太阳能组件背面封装构件和太阳能组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种太阳能组件背面封装构件和包括该种太阳能组件背面封装构件 的太阳能组件。
【背景技术】
[0002] 太阳能组件背面封装构件应当是耐候性好到即使在户外使用几十年后仍能使太 阳能组件的太阳能电池与气候充分隔离。一般来说，运由多层层压板确保实现，所述层压 板由聚氣乙締（PV巧（如Tcdiar"', DuPont,美国，维明顿）和聚对苯二甲酸乙二醇醋（PET) 制成，聚对苯二甲酸乙二醇醋一般作为中屯、隔离膜设置在两层恥姐a卢膜之间和任选的附 加的粘合层之间。并且，能够使用由聚締控、聚酷胺或其他聚合物制成的各种层。例如，在 EP2482338A2有描述运种太阳能组件背面封装构件的层压型结构。运种层压型层结构具有 分别带有一层压平面或层压表面的至少一块聚合物板或聚合物锥（foil)。根据本发明，与 聚合物锥相比，聚合物板更厚并且更坚固或更坚硬。各聚合物板和聚合物锥能够用相同材 料或不同材料制成。例如，可W分别使用聚醋聚合物板或聚合物锥，聚締控聚合物板或聚合 物锥，含氣聚合物板或聚合物锥作为聚合物板或聚合物锥。分别用于聚合物板或聚合物锥 的材料的实例有聚氣乙締、聚对苯二甲酸乙二醇醋和/或聚締控。每种聚合物板或聚合物 锥各自分别是能够抗UV、机械稳定的和/或有粘附性的。如果需要，所述层压型层结构包 括分别作为粘合膜的聚合物板或聚合物锥。所述聚合物板或聚合物锥各自能够形成为层或 膜，本发明中的膜是一薄的层。
[0003] 聚合物板或聚合物锥常常与封装材料组合使用。所述封装材料直接接触太阳能电 池，并且由，例如，乙締醋酸乙締醋巧VA)、聚乙締醇縮下醒（PVB)、离聚物、聚締控或娃酬制 成。所述相同或不同的封装材料能够用在太阳能电池的正面或背面（从太阳入射的方向 看）。
[0004] 由于1心113!'''和其他含氣聚合物相当昂贵并且难^回收，在邸248233842中提出一 种特殊的聚醋锥作为太阳能组件背面封装构件。虽然其具有改善的抗水解性能和良好的电 绝缘性能，但在具有很多尘暴、沙暴W及增强的UV曝露的区域其不能W耐候方式足够长时 间地保护太阳能组件。因此，运种太阳能组件在沙漠地区使用具有有限的适用性。
[0005] 尤其是沙漠地区中，太阳能组件暴露在由沙暴造成的增加的机械应力和增强的UV 曝露下，现有的太阳能组件的磨损更高。运是由于运样的事实造成的，即，使用的聚合物锥 对于UV福射抗性有限，并且考虑到所需的长达二十年的使用寿命，对于摩损其机械稳定性 太低。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种太阳能组件背面封装构件材料和太阳能组件，其在增强 的UV曝露和机械摩损应力（特别是由沙和尘造成的）下具有足够的耐候性。
[0007] 该目的是通过具有专利权利要求I的特征的太阳能组件背面封装构件和具有专 利权利要求6的特征的太阳能组件解决的。
[0008] 根据本发明，所述层压型层结构具有至少一个带有多个层开口的保护层，该保护 层W-覆盖区覆盖至少70%的所述层压表面。由于存在所述保护层的多个层开口，位于保 护层下面的太阳能组件背面封装构件的至少15%的区域W及最大99. 9%的区域覆盖在覆 盖区内。所述保护层中的多个层开口的设置方式为，所述保护层形成一由多股线（threads) 制成的结构，其开口用于扩散。所述由多股线制成的结构采用规则的线系统（特别是机织 物或针织物（woven or knitted f油ric))实现和/或采用不规则的线系统（特别是无屈 曲织物）实现。
[0009] 所述保护层用于保护背面封装构件的层压型层结构的下层聚合物组分不受到特 别是由沙子造成的机械磨损，W及保护运些聚合物组分不因UV光降解。所述保护层显著地 防止或减少了由沙子造成的磨损，W及保护下层聚合物板或聚合物锥不受到运种机械损害 W及过度的UV福射。因此，所述太阳能组件背面封装构件为处于增强的UV曝露W及尘暴 或沙暴地区的太阳能组件提供了更好的耐候性，因此，其特别适合用于沙漠地区。另外，实 验表明，包括运样一种具有由线系统制成的保护层的背面封装构件的太阳能组件能在抵抗 机械应力（尤其是由风或雪造成的）方面带来明显更高的太阳能组件机械稳定性。
[0010] 此外，所述太阳能背面封装构件和使用运种构件制造的太阳能组件就其通过由线 系统形成保护层实现的优点来说是有成本效益的。
[0011] 此外，由于保护层中存在层开口，所述太阳能组件背面封装构件是开放式扩散的， 因为采用所述层开口，保护层不是将会变成扩散屏障的平面连续层。因此，所述保护层允许 所述层压型层结构与环境进行气体扩散交换。特别地，若所述太阳能组件背面封装构件设 置在包括乙締醋酸乙締醋作为封装材料的太阳能组件中，运是尤其有利的。醋酸能够通过 乙締醋酸乙締醋的水解形成。若其不能从太阳能组件中排出，会导致不期望出现的太阳能 电池和/或电互联结构的降解。
[0012] 所述层压型层结构具有至少一层保护层，其沿所述层压表面的至少70%延伸。为 此，所述保护层还可W包括多个分段，运样各保护层分段的总和覆盖层压表面的70%。优 选地，所述保护层覆盖所述层压表面的至少80 %，更优选地至少90 %，甚至更优选地至少 99%。也就是说，边缘区或者在分段式结构的情况下的边缘区和中间区可W不被保护层覆 单rm O
[0013] 在那些保护层覆盖了所述层压型层结构的聚合物区的区域中，形成了所谓的层压 表面的覆盖区。运种覆盖区是一区域，该区域是由所述保护层和至少一块聚合物板或聚合 物锥形成的保护层-聚合物-边界表面的总和形成的。运意味着，在保护层的层开口区域， 由于层开口的存在，运种保护层-聚合物-边界表面是不存在的。因此，在覆盖区中，在保护 层下面的太阳能组件背面封装构件的区域的至少15%并且最多99. 9%是被覆盖的，例如， 运些区域形成水平朝向的保护层-聚合物-边界表面，其占所述覆盖区的至少15%并且最 多99. 9%。通过形成格网形式的保护层，可W实现范围从15%至20%，或从20%至25%， 或从25%至30%的覆盖。根据格网条宽度和格网开口宽度的关系，覆盖量可W较大或较 小。根据层开口的设计，它们可W形成为微观的或宏观的（即，能够用肉眼看见）。优选地， 所述格网是机织金属格网。
[0014] 所述层压型层结构可W包括一保护层，该保护层具有微观的或宏观的层开口，运 可在该保护层的俯视图中看到。例如，所述保护层是规则的机织金属线的格网。在运种实 施例中能够透过层开口看到层压型层结构的下层聚合物区域。
[0015] 另外，所述保护层可W形成为多个格网，运些格网基本W不规则的方式一个布置 在另一个上面。作为替换或额外地，所述保护层能够包括由多股线制成不规则松散感类型 结构的机织或针织的线系统或无屈曲织物型线系统。同样，在运些实施例中，所述保护层具 有多个层开口，但是，其基本不会在垂直于所述保护层的表面的方向上延伸穿过整个保护 层。相反，它们是多个小裂口和开口，在保护层的空间结构的所有方向上W不规则的分布延 伸。与在运种保护层的俯视图中的格网或金属线网相反，一个人不能透过保护层看到层压 型结构的各聚合物区域。
[0016] 所述保护层形成为一由多股线制成的结构，并且因此是开放式扩散的。开放式扩 散的结构应理解为一能渗透通过液体的结构，比如能渗透通过醋酸。所述线可具有的直径 范围是从IOym至500 Jim。优选地，所述线的直径范围是从150 Jim至250 Jim。作为替换， 所述线的直径能够大于500 ym。所述线可W是金属线，例如，侣线和/或不诱钢线。作为替 换或额外地，所述线可W是玻璃纤维线和/或碳纤维线。在