制造这种改进的光电模块的方法。
背景技术：
光电模块将光能尤其是太阳能转化为电能。光电方式产生的电能 能够用于所有与使用电池产生的电或从已建的电网中获得的电相同的 目的，但光电方式产生的电能是可更新形式的电能。 一种类型的光电 器件公知为光电模块，也称为太阳能模块。这些模块包含一个光电池， 更常见并优选地，包含多个光电池(也称为太阳能电池)，这些光电 池定位并密封在覆盖板(诸如透明的玻璃板或透明的聚合材料板)和 背板(诸如聚合材料板)之间。封闭剂(一般称为密封剂)用于将覆 盖板粘结到背板，同时光电池密封在覆盖板和背板之间的密封剂中。 光电池可由硅或其它合适半导体材料的晶片制成，或者光电池可以是 薄膜型电池，这种薄膜型电池通常通过对薄膜型光电池制造领域中的 技术人员公知的多种工艺和方法中的一种沉积在覆盖或背板上。多种 常见类型的光电模块中的一种包含由硅晶片制造的多个单独的光电 池。这种单独的光电池通常由单晶硅晶片或多晶硅晶片制成，并且多 个这种单独的光电池通常以期望的布置电连接在模块内，以实现在暴 露于日光后具有理想的电输出的模块。在多数应用中，光电模块安装在外部位置中(诸如屋顶上)，或安装在用来支撑一个或多个光电模块的支撑结构中。这样，当暴露于 正常的户外环境中(例如，湿气、雨、雪和冰)时，密封的光电模块 必须抵抗水分的渗透。由于期望光电模块能够运行较长的时期(如20 至25年)，因此抵抗这种水分渗透的能力应当持续这段较长的时期。 如果水分渗透进入模块内并到达模块中的光电池，那么水分不但对模 块的外观造成不利的影响，而且更重要地是，水分将最终导致模块的 性能下降，或很可能完全失效。因此重要的是，背板对覆盖板形成良 好的密封，并且背板由抵抗水分渗透的材料制成。光电模块必须能够通过诸如UL 1703或ffiC 61730的严格的电安 全测试。因此，背板应当由具有足够高的介电击穿电压的材料制成。 背板应当由在可用来形成光电模块的层压工艺中不难操作和应用的材 料制成。同样，由于光电模块通常以使得它们能够被看见的方式安装， 光电模块同样需要在美观上吸引人。因此，背板的外观应当不能有损 光电模块的外观。在现有的模块中，背板由商用的聚氟乙烯(PVF)薄膜材料或多 层聚氟乙烯和聚酯制成。PVF背板容易受到刮擦和撕裂，在利用由PVF 制成的背板制造光电模块的过程中，必须格外地小心，以避免这种刮 擦和撕裂。如果在安装模块时没有适当地小心注意，这种刮擦和撕裂 也能伴随这种模块发生。尽管PVF板也抵抗水分渗透，但具有更少水 分渗透的材料将延长光电模块的寿命。另外，具有比PVF高的介电击 穿电压的背板是理想的。虽然具有多层PVF和聚酯的背板可具有高的 介电击穿电压并能够抵抗水分渗透，但这种多层材料在竞争力价格的 光电模块中使用起来太昂贵。在这些其中一层由聚酯制成的多层材料 中，其它的层需要提供聚酯层所缺乏的必要的性能特性。因此，本领域需要这样一种具有背板的光电模块，该背板在美观 上吸引人，抵抗刮擦和撕裂，具有低的水分渗透，并且具有高的介电 击穿电压，优选地，该背板是单层。另外，本领域需要一种用于利用该背板形成光电模块的方法，其中该背板是易于安装的。本发明提供 这种光电模块和方法。发明内容本发明涉及一种光电模块，该光电模块包括透明的覆盖板、包括 聚酯的背板、 一个或多个光电池，所述光电池嵌入在密封剂中并定位 在所述覆盖板和背板之间。本发明还涉及一种用于制造这种光电模块的方法。本发明的光电 模块在将太阳光转化为电能中是有用的。
图1是本发明光电模块的一个实施方式的图，所述光电模块具有 包括聚酯的背板。图2是图1所示光电模块的下侧的图。
具体实施方式
本发明是一种光电模块，该光电模块包括覆盖板、包括聚酯材料 的背板、嵌入在密封剂中的一个或多个光电池，其中每个光电池定位 在覆盖板和背板之间。覆盖板可由对太阳辐射保持透明的任何合适的材料制成，尤其是 对可见范围内的太阳辐射保持透明。覆盖板优选是平板。例如，覆盖 板可由玻璃或聚合材料制成。优选地，覆盖板由透明的、回火的或热 增强的玻璃制成。覆盖板可具有任何合适的尺寸和厚度。例如，覆盖 板可以是约l平方英尺至约20平方英尺，并可以例如为长方形或正方 形。覆盖的厚度是可变的，并通常鉴于模块的应用而选择。例如，如果模块使用玻璃作为覆盖板，则该玻璃的厚度可在约3.2mm至约5mm 的范围内。用在本发明光电模块中的光电池可以是任何合适的光电池。例如， 这些光电池可由单晶或多晶硅晶片制成，或由其它合适的半导体材料 制成的晶片制成。这些光电池可以是薄膜光电池，例如由非晶硅或碲 化镉和硫化镉制成的电池。用于制造光电池的方法在本领域是公知的。在本发明的模块中，优选的光电池由单晶晶片或多晶晶片制成。 这些电池可以是任何形状，但通常为圆形、正方形、长方形或准正方 形。"准正方形"是指通常具有圆角的主要为正方形的形状。例如， 本发明中可使用的单晶光电池或多晶光电池可以为约50微米厚至约400微米厚。如果为圆形，则电池可具有约100毫米至约200毫米的直 径。如果为长方形、正方形或准正方形，则电池可具有约100毫米至 约210毫米的边，其中对于准正方形晶片，圆角可具有约127毫米至 约178毫米的直径。在根据本发明的一种类型的光电模块中，由单晶硅晶片或多晶硅 晶片制成的多个光电池利用诸如电线或导电金属条的合适的电导线管 串联地连接或以其它理想的布置来连接。单独的光电池被布置并电连 接，从而在模块暴露于太阳下时实现理想的模块输出电压。这种电池 的数目可以变化，但在模块中可以有36至72个这种电池。用于本发明的光电模块的背板包括聚酯材料。聚酯材料是公知的。 聚酯材料是例如可通过将一种或多种多羧酸或其等价物(诸如一种或 多种二羧酸或其等价物)与一种或多种多元醇(诸如一种或多种二醇) 发生化学反应来形成高分子量聚酯聚合物而制成的聚合物。所使用的 羧酸可以是芳族羧酸，诸如对苯二甲酸、间苯二甲酸或萘二甲酸中的 一种或多种。多元醇可以是乙二醇、丙二醇或丁二醇中的一种或多种。 具体的聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯(也称为PET)、聚对苯二甲酸 丁二醇酯(也称为PBT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(也称为PEN)。如上 所述，聚酯可由多羧酸的混合物和多元醇的混合物制成。聚酯材料还 可以是一种或多种不同聚酯的混合物。聚酯材料还可以包括混合到其中的添加剂，诸如着色剂或颜料、增塑剂、阻燃剂、填料、抗氧化剂、 紫外(UV)稳定剂中的一种或多种，或其它添加剂。优选地，本发明的 光电模块中的背板是聚酯材料。在本发明的光电模块中有用的包括聚酯材料的背板优选与覆盖板 具有相同的形状并与覆盖板具有相同或大致相同的尺寸，并优选具有约0.002英寸至约0.007英寸的厚度。优选地，该背板具有由ASTM E96 程序测量的小于约10克/平方米/天的水蒸气传输速率。优选地，在本 发明的光电模块中有用的包括一种或多种聚酯材料的背板，在利用 0.002英寸厚的板测量下具有大于约12000伏(V)、并优选在利用0.005 英寸厚或更厚的板测量下具有大于约22500 V的介电击穿电压，其中 介电击穿电压是由ASTMD149程序测量的。优选地，在本发明的光电 模块中有用的包括聚酯材料的背板，由ASTMD882测量具有至少约为 18800磅/平方英寸(psi)的拉伸强度。在本发明的优选光电模块中， 包括聚酯材料的背板是单层。优选地，包括聚酯材料的背板不因为暴露于紫外线辐射(UV)(诸 如太阳产生的UV)而发生显著的退化。因此，根据本发明模块的优选 背板优选具有抗UV性，使得在暴露于UV—段较长的时间后，背板不 发生显著的退化。这种抵抗UV暴露造成的退化的能力可通过UV暴露 模拟测试来评价。UV暴露模拟测试是与ASTM G155-l相同的测试程 序，不同之处在于使用在340纳米下测量为0.7瓦/平方米(W/m2) 的UV辐照度级来代替0.35 W/m2，辐照度是连续的而不是循环的，样 品温度是9(TC而不是63°C 。在UV暴露模拟测试中，模块的背板在Atlas Weather-Ometer (阿特拉斯耐气候色牢度仪)中的空气中暴露于UV， 该Atlas Weather-Ometer使用具有两个硼硅酸盐玻璃过滤器的氤弧灯， 这两个硼硅酸盐玻璃过滤器使用与ASTM G155-l测试程序中所描述的 相同的过滤器和过滤器布置。在340nm下测量的0.7 W/m2的UV剂量 率在50。/。的环境湿度下与9(TC的样品温度一起使用。由于大的光电模 块不能配合在Weather-Ometer测试设备中，所以较小的、6英寸的正方形测试模块被用于UV暴露模拟测试。在一个测试模块中，所述模块 含有功能性光电池，在另一个测试模块中不存在光电池。在UV暴露模 拟测试中，包含光电池的测试模块在上述测试条件下直接暴露于UV 连续500小时，其中测试模块的背板面向氙灯。不包含光电池的测试模块在上述测试条件下直接暴露于UV连续2000小时，其中测试模块 的覆盖板面向氤灯。氙灯被保持与测试模块垂直，使得从灯的前部到 测试模块的被辐照的表面的距离在1英尺至2英尺之间。调整实际距 离，从而使测试模块的面向氙灯的表面在340nm下接收0.7W/m2uV。 在这种处理后，对模块进行评价，以确定背板是否发生显著的退化。 一种确定背板是否由于UV暴露模拟测试而已经发生显著退化的优选 方法是在根据IEC 61215中的程序的湿式泄漏电流测试中测试具有光 电池的测试模块。如果模块通过1000V电压下的湿式泄漏电流测试， 则背板没有发生显著的退化。优选地，本发明具有包括聚酯材料的背 板的模块(更优选地，背板是单层)在UV暴露模拟测试后通过1000V 电压下的湿式泄漏电流测试。另一种确定是否由于UV暴露模拟测试而 已经发生显著退化的优选方法是使用拉力测试。在拉力测试中，背板 利用拉力测试器在低拉力强度(1磅/英寸)下被拉，如果背板已经发 生了显著退化，则背板可在低拉力强度(1磅/英寸)下被拉开，并可 由于这种拉动而与下面的密封剂材料分离。如果背板可通过拉力测试 被拉开，则模块没有通过拉力测试，背板已经发生了显著退化。如果 背板不能通过拉力测试被拉开，则模块通过拉力测试。优选地，本发 明具有包括聚酯材料的背板的模块(更优选地，背板是单层)在UV 暴露模拟测试后通过拉力测试。本发明光电模块的包括聚酯材料的背板不因暴露于湿度下而发生 显著的退化。 一些聚酯板材料在暴露于高湿度下一段较长的时间后破 坏或退化。因此，根据本发明光电模块的优选背板在暴露于高湿度条 件下一段较长的时间后仍保持其机械强度。可通过湿度模拟测试来评 价这种对高湿度引起的退化的抵抗能力。在该湿度模拟测试中，光电 模块被暴露于具有85。/。相对湿度和处于85'C的空气中。在该处理之后，检查背板，以确定背板是否己经发生显著的退化。 一种确定是否已经 发生显著退化的优选方法是使用上述的拉力测试。如果背板已经发生 显著的退化，则背板可由低拉力强度(1磅/英寸)被拉开，并可通过 这种拉动与下面的密封剂材料分离。另一种确定是否由于暴露于高湿 度一段较长的时间而已经发生显著退化的方法是进行湿式泄漏电流测 试。如果光电模块通过1000V下的湿式泄漏电流测试，则背板没有发 生显著的退化。在本发明具有包括聚酯材料的背板的优选光电模块中， 背板在1500小时的湿度模拟测试后不发生显著的退化。在光电模块的包括聚酯材料的背板是单层的本发明优选实施方式中，包括聚酯的背板在1500小时的湿度模拟测试后不发生显著的退化。优选地，本发明具有包括聚酯材料的背板的模块(更优选地，背板是单层)在1500小时的湿度模拟测试后通过IOOOV下的湿式泄漏电流测 试。这表明包括聚酯的背板在长期暴露于湿度后仍保持理想的介电性 能。优选地，本发明具有包括聚酯材料的背板的模块(更优选地，背 板是单层)在1500小时的湿度模拟测试后通过拉力测试。在本发明具有包括聚酯材料的背板的优选光电模块中，模块通过 8000V下的脉冲电压测试。该脉冲电压测试描述在IEC 61730-2程序中。 本发明具有包括聚酯材料的背板的优选光电模块(优选地，背板是单 层)在1500小时的湿度模拟测试后通过8000V下的脉冲电压测试。本 发明具有包括聚酯材料的背板的优选光电模块(优选地，背板是单层) 在UV暴露模拟测试后通过SOOOV下的脉冲电压测试。优选地，本发明光电模块中包括聚酯材料的背板(最优选地，当 背板是单层时)具有有机硅底涂料，该有机硅底涂料被施用到背板的 面向模块的一侧，背板的背离模块的一侧，最优选地，被施用到背板 的两侧。合适的有机硅底涂料是Dow Corning Z6040。可用作本发明模块用的背板的合适聚酯板是可从MitsubishiPolymer Film, LLC获得的W270。对于这种板，合适的厚度为约0.002 英寸至约0.007英寸。另一种可用作本发明模块用的背板的合适聚酯板 也是可从Mitsubishi Polymer Film, LLC获得的WSAC。对于这种板， 合适的厚度为约0.002英寸至约0.007英寸。WSAC聚酯板在该板的每 侧上均具有有机硅底涂料。如果包括聚酯的背板不具有底涂料，则可 将诸如Dow Corning Z6040的合适有机硅底涂料施用到聚酯板的两侧， 该有机硅底涂料优选在板被用来构造模块之前施用。背板可包括含聚酯的一个或多个层，优选地是，包括聚酯材料的 至少一个这种层具有下列属性中的一个或多个，并优选具有所有这些 属性，这些属性是约0.002英寸至约0.007英寸的厚度，由ASTM E96 程序在37.8'C下测量小于约10克/平方米/天的水蒸气传输速率，利用 0.002英寸厚的层测量至少为(优选大于)约12000V、并利用0.005英 寸厚或更厚的层测量优选大于约22500V的介电击穿电压，其中介电击 穿电压由ASTMD149测量，由ASTMD882程序测量至少为约18800psi 的拉伸强度。背板可包括含聚酯材料的一个或多个层，以及其它材料 的一个或多个层，其它材料的层例如为PVF层、聚碳酸酯层或另一聚 酯层，优选地，包括聚酯材料的至少一个这种层具有下列属性中的一 个或多个，优选具有所有这些属性，这些属性是约0.002英寸至约 0.007英寸的厚度，由ASTME96程序在37.8'C下测量小于10克/平方 米/天的水蒸气传输速率，利用0.002英寸厚的层测量至少为(优选大 于)约12000V、并利用0.005英寸厚或更厚的层测量优选大于约22500V 的介电击穿电压，其中介电击穿电压由ASTM D149程序测量，由ASTM D882程序测量至少为约18800psi的拉伸强度。优选地，本发明光电模块中的背板是包括聚酯材料的单层，并且 该单层具有下列属性中的一个或多个，优选具有所有这些属性，这些 属性是约0.002英寸至约0.007英寸的厚度，由ASTM E96程序在37.8 'C下测量小于10克/平方米/天的水蒸气传输速率，利用0.002英寸厚的 层测量至少为(优选大于)约12000V、并利用0.005英寸厚或更厚的层测量优选大于约22500V的介电击穿电压，其中介电击穿电压由 ASTM D149程序测量，由ASTM D882程序测量至少为约18800psi的 拉伸强度。优选地，在本发明具有包括聚酯的背板(是单层)的光电 模块中，背板在进行了 1500小时的高湿度模拟测试后不发生显著的退 化，并且在UV暴露模拟测试后不发生显著的退化，并且在该UV暴露 模拟测试后，具有这种单层背板的光电模块通过1000V电压下的湿式 泄漏电流测试，在该高湿度模拟测试后，具有这种单层背板的光电模 块通过1000V电压下的湿式泄漏电流测试。在用于构造根据本发明的模块的一般程序中，电连接的光电池定 位在覆盖板附近或覆盖板上，或利用诸如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)片 的密封剂或其它合适的密封剂连接到覆盖板，诸如乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA)片的密封剂或其它合适的密封剂定位在光电池和背板之间。 覆盖板、光电池和背板然后被压在一起(即层压)，以形成由密封剂 材料密封并包括覆盖板、多个电连接的光电池和背板的单元。该层压 过程通常在升高的温度和降低的压力下进行。用于这种层压的温度应 当是约为或高于用来将覆盖板密封至背板的密封剂的固化温度。例如， 当密封剂是EVA片时，则该温度应该至少约130°C。层压过程中使用 降低的压力减少或消除了层压物中有害泡沫的形成。为了提高诸如 EVA片的密封剂的粘附性，可向背板的表面添加底涂材料，将底涂材 料掺入密封剂中，或同时采取这两种措施。这种底涂料例如为诸如Dow CorningZ6020、 Z6030、 Z6040、 Z6076或Z6094的有机反应性硅烷。背板可具有开口，诸如绝缘线或电缆的电连接器穿过这些开口， 这些电连接器连接到层压模块内的光电池。当模块在运行时，这些输 出电缆用来将模块连接到使用模块产生的电流的系统或装置。背板中 的这些输出电缆所穿过的开口可以由并优选由接线盒盖住。接线盒由 不导电的聚合物材料合适地制成。优选地，接线盒在模块的下侧上利 用胶粘剂连接到背板，并且接线盒通常充满密封剂，从而防止水分通 过背板中的用于输出电缆的开口进入层压物中。充满了密封剂的接线盒还用于锚固住输出电缆，使得在对预期的应用安装完工的模块时， 这些输出电缆能够操作而不会对完成的模块造成损坏。现在将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的某些实施方式， 但附图并不是意在以任何方式限制本发明的范围。图1示出了本发明的光电模块的一个实施方式。图1中的光电模 块1具有覆盖板5和聚酯背板10，覆盖板5优选由玻璃或其它合适的透明材料制成。如图1所示，在覆盖板5和背板10之间夹有多个串联 地电连接的光电池20。在覆盖板5和背板10之间是乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)片15，该EVA片使覆盖板5对背板IO密封，同时光电池20 密封在其中。为了清楚起见，在图1中只有一个光电池用数字20表示。 这些光电池可以是任何类型的光电池，诸如由多晶硅晶片或单晶硅晶 片制成的电池。如图l所示，每个电池均具有栅格型的前电接触部25。(为了清楚起见，在图中仅标出一个栅格型前接触部。)太阳光穿过 覆盖板5进入并照到光电池20的前侧上。电池20电通过导线30串联 地电连接。导线30连接到光电池20背侧上的背部接触部(光电模块 的背侧未示出)并连接到光电池20前侧上的焊料触点35，以形成串联 的电池。(为了清楚起见，在图1中仅标出了一组导线30和光电池前 侧上的一组焊料触点35)。电线是适当地平直、镀锡的铜导线、电线 或其它合适的电导线管。图1的模块中所示串联的电池中的第一光电池和最后的光电池通 过端部电池40的电连接线连接到母线45。母线45也是电导线管，并 可以是例如电线或平直的电导线。母线45以焊点48截止。电缆50在 焊点48处焊接到母线4。电缆穿过背板10中的孔(图1中未示出)延 伸出模块1的下侧。电缆50用来将模块1电连接到使用光电模块1产 生的电流的系统或设备。(为了清楚起见，在图1中仅标出一个电导 线管40、 一个母线45、 一个焊点48和一个电缆50。)在图1中，背板10是具有0.002英寸厚度的WSAC聚酯片。背板 10具有在ASTM E96程序测量下小于约10克/平方米/天的水蒸气传输 速率，并且具有在ASTM D149程序测量下大于约12000V的介电击穿 电压。图2示出了图1所示的光电模块的下侧。在图2中，用相同的数 字来指代与图1中相同的元件。图2示出了从背板10中的开口 55延伸的电缆50。在开口 55周 围的是接线盒65。为了清楚起见，接线盒65未示出盖子。在完工的形 式中，接线盒65将具有盖子，并且电缆55将延伸穿过该盖子中的开 口，或穿过接线盒的一侧或多侧。接线盒60将充满诸如有机硅或环氧 的合适密封剂。接线盒中的密封剂密封开口 55，并还用来锚固电缆50， 使得当操作电缆50时，电缆50不破环开口周围的密封。优选利用胶 粘剂将接线盒60的底表面65附连到聚酯背板10。已经确定出，具有 中性固化体系而不是酸性固化体系的胶粘剂对将接线盒附连到包括聚 酯材料的背板是优选的。例如己发现，具有烷氧型、胺型、环氧型或 月亏型固化体系的胶粘剂形成接线盒与聚酯板之间防水的持久连结。诸 如Dow Corning 737的肟固化胶粘剂和诸如Shin Etsu KE347TUV的环 氧固化胶粘剂是合适的。诸如Dow Corning RTV 790的胺固化胶粘剂 和诸如Dow Coming RTV 739的烷氧固化胶粘剂对于将接线盒附连到 包括聚酯材料的背板也是合适的胶粘剂。尽管已经参考描述了包含由硅晶片制造的光电池的光电模块，但 如上所述，应当理解的是，本发明不限于这种光电池。所述光电池可 以是任何类型的。例如，该光电池可以是诸如薄膜非晶硅电池或 CdS/CdTe电池的薄膜型光电池。这些光电池在本领域中是公知的，它 们可通过公知的方法沉积到诸如玻璃或金属的合适覆盖材料上。例如， 可用在本发明中的用于形成非晶硅电池的方法阐述在美国专利No. 4，064，521和4,292,092以及英国专利申请9916531.8(公开号2339963，2000年2月9日)，这里将所有这三个专利并入作为参考。本发明还涉及一种用于制造光电模块的方法，该方法包括在覆盖 板和背板之间密封至少一个光电池(优选为多个电连接的光电池)， 其中背板包括如上所述的聚酯材料。应当理解的是，这里仅仅描述并阐述了本发明的某些实施方式。 对本领域技术人员来说，备选的实施方式和多种修改将从上面的描述 中显而易见。认为这些和其它的替选物是等同的，并在本发明的精神 和范围内。实施例通过在作为覆盖板的1/8英寸厚透明回火玻璃板(约60英寸长， 约26英寸宽)和作为背板的0.002英寸厚WSAC聚酯材料单层(约与 覆盖等长并等宽)之间层压36个串联的光电池来制造光电模块。通过 制备分层结构来实现层压，该分层结构具有覆盖板，之后是具有添加 的底涂料的透明EVA片，再之后是36个串联的光电池(光电活性表 面定位成面向覆盖板)，然后是纤维玻璃增强的EVA片(也具有添加 的底涂料，以增强对聚酯的粘附性)，最后是WSAC聚酯背板。该分 层的结构还包括合适的母线，用于实现所需的电路和连接。将该分层 的结构放置到具有加热到150'C的压板的层压机中。在置于压板上约3 至4分钟以在真空下加热分层的结构后，启动层压机，并且利用一个 大气压将分层的结构压在一起一段充分的时间，以使EVA密封光电池， 交联并形成密封的光电模块。使以这种方式制造的具有WSAC单层背板的光电模块经受1500 小时的上述湿度模拟测试。在该测试后，背板不发生显著的退化，并 且模块通过上述1000V电压下的湿式泄漏电流测试。将包含光电池并 具有WSAC单层背板的6英寸正方形测试模块在上述UV暴露模拟测 试中进行测试，在该测试后，背板不发生显著的退化，并且模块通过上述1000V电压下的湿式泄漏电流测试。该极端测试表面，根据本发明具有包括聚酯的背板的光电模块对 高湿度和UV暴露的环境条件具有极好的抵抗能力。2005年7月18日提交的美国临时专利申请60/700,206在这里被 全部并入作为参考。
权利要求
1.一种光电模块，该光电模块包括覆盖板，包括聚酯材料的背板，该背板在长时间暴露于UV辐射或高湿度后不发生显著退化，一个或多个光电池，每个光电池均定位在所述覆盖板和背板之间。
2. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板是包括聚酯材 料的单层。
3. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板包括至少一个 层，该至少一个层包括具有约0.002英寸至约0.007英寸厚度的聚酯材 料。
4. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板包括至少一个 层，该至少一个层包括由ASTM E96程序测量在37.8'C下具有小于约 克/平方米/天的水蒸气传输速率的聚酯材料。
5. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板包括至少一个 层，该至少一个层包括由ASTMD149程序对0.002英寸厚的层测量具 有大于约12000V介电击穿电压的聚酯材料。
6. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板包括至少一个 层，该至少一个层包括由ASTM D882程序测量具有至少约18000psi 拉伸强度的聚酯材料。
7. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板包括至少一个 层，该至少一个层包括由ASTM E96程序测量在37.8'C下具有小于约 10克/平方米/天的水蒸气传输速率、由ASTM D149程序对0.002英寸厚的板测量具有大于约12000V的介电击穿电压、以及由ASTM D882 程序测量具有至少约18000psi的拉伸强度的聚酯材料。
8. 根据权利要求l所述的光电模块，其中所述背板是包括聚酯材 料的单层，其中该层由ASTM E96程序测量在约37.8'C下具有小于约 10克/平方米/天的水蒸气传输速率、由ASTM D149程序对0.002英寸 厚的层测量具有大于约12000V的介电击穿电压、以及由ASTM D882 程序测量具有至少约18000psi的拉伸强度。
9. 根据权利要求l所述的光电模块，还包括在所述覆盖板和所述 背板之间的密封剂。
10. 根据权利要求9所述的光电模块，还包括添加到所述密封剂 中的底涂材料。
11. 根据权利要求10所述的光电模块，其中所述底涂材料包括有 机反应性硅烷型底涂料。
12. 根据权利要求1所述的光电模块，其具有下侧，并进一步包 括接线盒，该接线盒附连到所述光电模块下侧上的所述背板。
13. 根据权利要求12所述的光电模块，其中所述接线盒通过选自 肟固化胶粘剂、胺固化胶粘剂、环氧固化胶粘剂或烷氧固化胶粘剂中 的一种或多种的胶粘剂而附连到所述背板。
14. 根据权利要求1所述的光电模块，该光电模块通过由IEC 61730-2程序测量的8000V电压下的脉冲电压测试。
15. 根据权利要求1所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过由IEC 61215程序测量的1000V电压下的湿式泄漏电流测试。
16. 根据权利要求1所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过由ffiC 61215程序测量的1000V电压下的湿式 泄漏电流测试。
17. —种用于制造光电模块的方法，该方法包括在覆盖板和包括 聚酯材料的背板之间密封至少一个光电池，该背板在长时间暴露于UV 辐射或高湿度之后不发生显著退化。
18. 根据权利要求17所述的方法，还包括以密封剂使所述覆盖板 对所述背板密封。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述密封剂包括EVA。
20. 根据权利要求17所述的方法，其中包括聚酯材料的所述背板 是单层，并且其中该层由ASTM E96程序测量在约37.8'C下具有小于 约10克/平方米/天的水蒸气传输速率、使用0.002英寸厚的层板由 ASTM D149程序测量具有大于约12000V的介电击穿电压、以及由 ASTMD882程序测量具有至少约18000psi的拉伸强度。
21. 根据权利要求2所述的光电模块，其中所述背板具有第一侧 和第二侧，并在该第一侧和第二侧上都具有有机硅底涂料。
22. 根据权利要求2所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过由IEC 612215程序测量的1000V电压下的湿式 泄漏电流测试。
23. 根据权利要求2所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过由IEC 612215程序测量的1000V电压下的湿式泄漏电流测试。
24. 根据权利要求7所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过由IEC 612215程序测量的1000V电压下的湿式 泄漏电流测试。
25. 根据权利要求8所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过由IEC 612215程序测量的1000V电压下的湿式泄漏电流 观!l试。
26. 根据权利要求7所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过由IEC 612215程序测量的1000V电压下的湿式 泄漏电流测试。
27. 根据权利要求8所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过由IEC 612215程序测量的IOOOV电压下的湿式泄漏电流 测试。
28. 根据权利要求l所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过拉力测试。
29. 根据权利要求1所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过拉力测试。
30. 根据权利要求2所述的光电模块，该光电模块在1500小时的 湿度模拟测试后，通过拉力测试。
31. 根据权利要求2所述的光电模块，该光电模块在UV暴露模拟 测试后，通过拉力测试。
全文摘要
一种光电模块，该光电模块包括第一覆盖、背板以及一个或多个光电池，每个光电池密封并定位在所述覆盖与背板之间，其中所述背板包括聚酯材料。
文档编号H01L31/048GK101258611SQ200680026424
公开日2008年9月3日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年7月18日
发明者丹尼尔·W·坎宁安, 余海斌, 杰伊·R·沙内尔, 约翰·H·沃尔格穆特 申请人:Bp北美公司