专利名称：合并光电池的透明合成结构的制作方法
合并光电池的透明合成结构本发明涉及光电池与可注塑聚合物的薄片，特别是例如聚碳酸酯的透明聚合物的薄片的集成。聚碳酸酯的注塑在大约305°C的温度下进行。此外，光电池由例如与金属或塑料制成的的基板集成的薄的硅有源面构成。光电池是挠性的或刚性的。当将它放置在聚碳酸酯的注塑模中时，在例如从305°C 冷却到环境温度的过程中经常观察到整体的扭曲。该扭曲归因于光电池的基板和有源面一方与另一方注塑材料之间的差异热膨胀， 以及归因于注塑材料的收缩效应。本发明人给自己设置了这样的任务，即获得前面提及的类型的产品，同时保证由聚碳酸酯或等效的注塑模给出的该产品的扁平的或半球形的几何形状在冷却后的保持、在冷却时和在生活环境中光电池的完整性、和良好的耐用性。因此，本发明的目标在于一种包含粘贴到注塑聚合物的光电池的合成结构，其中光电池具有粘贴到基板的有源面，其特征在于，所述光电池是连续的并且其背离注塑聚合物的面粘贴到封装聚合物，该封装聚合物的线性热膨胀系数与注塑聚合物的线性热膨胀系数相差不大于65%，并且该封装聚合物具有使得自已能够耐受注塑聚合物的注塑并促进向注塑聚合物的粘贴的最小融点；或者其特征在于，所述光电池是镂空的。当光电池具有没有洞或没有间断的完整表面时，就称它是连续的。比较而言，镂空的光电池在此是指包含洞的不连续表面，例如栅格，或指一系列未连接的数个小电池。因比通过在注塑之后冷却注塑聚合物的过程中限制光电池与注塑聚合物之间的差异膨胀，保证了期望用于整体的最终几何形状的保持，不管是扁平的几何形状还是包含特定的半球形的几何形状。这是因为，注塑聚合物的收缩伴随有下列类似的收缩-封装聚合物的收缩，所述封装聚合物缓冲或吸收光电池的可能的差异收缩，或-当光电池是镂空的时光电池的收缩。在该后一种情况下，可以不使用封装聚合物，并且将电池简单地与注塑聚合物结合，但封装聚合物对于镂空的电池的这样的使用-如对于连续电池那样-并不偏离本发明的范围。在一个特别的实施方案中，光电池的朝向注塑聚合物的面也粘贴到如上所述通过其热膨胀和最小融点的特征来定义的封装聚合物。因而，该封装聚合物可以构成用于光电池的具有差异热膨胀的完整缓冲护套。因而，粘贴到电池的两个面的封装聚合物可以是相同的或不同的，只要它们满足上面定义的标准。该特别的实施方案在连续的光电池，尤其是刚性的光电池的情况下是提倡的，对于这样的情况，只将背离注塑聚合物的面粘贴到封装聚合物在某些情况下可能不足以缓冲电池的差异收缩和避免涉及期望用于所获得的整体的最终形状的背离。光电池的基板可以
-不同于封装聚合物，或者相反-构成该封装聚合的至少一部分，因此电池的有源面直接沉积在封装聚合物上。这样的基板的一个例子是具有在13-125 μ m之间，优选地20-30 μ m之间厚度的聚酰亚胺薄片。所述注塑(可注塑的)聚合物是透明的，或不透明的，并且可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或相似物组成。然而，该注塑聚合物优选是聚碳酸酯或等效物并且具有2-10mm 之间的厚度，特别地至多等于7mm的厚度。光电池的基板可以是金属的或等效物的，并且可选地是镂空的并且具有 25-500 μ m之间，优选地75-250 μ m之间的厚度，或者是具有13-125 μ m之间厚度的聚合物， 例如聚酰亚胺。其例子是由以下材料制成的电池基板-挠性钢，具有25-200μ m,优选地100-150 μ m的厚度，或-刚性钢，具有100-500μ m，优选地175-225 μ m的厚度。光电池的有源面可以由与例如挠性金属的或聚合物的基板组合的具有20-200 μ m 之间厚度的无定形硅的薄片构成，或由与例如刚性金属基板组合的具有100-300μπι之间厚度的晶体硅的薄片构成，或者由与挠性或刚性的聚合物基板、金属基板等等组合的 CIGS (CuInGaSe)或CdTe类型的薄层构成。优选地，封装聚合物由粘贴到光电池的一面或两面、具有13ym-2mm之间的厚度， 优选地至多等于500 μ m厚度的聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氨基甲酸酯或等效物的薄片构成。特别优选地，该薄片的厚度至少等于250 μ m，除非当它构成光电池的基板时，该基板的厚度有利地至多等于125 μ m,且尤其在20-30 μ m之间。根据本发明的结构的其他优选的特征-封装聚合物伸出光电池的侧面至少3%；因此在具有士0. 5mm公差的125x125mm 或156x156mm的由晶体硅形成的电池的情况下，该伸出可能为至少4. 5mm ；-注塑聚合物或封装聚合物是带颜色的，只要它相对于太阳被安置在光电池后面； 该措施使得能够过滤车辆或建筑物里面的太阳辐射而不影响被电池接收的太阳辐射，并且或多或少使电池避开车辆或建筑物占有者的视线；-所述结构在其表面的至少一部分上是透明的。此外，本发明的目标在于一种用于制造如上面所描述的结构的方法，其中，在所述注塑聚合物的注塑过程中将所述光电池放置在所述注塑该聚合物的注塑模中。此外，该注塑过程使得能够获得复杂的形状，尤其是半球形的形状，具有在合成结构的范围内可变的厚度，透明部分或不透明部分等等。此外，本发明的措施(光电池的背离注塑聚合物的面粘贴到封装聚合物，或镂空的光电池)保证了所期望的这些或多或少复杂的形状在冷却后的保持、在冷却时和在生活环境中光电池的完整性，和良好的耐用性。本发明的另一个目标在于包含如上面所描述的结构的简单或复合的、以及单层或层压的玻璃。复合玻璃是指由以空气带或干燥气体带(在干燥剂存在下)的插入而彼此间隔开的数个透明衬底构成的玻璃。这些透明衬底中的每个可以是单层的或层压的。如果玻璃仅包含一个这样的透明衬底，那么就说玻璃是简单的。
简单的玻璃当其是层压的时包含通过中间的粘合剂(例如聚乙烯醇缩丁醛或聚氨基甲酸酯)与例如透明玻璃或塑料薄片相连的所述注塑聚合物。本发明的另一个目标是上面所描述的玻璃在陆地运输工具(尤其是作为机动车辆顶盖)、空中运输工具或水中运输工具，在建筑工业或在街道设施(公共汽车候车亭、电话亭、显示面板等等)中的应用。现在，通过参考所附的
图1至图6的下面的例子，对本发明进行举例说明，所述附图示意地表示本发明的合成结构的六个实施方案。未评论该结构的不同构成部件的相对尺寸，但是如果需要，在下文中会进行阐述。图1的光电池包含具有125 μ m厚度的殷钢类型的挠性钢的镂空基板3，或替换地， 具有200 μ m厚度的刚性钢的镂空基板3。电池的有源面2由具有20-200 μ m厚度的无定形硅的薄片组成，或替换地，由具有 100-300 μ m厚度的晶体硅的薄片组成，或也由通过CIGS或CdTe等光电薄层形成的沉积体组成。聚酰亚胺的缓冲护套4包裹整个光电池。在电池每个面上的聚酰亚胺的厚度为 25 μ m。替换地，可以在电池的每个面上使用250-500 μ m的聚碳酸酯。缓冲护套伸出电池的周缘4. 5mm。与图1的表示相反，具有4mm厚度的聚碳酸酯薄片1通过注塑而在图上的右侧面或左侧面上结合到所述整体。在层压结构被用于定位在所表示的太阳右边的情况下，如果将聚碳酸酯1结合到图上的电池的右边，那么该聚碳酸酯可以是带颜色的。在相反的情况下，这样的特征可能限制到达电池的有源面2的太阳辐射。在图2中，将图1的缓冲护套4用结合到有源面2的简单聚合支持物4代替。聚合支持物4的性质和厚度与结合到电池的两面的每一面上的图1的缓冲护套4的部分相同。基板3是由上面提到的挠性钢制成的类型。光电池的有源面2是由上面提到的无定形硅或CIGS，CdTe薄层等等制成的类型。聚碳酸酯薄片1通过聚合支持物4结合在电池的右侧面上。它可以是带颜色的。图3的合成结构通过倒换图2的构件1与4的位置来获得。聚合支持物4可以是带颜色的。在图4至图6中，电池的基板3是与图2的聚合支持物4相同的聚酰亚胺或聚碳酸酯的缓冲薄片4。在图4中，该基板3与具有相同性质的另一薄层组合，该基板与该薄层形成与图1 的相似的缓冲护套4。聚碳酸酯薄片1通过注塑结合在电池的右侧面或左侧面上。在定位于图4中的右边的情况下，它可以是带颜色的。在图5和图6上，电池的有源面2通过聚酰亚胺或聚碳酸酯基板3、4而结合到聚碳酸酯薄片1。聚碳酸酯薄片1或者聚酰亚胺或聚碳酸酯基板3、4可以分别在图5和图6 中是带颜色的。
权利要求
1.一种包含粘贴到注塑聚合物(1)的光电池的合成结构，其中光电池具有粘贴到基板(3)的有源面O)，其特征在于，所述光电池是连续的并且其背离注塑聚合物(1)的面粘贴到封装聚合物G)，该封装聚合物(4)具有与注塑聚合物(1)的线性热膨胀系数相差不大于65%的线性热膨胀系数和具有使得自己能够耐受注塑聚合物(1)的注塑并促进向注塑聚合物(1)的粘贴的最小融点；或者其特征在于，所述光电池是镂空的。
2.根据权利要求1的结构，其特征在于，光电池的朝向注塑聚合物(1)的面也被粘贴到封装聚合物(4)。
3.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，所述基板(3)不同于封装聚合物G)。
4.根据权利要求1或2的结构，其特征在于，所述基板(3)构成封装聚合物(4)的至少一部分。
5.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，所述注塑聚合物(1)是聚碳酸酯或等效物，并且具有2-10mm之间的厚度，优选地具有至多等于7mm的厚度。
6.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，光电池的基板(3)是由金属或等效物制成的，并且可选地是镂空的，并且具有25-500 μ m之间，优选地75-250 μ m之间的厚度，或是由具有13_125μπι之间厚度的聚合物制成的。
7.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，光电池的有源面(2)由具有20-200μπι 之间厚度的无定形硅的薄片构成，或由具有100-300 μ m之间厚度的晶体硅的薄片构成，或者由CIGS(CuhfeiSe)或CcTTe类型的薄层构成。
8.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，所述封装聚合物由粘贴到光电池的一面或两面上、具有13 μ m-2mm之间厚度，优选地至多等于500 μ m厚度的聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氨基甲酸酯或等效物的薄片构成。
9.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，所述封装聚合物(4)伸出光电池的侧面至少3%。
10.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，所述注塑聚合物(1)或封装聚合物(4)是带颜色的，只要所述注塑聚合物(1)或封装聚合物(4)相对于太阳被安置在光电池后
11.根据前述权利要求之一的结构，其特征在于，该结构在其表面的至少一部分上是透明的。
12.一种用于制造根据前述权利要求之一的结构的方法，其特征在于，在所述注塑聚合物的注塑过程中，将所述光电池放置在注塑聚合物的模中。
13.一种包含根据权利要求1至11之一的结构的、简单或复合的、以及单层或层压的玻^^ ο
14.根据权利要求13的玻璃在陆地、空中或水中运输工具中，在建筑工业中、或在街道设施或户外设施中的应用。
全文摘要
本发明涉及-包含粘贴到注塑聚合物(1)的光电池的合成结构，其中光电池具有粘贴到基板(3)上的有源面(2)，其特征在于，所述光电池是连续的并且其背离注塑聚合物(1)的面粘贴到封装聚合物(4)，该封装聚合物具有与注塑聚合物(1)的线性热膨胀系数相差不大于65％的线性热膨胀系数和具有使得自己能够耐受注塑聚合物(1)的注塑并促进向注塑聚合物(1)的粘贴的最小融点；或者其特征在于，所述光电池是镂空的；-包含这样一种结构的单层的、层压的、简单的或复合的玻璃。
文档编号H01L31/048GK102388463SQ201080016038
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月2日 优先权日2009年4月9日
发明者A·韦拉-德巴耶尔, B·莫泰勒 申请人:法国圣戈班玻璃厂