將封裝層施加到包括背接觸式電池的光伏模塊用背板的製作方法

2023-06-08 00:55:46 2

將封裝層施加到包括背接觸式電池的光伏模塊用背板的製作方法
【專利摘要】本發明涉及將封裝層施加到包括背接觸式電池的光伏模塊用背板。本發明提供一種適於被施加到背接觸式背板的表面的多層結構，該背接觸式背板用於包括背接觸式太陽能電池的光伏模塊。多層結構包括由介電材料組成的不可伸長的中間層（240）。多層結構還包括被聯接到中間層的上表面（242）的封裝材料上層（280）以及被聯接到中間層（240）的下表面（244）的熱粘合材料下層（270）。多層結構還具有在預定位置穿出的多個通孔。
【專利說明】將封裝層施加到包括背接觸式電池的光伏模塊用背板
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏模塊領域。特別地，本發明涉及在光伏模塊中使用的背接觸式背板領域。
[0002]更具體地，本發明涉及多層系統及用於生產該多層系統的方法，該多層結構將在光伏模塊的組裝期間被施加到背接觸式背板的表面。
【背景技術】
[0003]太陽能電池被用於通過光伏效應將太陽光轉換成電能。因此，太陽能電池是用於代替化石燃料的最有前景的替代能源之一。太陽能電池由半導體材料形成並且被組裝以形成所謂的光伏模塊，該光伏模塊進而成組以便形成被典型地安裝在建築屋頂等的光伏電站。
[0004]為了形成光伏模塊，通過被稱為「帶」(ribbon)的適當的電導體串聯成組的太陽能電池組典型地藉助於封裝材料封裝，所述封裝材料諸如是通常已知為EVA的具有高含量醋酸乙烯酯的聚乙烯(PE)。包封太陽能電池的封裝材料於是插入到表面層和基層之間或插入到表面層和背板之間，從而完成光伏模塊。
[0005]典型地模塊的由玻璃製成的表面層或主表面覆蓋模塊的暴露於太陽的表面並且允許太陽光到達電池。另一方面，背板執行多重任務。背板確保封裝材料和太陽能電池不受環境因素的影響，同時防止電氣連接被氧化。特別地，背板防止與大氣條件有關的溼氣、氧氣和其他因素損壞封裝材料、電池和電氣連接。背板還為電池和相應的電路提供了電絕緣。此外，背板由於美觀原因必須具有高的不透明度，並且由於功能原因在朝向太陽的部位必須具有聞的反射率。
[0006]傳統的光伏模塊由多層組成。下層由背板組成，包括EVA的第一封裝層配置於背板上。電池然後向下放置到封裝層上，從而形成串(string)，其中電池藉助於帶而彼此串聯連接。相鄰的串然後通過兩個或多個被稱為「母線」的連接部連接。第二封裝層然後配置在電池的上部，玻璃最終被置於第二封裝層上。
[0007]包括傳統的太陽能電池的光伏模塊中的電連接發生在電池的前側和後側。傳統地藉助於被稱為「銷」(finger)的一系列大致平行的線狀觸點實施到電池的前側、即暴露於光輻射的一側的電極的電連接，該線狀觸點藉助於相對於銷的縱向橫切地配置的兩個或多個帶連接。接觸前側電極的方式、還被已知為「H-patterning」(H圖案化)引起暴露於光福射的表面由於銷和帶的存在而引起的遮光問題。
[0008]傳統的電接觸因而使得電池和太陽能模塊的效率降低。此外，電池必須彼此充分地遠離，這是由於當帶從電池的上側通過到相鄰的電池的下側時，帶須具有用於彎曲的足夠空間。此外，由於需連接相鄰的電池串，母線在相鄰的電池串之間還須具有足夠的空間。
[0009]為了解決這些問題，已實現了被稱為「背接觸式電池」的太陽能電池系列。該系列包括以下類型的太陽能電池:交指式背接觸式電池(IBC)、發射極繞通電池(EWP)、金屬穿孔卷繞電池(MWT)。[0010]背接觸式電池是有利的，這是因為它們允許電池的兩電極的觸點轉移到電池的後偵牝即轉移到未暴露於光輻射的一側。這減小了遮光效果，由此，由於電池的外表面上不存在歐姆觸點，允許電池暴露於輻射的有效表面的增加。使用背接觸式電池的另一個優勢在於如下事實:組裝模塊的加工可以極大地自動化，同時消除在串中串聯連接電池的加工階段。此外，由於無需通過帶和母線提供連接，因此封裝層的厚度可以減小，導致與提高光透明度和降低成本相關優點。
[0011]在背接觸式電池的各系列當中，MWT電池證明特別高效並且容易實現。圖1a和圖1b分別不出MWT電池的前表面(即暴露於光福射的表面)和後表面。另一方面，圖2不出MWT電池的截面。
[0012]MWT電池從摻雜晶圓開始生產，從而獲得具有給定極性的自由電荷的區域662和具有相反極性的自由電荷的區域664之間的接合部。例如，區域662可以摻雜有η型摻雜齊IJ，區域664可以摻雜有P型摻雜劑。接合部位於基本上與晶圓的前表面和後表面平行的平面上。
[0013]如圖1b和圖2所示，藉助於直接形成於電池的後側的電觸點640來接觸與區域664相對應的電極。另一方面，藉助於包括幾個部分的電觸點620來接觸與區域662對應的電極。如圖1a和圖2所示，觸點620的與區域662相對應的部分622形成於電池的前側並且包括允許收集區域662中電荷的金屬半導體接合部。該電荷於是被轉移到觸點620的配置在電池的後側的後部分624。通過觸點620的形成在貫穿晶圓厚度延伸的通孔中的部分626而產生電荷轉移。以該方式，無需在電池的前表面上存在帶，這導致相對於太陽能電池的傳統結構提聞了效率。
[0014]圖1b示出的表示在圖中的電池600在電池600的後側包括15個給定極性的電極的觸點640和16個相反極性的電極的觸點624。因此，在電池600的後側存在31個歐姆觸點。
[0015]背接觸式電池提出了與適於容納背接觸式電池的模塊的設計和結構有關的新的技術問題。例如，背板必須設計成支撐連接電路，與電池的兩個電極(基極和發射極)的連接在該連接電路上實現。該問題的一個解決方案是所謂的背接觸式背板，背接觸式背板是連接電路直接實施在背板的面向電池的表面的傳統背板的改進。在下文中，將更詳盡地說明背接觸式背板的結構。
[0016]在圖3中示出了包括背接觸式太陽能電池的光伏模塊的結構。
[0017]背接觸式電池600被配置在上封裝材料層450和下封裝材料層400之間。然後，電池600和封裝材料層400、450被包封在表面層800和背板200之間，其中，表面層800典型地由玻璃或透明且抗反射的材料製成，背板200可以是背接觸式背板。
[0018]在圖3中，還可以看見導電材料構成的連接電路連接到太陽能電池的電極的路徑。如果背板200是背接觸式背板，則連接電路直接形成在下層絕緣基板的表面上並牢固地固定到該表面。連接電路用於確保與太陽能電池600的兩極(即與基極和發射極)的電接觸。特別地，導電材料的路徑設置有焊盤222，焊盤222標記連接電路的待與形成在電池600的表面上的電極之一的觸點電連接的點。
[0019]諸如圖3所示的光伏模塊的組裝過程典型地以如下所述的方式進行。
[0020]待配置在電池600和背板或背接觸式背板200之間的下封裝材料層400被穿孔，使得在完成模塊之後，形成在下封裝材料層400中的孔與配置了用於和電極接觸的焊盤222的區域相對應。然後，將穿孔的封裝材料層400置於背板或背接觸式背板200上面，使得下封裝材料層400的孔以使得焊盤222朝外側露出的方式與焊盤222對應或對準。
[0021]然後，將導電材料的塊或滴沉積到形成在背板或背接觸式背板200的表面上的連接電路的導電路徑的焊盤222上。焊盤222的表面通過下封裝材料層400的孔保持露出。沉積到焊盤222上的導電材料例如可以包括已知為「導電粘合劑」(ECA)類型的導電膏。
[0022]隨後，待嵌入模塊中的電池600被放置到下封裝材料層400上，使得具有形成在電池的後表面上的電極的各接觸元件與施加於一個焊盤222並通過下封裝材料層400的一個孔暴露給電池600的觸點的導電膏塊接觸。然後，將上封裝材料層450放置到電池600的與後表面相反的上表面上，所述後表面與施加至焊盤222的導電膏接觸。最後，透明且抗反射材料的表面層800被置於上封裝材料層450上。
[0023]在所述結構已經被如上所述地製備出之後，所述結構可以上下倒置並緊接著在145°C至165°C之間的溫度下在真空中層壓在8分鐘至18分鐘之間可變的時間間隔。
[0024]圖4a示出了層壓處理之前的模塊的結構。如前所述地堆疊的模塊的組成部件可單獨識別。特別地，圖4a示出的堆疊體從圖的底部開始向上順次包括:背板或背接觸式背板200，其具有已經施加有導電膏300的導電焊盤222 ;下封裝材料層400 ;電池600 ;上封裝材料層450 ;和表面層800。圖4b示意性地示出了已經進行了層壓處理之後的模塊的結構。在第一層壓階段，所述結構被配置到藉助於泵抽出空氣的真空室中。然後在維持模塊所在區域的真空的狀態下，將壓力施加到所述結構，以壓緊構成光伏模塊結構的層。整個周期優選地具有少於18分鐘的總持續時間。該周期優選地在140°C至165°C之間的溫度下發生。
[0025]層壓導致導電膏300通過其聚合作用而硬化，由此使得電池600附接至背板200。此外，層壓處理的任務還在於使得上封裝材料層450和下封裝材料層400熔融然後聚合。以該方式，下封裝材料層400的封裝材料通過熔融而填充導電膏300、背板或背接觸式背板200和電池600的後表面之間的所有空隙空間。此外，聚合後，上封裝材料層450還在表面層800和電池600的與上封裝材料層450接觸的外表面之間發揮粘合作用。類似地，下封裝材料層400在聚合後也在電池600的後表面和背板200之間發揮粘合作用。
[0026]上面給出的說明強調了當生產光伏模塊時所面對的技術挑戰。
[0027]首先，在諸如EVA等封裝材料板中穿多個孔不是微不足道的工作，特別地，在1700mm xlOOOmm的整個尺寸上，如果孔須具有預定的位置，定位的誤差須減小到大約
0.1_。由於下封裝材料層400的各孔須與用於接觸連接電路的焊盤222的一個焊盤相對應，因此公差度如此低。因此，由孔在封裝材料層400中形成的圖案須準確地與由焊盤222形成的圖案相對應。
[0028]應當進一步考慮的是,封裝材料箔具有與模塊相同的尺寸，即典型地1.7m xlm。這樣較大的尺寸可能使更難進行穿孔操作。此外，封裝層典型地不具有機械穩定性並且具有限制其尺寸穩定性的高熱膨脹/收縮係數。例如，當經受拉伸應力時，封裝材料板或箔傾向於以黏彈性的方式伸長。封裝材料的該特徵典型地使更難進行穿孔操作。
[0029]此外，待穿出的孔的數量是極大的。如前面參照圖1b所述，16個電極觸點和15個其他電極觸點典型地形成於MWT電池的後側。光伏模塊通常包括60或72個電池。因而，在模塊具有60和72個電池的情況下，待在封裝材料層上穿出的孔的數量分別為1860和2232。因此穿孔是相當長且複雜的工作，這導致增加生產成本。
[0030]當生產光伏模塊時，極精細的操作則是將穿孔的下封裝材料膜400與在下面的背板或背接觸式背板200對準，導電膏將被施加於背板或背接觸式背板200的導電焊盤222。確實地，下封裝材料層400中的各孔須準確地與相應的導電焊盤222相對應。在使下封裝材料400和背板或背接觸式背板200對準時的誤差限度非常小。小誤差限度的原因在於封裝材料層中的孔和導電焊盤222之間的未對準很有可能引起導電焊盤222被封裝材料層400覆蓋，因此可能引起電池600的電極中的一個電極與背板或背接觸式背板200的接觸出現故障。在更不利的情況下，封裝材料層400中的孔和導電焊盤222之間的未對準可能在隨後光伏模塊的組裝階段引起導電膏從導電焊盤222擴散到背板或背接觸式背板200的面對電池的表面的不期望區域。
[0031]即使下封裝材料層400的孔能夠與在背板或背接觸式背板200上的導電焊盤222準確地對準，也會在隨後模塊組裝步驟中產生嚴重的問題。這是由於如下事實:下封裝材料層400相對於背板或背接觸式背板200的位置在隨後組裝處理階段中應當保持不變:電池600的沉積、上封裝材料層450的沉積、表面層800的沉積以及最終的層壓。
[0032]還可能發生:當待組裝的結構從上述組裝階段中的一個階段通向另一個階段時，該結構從生產線的一個位置移動到另一位置。此外，當上封裝材料層450或表面層800引入到結構中時，作為沉積處理期間結構經受壓力的結果，下封裝材料層400可能相對於背板200橫向地偏移。還應當指出的是，在層壓期間，封裝材料層400可能響應於溫度增加而膨張變形或收縮變形。因此，維持下封裝材料層400相對於背板或背接觸式背板200的位置恆定是很重要的工作，光伏模塊的製造者通過使用現有技術可用的工具來製造光伏模塊逃避不開這個任務。

【發明內容】

[0033]鑑於上述問題和與組裝光伏模塊的傳統步驟相關的缺點，本發明的目的在於提供能夠克服所述問題的用於光伏模塊的部件和生產該部件的方法，該部件待施加到用於光伏模塊的背接觸式背板的表面。
[0034]特別地，本發明的目的之一在於提供一種包括介電材料層和封裝材料層的多層結構，該多層結構以如下方式待施加到用於光伏模塊的背接觸式背板的表面；允許以方便、經濟有效和準確的方式組裝光伏模塊。
[0035]本發明的另一目的在於提供一種多層結構和用於實施多層結構的方法，由此，在製造光伏模塊的各種階段期間可獲得下封裝材料層的優異穩定度，從而使得封裝材料層可在製造模塊期間不移動。
[0036]本發明的另一目的在於提供一種多層結構和用於實施多層結構的方法，由此，可實現光伏模塊的最終結構和中間結構的更大精度，由此確保可重複的高加工度並且使由於缺陷產品導致的資源浪費降低到最小程度。
[0037]本發明的另一目的在於提供一種多層結構和用於實施多層結構的方法，由此，當組裝光伏模塊時可消除與導電膏汙染或不期望的擴散相關的風險。
[0038]本發明的另一目的在於提供一種多層結構和用於實施多層結構的方法，由此，藉助於工業上的和可重複的方法可簡化在製造光伏模塊期間對下封裝材料層進行穿孔的不便且複雜的處理步驟。
[0039]通常通過光伏模塊的製造者來進行對下封裝材料層進行穿孔和使封裝材料層與背接觸式背板對準的難纏處理步驟。因此，本發明的另一目的在於提供一種多層結構，其適於被施加到背接觸式背板的表面並且能夠從對準封裝材料層進行穿孔和對準封裝材料層的工作中解脫光伏模塊的製造者，由此簡化和優化組裝和/或生產太陽能模塊的方法。
[0040]根據本發明，基於如下新穎和創新的概念來提供適於被施加到用於光伏模塊的背接觸式背板的表面的多層結構:如果下封裝材料層與之前處理的介電材料層設置在一起，使得封裝材料層可牢固地固定到介電材料層表面中的一個表面，則光伏模塊的製造方法可簡化、加速並且更準確。
[0041]本發明還基於如下新穎和創新的概念:熱粘合樹脂層可被施加到介電材料的與固定封裝材料層的表面相反的表面，從而允許介電材料層穩定地粘附到背接觸式背板的將施加多層結構的表面。
[0042]通過附加方案和以下說明來提供本發明的優選實施方式。
[0043]本發明還提供如方案15和以下說明中限定的生產多層結構的方法，該多層結構適於被施加到用於光伏模塊的背接觸式背板的表面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]根據下面對附圖中示出的根據本發明的裝置和方法的實施方式的說明，本發明的其他特徵和優點將變得更清楚。在附圖中，相同和/或相似和/或相應的部件由相同的附圖標記或字母表示。特別地，在附圖中:
[0045]圖1a示出MWT型太陽能電池的外表面或前表面的俯視圖；
[0046]圖1b示出MWT型太陽能電池的內表面或後表面的俯視圖；
[0047]圖2示出MWT型太陽能電池的截面；
[0048]圖3示出光伏模塊的一部分的分解視圖；
[0049]圖4a示出在層壓處理之前的光伏模塊的結構；
[0050]圖4b示出在層壓處理之後的光伏模塊的結構；
[0051]圖5示出傳統類型的背接觸式背板的截面；
[0052]圖6示出在製造根據本發明的實施方式的多層結構的過程中的中間階段的截面；
[0053]圖7示出包括根據本發明的實施方式的多層結構和背接觸式背板的一部分的系統的截面，多層結構施加到背接觸式背板的表面；
[0054]圖8示出包括太陽能電池、根據本發明的實施方式的多層結構和背接觸式背板的系統的截面，多層結構施加到背接觸式背板的表面；
[0055]圖9示出在系統經受層壓處理之後、包括根據本發明的實施方式的多層結構和背接觸式背板的一部分的系統的截面，多層結構施加到背接觸式背板的表面。
【具體實施方式】
[0056]在下文中，將參照附圖所示的特定實施方式說明本發明。然而，本發明不限於以下詳細的說明中描述的和附圖所示的特定實施方式。而是，所述的實施方式僅示出範圍由權利要求書限定的本發明的幾個方面。
[0057]本發明的其他變型和變化對於本領域技術人員而言是顯而易見的。結果，本說明書被認為是包括範圍由權利要求書限定的本發明的所有變型和/或變化。
[0058]圖5示意性地示出在現有技術中通用的光伏模塊用背接觸式背板200。光伏模塊的空氣側為圖5的底部所在側，此處示出的背接觸式背板20的下方。
[0059]背接觸式背板200包括暴露於光伏模塊的空氣側的絕緣複合體或絕緣基板210。
[0060]絕緣基板210包括第一絕緣層212、中間層214和第二絕緣層216。
[0061]第一絕緣層212具有朝向光伏模塊的空氣側暴露的表面並且第一絕緣層212用作抵抗溼氣、紫外線、氧氣和可能滲透到模塊中的其他外部環境介質的屏障，外部環境介質滲透到模塊中將對模塊的一些構成部件造成損傷或引起聚氨酯等或聚酯等粘合劑退化並且變黃。
[0062]第一絕緣層212的與暴露於空氣側的表面相反的內表面面對中間層214，該中間層214用作抵抗溼氣和水蒸汽的屏障。中間層214典型地由鋁組成，該中間層214優選地具有8微米至25微米的厚度。
[0063]中間層214的與面對第一絕緣層212的表面相反的內表面於是面對第二絕緣層216，該第二絕緣層216用作電絕緣體和另一屏障。
[0064]導電材料層220於是被施加到第二絕緣層216的與第二絕緣層216面對中間層214的表面相反的內表面。施加到第二絕緣層216的表面的導電材料層220隨後被處理從而形成包括諸如路徑、走線等通常為長條狀的導電元件的圖案。該圖案形成連接至太陽能電池的電極的連接電路。
[0065]連接電路不形成於作為第二絕緣層216的內表面上的連續層的導電層220。因此，連接電路通常使得第二絕緣層216的施加有連接電路的內表面的部分露出。
[0066]連接電路可藉助於通用地用於生產印刷電路板的技術中的一種技術而形成於導電材料層220。例如，連接電路可藉助於光刻技術而形成於導電層220。可選地，連接電路可藉助於通過諸如打磨機器等機械部件或通過使用例如雷射的蒸發實現的磨蝕/燒蝕處理(ablation process)而形成於導電材料。
[0067]導電層220還包括形成於圖案的預定位置的焊盤222，導電層220中的連接電路由該圖案組成。焊盤222適於藉助於導電材料塊而與形成於太陽能電池的電極的表面的歐姆觸點電接觸。焊盤222因而確保與安裝於光伏模塊的太陽能電池電接觸。焊盤222優選地形成於與形成在太陽能電池600的後側且在圖1b和2中示出的歐姆觸點624和640的位置相對應的位置。
[0068]仍參照圖5，背接觸式背板200還包括沉積於背接觸式背板200的內側、即沉積於面對電池並且與空氣側相反的那側的介電材料層246。介電材料層246通常例如藉助於絲網印刷處理而形成，使得介電材料完全地覆蓋第二絕緣層216的表面的通過將導電層200施加於第二絕緣層216的表面所留下的暴露的部分。介電材料層246因而完成了由導電層220形成的圖案的兩個相鄰元件或焊盤彼此斷開電連接的電絕緣的工作。此外，介電材料層240還執行阻礙或中和很可能流到基板210的表面上的表面電流，其中導電材料層220和介電材料層240的一部分被固定到基板210的該表面。
[0069]介電材料層246被沉積成使得導電層220部分地暴露。更具體地，介電材料層246設置有開口 246ο，該開口 246ο的位置與圖3至圖5所示並且用於與光伏電池的電極接觸的焊盤222相對應。因而，介電層246使導電焊盤222朝向背接觸式背板200的內側暴露，即朝向面對電池的那側暴露。
[0070]最終地，導電層220的通過介電材料層246所留下暴露的部分由保護層260覆蓋，從而防止導電材料220的暴露的表面受到通常的氧化、腐蝕、刮擦或損傷。
[0071]保護層260可包括通常通過絲網印刷而沉積的有機材料。可選地，導電層220的暴露部可由最初被施加到暴露的表面的金屬膜保護。例如，如果導電材料層220包括銅,貝U可藉助於沉積在包括銅的導電材料層220的表面上的鎳薄膜來保護導電材料層220。如果導電材料層220由鋁製成，則導電材料層220可鍍銅，隨後鍍鎳或錫。由於等同或可比的電阻率的情況下的低成本，與銅相比，選擇鋁具有競爭力。
[0072]圖5中所示的背接觸式背板200具有前述缺陷，使得隨後的安裝光伏模塊的階段變得慢、昂貴並且不準確。這主要由於如下事實:配置在電池和背接觸式背板之間的封裝材料層首先被穿孔，並且然後在整個組裝階段保持與背接觸式背板的導電焊盤222精確地對準。
[0073]為了克服與從現有技術已知的背接觸式背板相關的缺陷，這裡提出了多層結構1000，該多層結構1000的構成部件在圖6中示出。圖6中所示的根據本發明的實施方式的多層結構適於被施加到背接觸式背板的表面。表面被施加了結構1000的背接觸式背板與圖5中所示的背接觸式背板類似地包括絕緣基板210和導電材料層220，該導電材料層220被固定到基板210的內表面並且形成為連接到太陽能電池600的電極的連接電路。與圖5中所示的背接觸式背板不同，表面適於被施加結構1000的背接觸式背板優選地不包括介電材料層246。因此，背接觸式背板的可施加結構1000的表面使形成於導電材料層220的整個連接電路暴露。導電材料層220的暴露的表面可隨後由如圖5所示並且如參照圖5所描述的保護層260覆蓋。
[0074]藉助於結構1000以新穎的方式實施保護層260。
[0075]圖6中所示的結構1000包括介電材料層240，該介電材料層240具有面對光伏模塊的內側的內表面或上表面242和面對可被施加結構1000的背接觸式背板的下表面或外表面244。在下文中，介電材料層240將被等同地稱為「介電材料層」或「中間層」。
[0076]介電材料層240包括不可伸長的薄膜。根據本發明的實施方式，介電材料層240包括聚合物。根據本發明的特定實施方式，介電材料層240包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚醯亞胺(PI)或者具有顯著的機械穩定性和介電強度的其他聚合物。優選地，介電材料層240還可以包括雙軸定向PET或雙軸定向PP。根據本發明的實施方式，介電材料層240具有20微米和40微米之間的厚度。優選地，介電材料層240具有23微米和36微米之間的厚度。
[0077]熱粘合材料層270固定於介電材料層240的下表面244。熱粘合材料層270確保結構1000粘合到下面的背接觸式背板的表面並且能夠根據背接觸式背板的上面的不同高度而調整以填充所有空隙。特別地，熱粘合層270適於粘附到導電材料層220的表面以及絕緣基板的表面的通過導電材料層220留下暴露的部分。熱粘合材料層270包括面對介電材料層240的內表面或上表面274和與內表面274相反並且面對背接觸式背板的外表面或下表面272。[0078]在下文中，熱粘合材料層270將被等同地稱為「熱粘合層」或「下層」。
[0079]根據本發明的實施方式，熱粘合層270包括樹脂。根據本發明的特定實施方式，熱粘合層270可包括熱固性樹脂或熱塑性樹脂。根據本發明的特定實施方式，熱粘合材料層270包括在環氧樹脂、環氧酚醛樹脂、共聚多酯樹脂、聚氨酯樹脂或聚烯烴離聚物樹脂中選擇出的樹脂。根據本發明的特定實施方式，熱粘合材料270包括融熔溫度在60° C至160° C的範圍內的樹脂。優選地，熱粘合材料層270的樹脂當被冷加工時為非粘性的。
[0080]根據本發明的另一實施方式，熱粘合材料層270包括封裝材料。根據本發明的特定實施方式，熱粘合材料層270包括EVA。根據本發明的其他實施方式，熱粘合材料層270包括以下材料中的至少一種:矽樹脂、離聚物樹脂、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。使用包括封裝材料的熱粘合材料層270導致源於熱粘合材料層270在層壓溫度下的高流動性的優勢。即使當熱粘合材料層270的厚度小時，該流動性也允許組成熱粘合材料層270的材料(例如EVA)填充由導電材料層的磨蝕/燒蝕部分形成的空隙。此外，封裝EVA以及離聚物樹脂當被施加到諸如銅或鋁等金屬表面時固有地具有優異的粘合性。此外，熱粘合材料層270和封裝材料層280之間的材料的一致性導致降低了結構的化學複雜性。
[0081]熱粘合材料層270進行將結構1000固定到背接觸式背板的將施加結構1000的表面的工作。特別地，熱粘合材料層270確保介電材料層240和形成連接電路的導電材料層220之間的粘合。
[0082]結構1000還包括封裝材料層280，該封裝材料層280進而包括外表面或下表面284和內表面或上表面282。在下文中，封裝材料層280將被等同地稱為「封裝層」、「封裝材料層」或「上層」。
[0083]封裝材料層280被施加到介電材料層240，使得封裝材料層280的下表面284面對介電材料層240的上表面242。根據本發明的實施方式，封裝材料層280包括EVA。根據本發明的其他實施方式，封裝材料層280包括以下材料中的至少一種:矽樹脂、離聚物樹脂、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。根據本發明的實施方式，封裝材料層280具有在100微米和500微米之間的厚度。通過被施加到介電材料層240的上表面242的底漆層(primer layer) 250來提供介電材料層240和封裝材料層280之間的粘合。如下所述，根據實施方式，通過使介電材料層240的上表面242經受化學或物理表面處理來形成底漆層250。
[0084]如圖7所示，多層結構1000設置有多個通孔286。通孔286形成在預定位置，該預定位置分別與形成於表面被施加多層結構1000的背接觸式背板的導電材料層220的連接電路上的預定位置相對應。更具體地，孔286使得:在多層結構1000已與背接觸式背板對準之後，各孔286的位置與形成於電池的後表面的歐姆觸點624和640中的一個歐姆觸點的位置相對應。此外，在多層結構1000已對準並且被施加到背接觸式背板之後，通孔286的位置將形成由圖7至圖9中的導電材料層220上的由附圖標記222表示的接觸點中的一個點。以這種方式，在多層結構1000已被施加到背接觸式背板之後，多層結構1000的孔286使導電材料層220上的接觸焊盤222暴露，其中，為背接觸式背板生產多層結構1000。這裡，指出的是，導電材料層220的表面以及接觸焊盤222的表面可由在圖5中示出而在圖6至圖9中未示出的保護層260覆蓋。[0085]背接觸式背板上的接觸焊盤222因而可通過孔286與電池600的後表面上的歐姆觸點640或624電接觸。還如圖8所示，這些歐姆觸點640和624可例如分別形成於光伏電池600的正極(P-觸點)和負極(η-觸點)。
[0086]圖6至圖9中所示的多層結構1000提供具有機械穩定性的預穿孔結構，多層結構1000可容易地施加於傳統的背接觸式背板的表面。該結構不必與根據現有技術應當預先形成的焊盤222對準，因而減小了該結構與背接觸式背板對準的不確定的範圍。結構1000因而允許光伏模塊的組裝操作加速、簡化並且更準確，這歸功於如下事實:光伏模塊的製造者無需對配置在電池和背接觸式背板之間的封裝材料層進行穿孔。此外，與將單個封裝箔和已預先限定連接焊盤的背接觸式背板的對準相比，結構1000與背接觸式背板的對準不是很挑剔。確實地，結構1000需與背接觸式背板對準，使得通孔286與組成連接電路的路徑相對應，而不是與例如在圖3中所示的預形成的焊盤222對應。該對準中的誤差限度比如下情況中的誤差限度大，如現有技術所需且如圖3和圖5所示，連接焊盤222已預先形成於連接電路中作為沉積在背接觸式背板的表面的介電層中的開口。
[0087]在下文中，將說明生產根據本發明的實施方式的多層結構1000的一些方法。
[0088]參照圖6，根據本發明的實施方式，選擇一種或多種適當的介電材料並且藉助於所選擇的材料形成介電材料層240。根據根據本發明的方法，從熱粘合材料或封裝材料中選出一種或多種材料或兩種以上材料的組合。在選擇適當的熱粘合材料、封裝材料或熱粘合材料和封裝材料的適當組合之後，形成熱粘合材料層或封裝材料層270。當說明下層270時，可在上面列出的熱粘合材料或封裝材料中選擇出可形成下層270的材料。
[0089]根據根據本發明的方法，隨後選擇一種或多種封裝材料，封裝層或上層280基於所選擇出的材料而形成。當說明上層280時，可從上面給出的材料中選擇出構成上層280的封裝材料。
[0090]熱粘合材料層270隨後被施加到介電材料層240的下表面244。可藉助於共擠出(coextrusion )、熱層疊、旋塗或藉助於通過使用粘合劑獲得的聯接來進行該施加。
[0091]根據本發明的在圖中未示出的另一實施方式，熱粘合材料270可藉助於置於熱粘合材料層270的上表面274和介電材料層240的下表面244之間的中間粘合劑而固定到介電材料層240。
[0092]根據根據本發明的方法的實施方式，在形成外層270和280之前形成中間層240。
[0093]根據根據本發明的方法的特定實施方式，外層270和280藉助於擠出成形(extrusion)而施加到中間層240。在該情況中，層270和/或層280熱沉積到中間層240,中間層240被保持在比待沉積的層的溫度低很多的溫度。典型地，在層270和280通過擠出成形進行沉積期間，中間層240被保持在室溫。當使用擠出成形時，有利地對中間層240的將通過擠出成形而沉積上層280和下層270的表面進行處理。該處理可以包括施加底漆或諸如電暈處理或等離子體處理等表面處理，如在下文中所述。
[0094]更具體地，根據本發明的特定實施方式，生產多層結構1000的方法還包括對介電材料層240的面對光伏模塊的內側的上表面242進行化學或物理表面處理。進行表面處理，從而確保介電材料層240與待被施加到介電材料層240的封裝材料層280的穩定粘合。
[0095]根據本發明的實施方式，介電材料層240的上表面242經受的物理或化學處理包括電暈處理或等離子體處理。根據本發明的其他實施方式，物理或化學處理包括將底漆層施加到介電材料層240的上表面242。根據本發明的特定實施方式，底漆層包括聚酯、共聚多酯或丙烯酸系聚合物。表面處理導致層250與中間層240的上表面242接觸。更詳細地，由表面處理形成的層250包括面對中間層240的下表面254和在多層結構1000已完成後適於面對上層280的上表面252。
[0096]表面處理可以確保介電材料層240和封裝材料層280之間的粘合足夠強，以允許舒適地進行隨後的製造結構1000並且組裝光伏模塊的階段，其中光伏模塊中將包封結構1000。然而，介電材料層240的上表面242的表面處理不必須確保介電材料層240和封裝材料層280之間的最終粘合，即不確保在已完成太陽能模塊後的兩層之間的粘合力。該最終粘合可在組裝太陽能模塊的處理階段期間獲得，例如在前述的層壓處理期間。特別地，表面處理可使得，在多層結構1000被組裝成光伏模塊之前，其中，光伏模塊中將包封多層結構1000，介電材料層240和封裝材料層280之間的剝離力可在0.3N/cm至lN/cm的範圍內。
[0097]在將化學或物理處理施加到介電材料240的上表面242之後，封裝材料層280被施加到介電材料層240。在介電材料層240的表面242上進行的表面處理確保層240和280之間的粘合。封裝材料層280因而牢固地固定到下面的介電材料層240。
[0098]根據本發明的另一實施方式，在將下層270聯接到中間層240之前，用於中間層240的上表面242的上述表面處理中的一種或多種表面處理被施加到中間層240的下表面244。根據該實施方式，下層270可有利地包括一種或多種組成上層280的封裝材料。於是，下層270在進行表面處理之後被施加到中間層240。
[0099]根據本發明的在附圖中未示出的實施方式，下層270藉助於中間粘合層被施加到中間層240的下表面244。
[0100]根據本發明的實施方式，將下層270施加到中間層240，使得確保粘合足夠強以允許舒適地進行隨後的生產結構1000和組裝光伏模塊的階段，其中光伏模塊將包封結構。然而，將下層270施加到中間層240不必確保層240和270之間的最終粘合，即已完成太陽能模塊之後的兩層240和270之間的粘合強度。該最終粘合可確實地在組裝太陽能模塊的加工階段期間獲得，例如在前述的層壓處理期間獲得。
[0101]根據本發明的另一實施方式，組成結構1000的層270、240和280同時共擠出。
[0102]通過共擠出的生產加工帶來了難以抗拒的技術優勢，這是由於三層270、240和280的材料以半流體的形式沉積，它們自然地彼此聯接，由此導致比可使用粘合系統獲得的接合更強的接合。
[0103]此外，根據本發明的該實施方式，由於粘合系統未用於多層結構，所以不需要引入粘合系統聚合所需的溶劑和固化系統。因此，根據本實施方式的生產多層結構1000的加工使用了通過共擠出來沉積的技術。
[0104]使用三個擠出出口或簡單的擠出機(extruder)。各擠出機被連接到與容納組成多層結構1000的多層中的一層的材料的對應的罐。第一、第二和第三罐分別容納組成上層280、中間層240和下層270的材料或材料的混合物。擠出機沿著大致豎直的方向排列，即沿著與傳統的水平面大致垂直的方向，該水平面與地平面相對應。擠出機如此配置成一個位於另一個之上。從上方起，第一擠出機連接到第一罐。第二擠出機被連接到第二罐並且第三擠出機被連接到第三罐。
[0105]收納於三個罐中的材料或材料混合物液化，並且通過分別被連接到三個罐的三個擠出機向外推擠液化的材料或材料混合物。在從擠出機出來之後，三種材料或材料混合物以它們的膠粘液相彼此組合。在被如此擠出並且在擠出機的出口合併之後，材料或材料混合物被冷卻並且固化。如此生產三層層疊結構，該三層層疊結構隨後可以被穿孔從而得到待被施加到背接觸式背板的表面的多層結構1000。
[0106]可藉助於商業上可獲得的裝置進行共擠出加工。
[0107]第一罐容納構成上述且例如在圖6中示出的多層結構的上層280的一種或多種封裝材料。
[0108]容納在第一罐中的材料或材料混合物須為上層280提供期望的化學和物理特性。特別地，上層280須易熔融、須可交聯(cross-linkable)並且必須確保電池與多層結構1000的令人滿意的粘合。上層280還必須與在光伏模塊中使用的封裝材料的其他層相兼容。例如，上層280還必須與配置在電池和上層800之間的封裝材料的一個或多個層450相兼容，該上層8000由透明材料製成並且在圖3和圖4中示出。因此，根據本發明的實施方式，第一罐可容納以下材料中的一種或多種材料:EVA、矽樹脂、離聚物、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。
[0109]仍參照圖6，第三罐容納構成上述多層結構的下層270的一種或多種材料。構成下層270的材料或材料混合物必須確保下層270與導電材料層220的表面的令人滿意的粘合以及確保下層270與基板210的表面的通過形成於導電材料層220的連接電路而留下暴露的部分的令人滿意的粘合。此外，形成下層270的材料或材料混合物必須使得下層270能夠順從背接觸式背板的內面的不同高度並且填充所有存在的空隙。此外，下層270必須儘可能牢固地粘附到中間層240的面對下層270的下表面244。
[0110]因而，組成下層270的材料或材料混合物必須為下層270提供高可熔性、在層壓溫度時的高流動性以及與中間層240和背接觸式背板的適於施加多層結構1000的內面兩者的聞粘合力。
[0111]因此，根據本發明的實施方式，第三罐可容納在環氧樹脂、環氧酚醛樹脂、共聚多酯樹脂、聚氨酯樹脂或聚烯烴離聚物樹脂中選擇出的一種或多種樹脂。
[0112]根據可選的實施方式，與第一罐類似，第三罐可容納以下封裝材料中的一種或多種:EVA、矽樹脂、離聚物、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。為了使用共擠出法來生產層疊結構1000，必須為三層中的各層找到材料或材料組，一層的材料的熔融溫度不與共擠出的其他材料的熔融溫度相差很大，因為熔融溫度的差異可能不能超過50° C至60° C。然而，與用於外層270和280的材料(例如EVA)相比，用於中間層240的一種或多種材料必須維持與PET相同的特性。更具體地，用於中間層240的材料的熔融溫度必須比用於外層270和280的材料的熔融溫度高很多。這是防止在組裝光伏模塊的程序中進行的層壓處理期間、中間層240與上層280和下層270熔融在一起所需的。此外，中間層240須具有高彈性模量，即該彈性模量比上層280和下層270的彈性模量高很多。這是賦予多層結構1000機械剛度所需的，上層280和下層270當單獨使用時典型地缺少這種機械剛度。
[0113]滿足上述所有條件並且可因此用作為中間層240的組分的材料包括:離聚物、聚烯烴、線性高密度聚乙烯(LHDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPA)、聚丙烯(PP)、聚醯亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和具有低熔點的聚酯。根據本發明的有利實施方式，中間層240包括具有低熔融溫度的PP和PET。使用這些材料有利的是，原因是它們允許在隨後的層壓階段維持結構的機械特性。
[0114]共擠出加工消除了使中間粘合層介於中間層240和上層280之間或中間層240和下層270之間的需求。除去可能減少組裝的太陽能模塊的壽命的中間粘合層是有利的。確實地，在現有技術中已知的事實是置於相鄰的層之間的粘合系統特別地經受老化和磨損過程，尤其是由於模塊中殘餘的溼氣和UV輻射。
[0115]此外，歸功於共擠出加工，消除了在沉積上層280或下層270之前對中間層240施加表面處理的需求。最終地，歸功於通過共擠出的沉積，組成層疊結構的三個層可使用單個步驟處理而形成，由此節約時間、能量和資源。
[0116]在熱粘合材料層270、介電材料層240和封裝材料層280已被生成並且被彼此固定後，多層結構1000被穿透或穿孔，從而在預定位置獲得多個通孔286。
[0117]如前所述，穿出通孔286，從而使得將組裝在光伏模塊中的電池的後表面上的觸點624、640和形成於背接觸式背板的內表面上的連接電路能夠電連接。於是在多層結構1000中穿出通孔286，從而再現圖案，歐姆觸點624和640根據該圖案形成於待組裝在模塊中的電池的後表面。
[0118]支撐封裝材料層280的介電材料層240為結構1000提供單個封裝材料箔缺少的機械穩定性。由於結構1000具有機械剛性和穩定性，因此與單個封裝材料箔相比更容易穿出多個通孔。根據本發明的實施方式，穿孔結構1000的步驟藉助於衝壓實現。衝壓提供了可重複性的優勢，這是由於可以使用包括如下矩陣的模具，所以可再現預定圖案:在該矩陣中，多個衝頭被配置。特別地，多個衝頭可以被配置成再現圖案，根據該圖案配置待在結構1000中穿出的孔286。例如，該矩陣可包括31個衝頭，每個衝頭均配置成與在圖1b中示出的後表面600上的歐姆觸點624或640中的一個的位置相對應。於是可以以預定距離和方向平移具有該矩陣的模具，從而在多層結構1000的整個表面穿孔。
[0119]根據本發明的其他實施方式,藉助於雷射輪廓加工(laser contouring)或統削(milling)來進行多層結構1000的穿孔步驟。
[0120]多層結構1000在穿孔之後可作為單個部件在市場上交易。
[0121]根據本發明的另一實施方式，穿孔的多層結構1000可施加到背接觸式背板的表面，與背接觸式背板對準並且固定到背接觸式背板，如圖9所示。例如，可藉助於熱層疊處理或藉助於在系統的預定區域中的選擇性的雷射加熱或藉助於具有弱的冷粘合特性的熱粘合劑270來實現將多層結構1000固定到背接觸式背板。對系統加熱導致熱粘合或封裝材料的局部熔融，該熱粘合或封裝材料組成配置在介電材料240和背接觸式背板的表面之間的下層270。下層270在熔融的狀態下使結構1000固定到背接觸式背板。此外，組成下層270的熱粘合或封裝材料在熔融後滲透到導電材料層220的連接電路的相鄰路徑之間的空隙中，如圖9所示。以該方式，下層270完成了電絕緣的工作，在根據圖5中所示的現有技術的背接觸式背板中，通過介電層246來完成電絕緣的工作。
[0122]根據實施方式，下層270確保多層結構1000和背接觸式背板之間的非最終附接。特別地，下層270在熔融之後再次固化，將介電層240固定到導電層220，從而允許進行模塊組裝的隨後階段。然而，根據該實施方式，下層270未確保最終附接，即未確保在已完成太陽能模塊之後、在介電層240和導電材料層220之間建立的粘合力。可在組裝太陽能模塊的處理階段實現最終粘合，例如在前述層壓處理期間，介電層240和封裝材料層280之間的粘合與上述步驟類似。
[0123]根據圖9的實施方式，設置一體化系統，其中下封裝材料層400被包括到系統中並且牢固地固定到系統。以該方式，光伏模塊的製造者無需面對在安裝模塊前對下封裝材料層穿孔的問題，使得封裝層中的孔再現與導電材料層的連接電路上的焊盤相同的圖案。歸功於圖9中所示的系統，還消除了將封裝材料層與背接觸式背板對準的需求。此外，太陽能模塊的製造者在提高太陽能模塊的質量的同時可以加速、簡化及優化生產。確實地，歸功於圖9中所示的背接觸式背板和多層結構1000形成的系統，與封裝材料層相對於背接觸式背板的橫向偏移相關的所有風險在整個組裝階段期間被消除。根據本發明的另一實施方式，如前所述，在多層結構100已與背接觸式背板對準並且固定到背接觸式背板後，多個導電元件通過在多層結構1000中的孔286而沉積到形成於導電層220的連接電路的表面。各導電元件被沉積在連接電路的預定位置。特別地，各導電元件被沉積成與用於與電池600的歐姆觸點電連接的焊盤222中的一個焊盤相對應。導電元件優選地作為薄膜通過孔286沉積到接觸焊盤222。導電元件的主任務是防止導電材料層220的導電焊盤222的通過孔286暴露的表面發生氧化和/或損傷。此外，由焊盤222的表面上的導電元件形成的優選薄的膜形成朝向電池的歐姆觸點的界面，該膜使導電粘合劑300的隨後沉積更容易且更有效。根據本發明的實施方式，導電元件包括諸如ECA等粘合導電膏。
[0124]在多層結構1000已固定到背接觸式背板後，可進行光伏模塊組裝的隨後階段。特別地，如圖8所示，導電膏300通過孔286沉積到形成於導電層220的連接電路的接觸焊盤222上。太陽能電池600隨後被放置到封裝材料層280上，使得歐姆觸點624和640與導電膏300接觸，如前所述。隨後的組裝階段也和前述步驟一致。
[0125]本發明因而提供了穿孔的多層結構1000，其將和背接觸式背板一起使用而用於包括背接觸式電池的光伏模塊。
[0126]多層結構1000提供了許多優勢，使得能更快地、更經濟有效地、更準確地實施光伏模塊的組裝步驟。
[0127]結構1000由於存在難以伸長的介電材料層240而具有機械穩定性。因此，結構1000相對容易穿孔或衝孔。結構1000允許避免使用如圖5所示的沉積到背接觸式背板的表面的介電材料層246。介電層246典型地包括聚合材料，這需要適當的固化、乾燥和聚合處理。此外，圖5中所示的介電材料層246完全地覆蓋除了與介電層246中的具有約2.5mm至3.5mm的直徑的開口相對應的連接焊盤222以外的連接電路。因此，當使用從現有技術已知的方法時，使穿孔的封裝層與介電層的開口對準是難纏的工作，因為封裝層的孔必須準確地與介電層的開口和導電焊盤222相對應。
[0128]結構1000包括封裝材料層280和介電材料層240這兩者。在被施加到背接觸式背板之前，同時對兩層穿孔。因此，歸功於多層結構1000，無需面對使封裝層與介電層的使焊盤暴露的開口對準的問題。多層結構1000仍必須與背接觸式背板對準，但是以如下方式對準:結構1000的各通孔286與連接電路的路徑相對應並且無需嚴格地與焊盤222相對應。因而，與使封裝材料的單個穿孔板與塗覆有介電材料246的背接觸式背板對準相比，結構1000與背接觸式背板對準任務不那麼難纏。
[0129]此外，結構1000可固定到背接觸式背板並且與背接觸式背板一起作為特定產品投入市場，以提供給光伏模塊的製造者。
[0130]所述方法的另一變化提供如下，在已組裝由背接觸式背板和結構1000組成的複合體後，導電粘合劑的薄膜通過開孔286沉積到導電錶面220。該沉積防止導電材料層220的暴露的表面氧化。此外，沉積的導電膜具有朝向電池的歐姆觸點的界面，這將便於隨後沉積導電粘合劑300。
[0131]儘管已參照上述實施方式說明了本發明，對於本領域技術人員顯而易見的是，在不偏離本發明的目的和保護範圍的情況下，鑑於上述教示並且在所附權利要求書的範圍內，可以實施本發明的一些變型、變化和改進。此外，為了不使所描述的發明過度模糊，沒有詳述被認為是本領域技術人員已知的內容。因此，本發明不限於上述實施方式，但是排他地由所附權利要求書的保護範圍限定。
【權利要求】
1.一種多層結構(1000),其適於被施加到光伏模塊用的背接觸式背板的表面,所述光伏模塊包括背接觸式太陽能電池，所述結構包括: 介電材料層(240)，其包括面對所述結構的外側的下表面(244)和與所述下表面(244)相反的上表面(242 )，所述介電材料層(240 )具有多個通孔； 封裝材料層(280)，其被聯接到所述介電材料層(240)，從而被牢固地固定到所述介電材料層(240)的所述上表面(242)，所述封裝材料層(280)具有多個通孔； 熱粘合材料層(270)，其被聯接到所述介電材料層(240)的所述下表面(244)，從而允許所述介電材料層(240)穩定地粘附到所述背接觸式背板的所述表面，所述熱粘合材料層(270)具有多個通孔； 所述多層結構使得: 所述封裝材料層(280)的各所述通孔的位置與所述介電材料層(240)的所述通孔中的一個通孔的位置相對應，以及 所述熱粘合材料層(270)的各所述通孔的位置與所述介電材料層(240)的所述通孔中的一個通孔的位置相對應，並且所述熱粘合材料層(270)的各所述通孔的位置與所述封裝材料層(280)的所述通孔中的一個通孔的位置相對應，以該方式，所述多層結構具有多個通孔(286)。
2.根據權利要求1所述的多層結構，其特徵在於，所述封裝材料層(280)包括以下材料中的至少一種材料:EVA、矽樹脂、離聚物樹脂、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。
3.根據權利要求1或2所述的多層結構，其特徵在於，所述封裝材料層(280)具有ΙΟΟμ--和500 μ m之間的厚度。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的多層結構，其特徵在於，所述介電材料層(240)包括不能伸長的膜。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的多層結構，其特徵在於，所述介電材料層(240)包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚丙烯(PP)或聚醯亞胺(PI)。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的多層結構，其特徵在於，所述介電材料層(240)具有23 μ m和36 μ m之間的厚度。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的多層結構，其特徵在於，對所述介電材料層(240 )的所述上表面(242 )進行化學或物理的表面處理，使得所述介電材料層(240 )和所述封裝材料層(280)能夠穩定粘合。
8.根據權利要求7所述的多層結構，其特徵在於，所述表面處理包括電暈處理或等離子體處理。
9.根據權利要求7或8所述的多層結構，其特徵在於，所述表面處理包括施加底漆層，所述底漆層包括聚酯、共聚多酯或丙烯酸系聚合物。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的多層結構，其特徵在於，所述熱粘合材料層(270)包括從環氧樹脂、環氧酚醛樹脂、共聚多酯樹脂、聚氨酯樹脂或聚烯烴離聚物樹脂中選擇出的樹脂。
11.根據權利要求10所示的多層結構，其特徵在於，所述樹脂是熱塑性樹脂或熱固性樹脂，所述樹脂具有60° C和160° C之間的熔融溫度，所述樹脂在被冷加工時為非粘性的。
12.根據權利要求1至9中任一項所述的多層結構，其特徵在於，所述熱粘合材料層(270)包括以下材料中的至少一種材料:EVA、矽樹脂、離聚物樹脂、熱塑性聚氨酯、聚烯烴、熱塑性聚烯烴、接枝有馬來酸酐的三元共聚物。
13.一種背接觸式背板，其用於包括背接觸式太陽能電池的光伏模塊，所述背接觸式背板包括表面，所述背接觸式背板的所述表面包括導電材料層(220)，所述導電材料層(220)形成為用於連接到所述太陽能電池(600)的電極的連接電路，所述導電材料層(220)穩定地粘附到所述背接觸式背板的所述表面，根據權利要求1至12中任一項所述的多層結構(1000)牢固地固定到所述背接觸式背板的所述表面。
14.根據權利要求13所述的背接觸式背板，其特徵在於，所述背接觸式背板在形成於所述導電材料層(220)的所述連接電路的表面上包括多個導電元件，各所述導電元件通過所述多層結構(1000)的所述通孔(286)中的一個通孔沉積到所述連接電路的預定位置，所述導電元件用作防止所述導電材料層(220)氧化的保護部。
15.一種用於生產多層結構的方法，所述多層結構適於被施加到背接觸式背板的表面，所述背接觸式背板用於包括背接觸式太陽能電池(600)的光伏模塊，所述方法包括以下步驟: 形成介電材料層(240)，所述介電材料層(240)包括面對所述結構的外側的下表面(244)和與所述下表面(244)相反的上表面(242)； 形成封裝材料層(280)並將所述封裝材料層(280)施加到所述介電材料層(240)的所述上表面(242)，進行所述施加使得所述封裝材料層(280)牢固地固定到所述介電材料層(240)； 形成熱粘合材料層(270)並且將所述熱粘合材料層(270)施加到所述介電材料層(240)的所述下表面(244)，從而能夠確保所述介電材料層(240)和所述背接觸式背板的所述表面之間的穩定粘合，進行所述施加使得所述熱粘合材料層(270)被牢固地固定到所述介電材料層(240)； 對所述多層結構進行穿孔，從而在所述多層結構中在預定位置製得多個通孔(286)。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括對所述介電材料層(240 )的所述上表面(242 )進行物理或化學的表面處理，從而確保所述介電材料層(240 )和所述封裝材料層(280)之間的穩定粘合，在將所述封裝材料層(280)施加到所述介電材料層(240)的所述上表面(242)之前進行所述表面處理。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述表面處理包括電暈處理或等離子體處理。
18.根據權利要求16或17所述的方法，其特徵在於，所述表面處理包括施加底漆層，所述底漆層包括聚酯、共聚多酯或丙烯酸系聚合物。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助於擠出或熱層疊將所述熱粘合材料層(270)施加到所述介電材料層(240)的所述下表面(244)。
20.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助於中間粘合層將所述熱粘合材料層(270)施加到所述介電材料層(240)的所述下表面(244)。
21.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，形成所述介電材料層(240)的步驟、形成並且施加所述封裝材料層(280)的步驟、形成並且施加所述熱粘合材料層(270)的步驟包括: 將第一材料引入到被連接到第一擠出機的第一罐中； 將第二材料引入到被連接到第二擠出機的第二罐中； 將第三材料引入到被連接到第三擠出機的第三罐中； 同時共擠出這三種材料； 使共擠出的材料冷卻，從而獲得包括由所述第一擠出機擠出的所述封裝材料層(280)、由所述第二擠出機擠出的所述介電材料層(240)和由所述第三擠出機擠出的所述熱粘合材料層(270)的三層結構(1000)。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，所述第二擠出機配置在所述第一擠出機的下方，所述第三擠出機配置在所述第二擠出機的下方。
23.根據權利要求15至22中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助於對所述多層結構進行衝孔來執行對所述多層結構進行穿孔的步驟。
24.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於，藉助於衝頭組成的矩陣來執行對所述多層結構進行衝孔的步驟，所述衝頭被配置成能再現預定圖案。
25.根據權利要求15至24中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助於雷射輪廓加工或機械銑削來執行對所述多層結構進行穿孔的步驟。
26.根據權利要求15至25中任一項所述的方法，其特徵在於，在完全組裝所述光伏模塊的層壓處理期間，所述封裝材料層(280 )穩定且永久地連接到所述介電材料層(240 )。
27.根據權利要求26所述的方法，其特徵在於，在140°C和165° C之間的溫度下、在真空中、在一周期期間執行所述層壓。
28.根據權利要求15至27中任一項所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括將所述多層結構(1000)固定到所述背接觸式背板的所述表面的步驟，所述背接觸式背板的所述表面包括導電材料層(220)，所述導電材料層(220)形成為用於連接到所述太陽能電池(600)的電極的連接電路並且被牢固地固定到所述背接觸式背板的所述表面，在對所述多層結構進行穿孔的步驟之後，執行將所述多層結構(1000)固定到所述背接觸式背板的所述表面的步驟。
29.根據權利要求28所述的方法，其特徵在於，在完全組裝所述光伏模塊的層壓期間，所述多層結構穩定且永久地連接到所述背接觸式背板。
30.根據權利要求28或29所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括將多個導電元件沉積在形成於所述導電材料層(220)的所述連接電路的表面上的步驟，各所述導電元件通過所述多層結構的所述通孔(286)中的一個通孔被沉積在所述連接電路的預定位置，在將所述多層結構固定到所述背接觸式背板的步驟之後執行沉積所述多個導電元件的步驟，執行沉積所述多個導電元件的步驟，以形成防止所述導電材料層(220)的表面氧化的保護部。
【文檔編號】H01L31/18GK103474493SQ201310221596
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2012年6月5日
【發明者】艾麗沙·班克尼, 路易吉·瑪哈斯, 布魯諾·布奇 申請人:愛博福歐有限公司