汽車用的太陽能板裝置的製作方法

2023-11-10 17:08:57

專利名稱：汽車用的太陽能板裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述類型的汽車用太陽能板裝置以及一種相應的製造方法。
一種這樣類型的太陽能板裝置例如由DE 41 05 396 A1公開，其中，在內置的金屬支承層和外置的拱形玻璃覆蓋層之間，安置多個通過焊接連接件彼此上下連接的晶體太陽能電池，所述玻璃覆蓋層在其朝向太陽能電池的側面上設有陶瓷的絲網印刷圖案，它熔化在玻璃覆蓋層上。太陽能電池分別通過膠膜與玻璃覆蓋層和支承層粘接在一起。與輸出接頭連接的作為匯集導體用的印製導線也同樣粘在兩個膠膜之間，其中，太陽能電池也同樣通過焊接連接件與所述印製導線連接。絲網印刷圖案的一部分沿太陽能頂蓋的邊緣延伸，並且覆蓋所述輸出端子及印製導線。另外還設置絲網印刷圖案的條形部分，以阻止看到位於下面的焊接連接件。
從EP 0 343 628 A2公知一種汽車車頂用的太陽能板裝置，其中在外側的玻璃板上塗覆一個鹼性阻擋層，在所述阻擋層上噴敷可透過光的電極。在所述可透過光的電極上，藉助絲網印刷和隨後的銀膏烘烤，敷設一個柵格狀的電極及一個匯集電極。接著在可透過光的電極上敷設一層非晶形的光電材料，在光電材料上又敷設一個背面的電極。在該背面電極上有一個著色的中間層，例如用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)製成，其上連接內置的玻璃板。所述柵格電極的作用是，把兩個相鄰非晶形太陽能電池的可透過光的電極和背面電極連接，以在相鄰太陽能電池之間產生電連接。匯集電極的作用是，導出多個非晶形太陽能電池的電流。匯集電極也在邊緣區域中延伸，在該區域中，在外側玻璃板的下側面上直接敷設一個屏蔽視線的著色層，這裡可以涉及到陶瓷的彩色油墨，它藉助一種印刷方法被敷設並接著烘烤。
由DE 31 11 724 A1公知一種印刷並燒灼在汽車窗玻璃上的、用導電銀製成的導電電容傳感器條。
由DE 43 04 788 A1公知一種汽車後風擋玻璃，在其上燒灼一個電導體作為插接接頭。此外，還說明了燒灼在後風擋玻璃上的電加熱元件。
由DE 41 05 396 A1公知的晶體太陽能電池連接的缺點是，單個太陽能電池串的定位、焊接連接件以及作為匯集電極用的印製導線在疊層過程中複雜而且易受幹擾，從而使模塊的生產費事。
本發明的任務是，提供一種太陽能板裝置及一種相應的製造方法，從而簡化生產。
根據本發明，此任務通過按照權利要求1所述太陽能板裝置以及按照權利要求1 7所述製造方法解決。
本發明這種方案的優點是，不需要單獨的印製導線或導體條或者焊接連接件作為匯集電極，從而排除了在疊層時意外地使所述連接件偏移的風險，省去了作為部件的所述連接件，節省了用於膠合連接的位置，匯集電極達到更精確的可重複生產性，並且減少了廢品。
在本發明的優選方案中，該匯集電極或每個匯集電極敷設在一個中間層上，所述中間層由一個不透明的覆蓋層構成，其中優選涉及一種印刷上的附集物(Fritte)，它主要在所述板的周圍邊緣區域中構成。
在本發明有利的擴展構造中，另外還印刷了該匯集電極或每個匯集電極，其中，該匯集電極或每個匯集電極優選由一種導電膏構成，該導電膏用絲網印刷法印刷並烘烤。該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元優選通過一個由多個串聯安置的太陽能電池組成的太陽能電池串構成，其中每個太陽能電池單元優選層疊在兩個熔合膠薄膜層之間，其中所述熔合膠薄膜層中的一個優選直接安置在板下側面上，並且，在與板下側面相背的側面上還覆蓋該匯集電極或每個匯集電極。其中，電連接件通過覆蓋匯集電極的熔合膠薄膜層中的孔口被引導到匯集電極上。
對於所述太陽能板裝置，優選涉及用於汽車車頂的太陽能頂蓋。
其它的優選方案由從屬權利要求給出。
下面藉助於附圖詳細說明本發明，圖中

圖1本發明太陽能板裝置下側面的立體圖，其中部分地剖示出各個元件；圖2以一個第一實施形式示出本發明太陽能頂蓋的下側面的示意性立體圖；而圖3以一個第二實施形式示出本發明太陽能頂蓋的下側面的示意性立體圖。
圖1示出一種汽車用太陽能板裝置的下側面邊緣區域的構造，其中一塊透明的玻璃板10在其下側面上的周邊區域中被印刷有所謂的附集物12，所述附集物是藉助絲網印刷並接著烘烤作為防紫外線層和防視線層敷設的。在玻璃板10印刷有附集物12的區域的一部分上設有一個匯集電極14，該匯集電極是這樣製造的藉助絲網印刷法敷設至少15微米厚、優選具有低於0.024歐姆/平方毫米/米的電阻率的一種高導電能力印刷膏，接著將其烘烤到玻璃板10或附集物12中。在玻璃板10印刷有附集物12或匯集電極14的區域上，以及在玻璃板10的未印刷區域上，敷設一個第一熔合膠薄膜16，但它不必一直到達玻璃板10的邊緣。在所述第一熔合膠薄膜16上敷設晶體太陽能電池18，這些太陽能電池以太陽能電池單元的形式安置，該太陽能電池單元分別以一個由多個串聯安置的太陽能電池18組成的太陽能電池串構成。其中，一個串的太陽能電池分別藉助電池連接件被串聯電連接。其中，圖1所示太陽能電池18的背對玻璃板10的側面與兩個匯集導體22接觸，這兩個匯集導體的作用是，把相應太陽能電池串的太陽能電池18產生的電流導向匯集電極14。為此把這些匯集導體22的兩個另外的端部如此引到匯集電極14上，使它們接觸匯集電極14的與玻璃板10相背的側面。其中第一熔合膠薄膜16在接觸位置上設有孔口24。在太陽能電池18與玻璃板10相背的側面上、匯集導體22上以及第一熔合膠薄膜16上敷設一個第二熔合膠薄膜26，用於保護太陽能電池的連接。熔合膠薄膜16和26例如可以用乙烯-醋酸乙烯酯製成。
優選應用圖1所說明的技術以構成用於汽車車頂的太陽能頂蓋，如圖2和3中以兩個實施形式所描述的。
在圖2所示的實施形式中，在太陽能頂蓋的中部區域中設置一個透明區域28，在該區域中既沒有覆蓋附集物也沒有太陽能電池。在太陽能頂蓋前邊的或後邊的邊緣區域中設有一個僅示意地表示出的太陽能電池包30，該太陽能電池包基本上按圖1所說明的形式構成。在玻璃板10的周圍區域中，除太陽能電池包30之外還敷設有一種黑色玻璃附集物12，該附集物一方面起紫外線防護作用，另一方面對一定的機械或者電氣元件的起掩蔽作用。太陽能電池包30在與玻璃板10相背的側面上與一個覆蓋膜疊層。從太陽能電池包30向兩側面各引出一個以圖1所說明的方式構成的匯集電極14，這兩個電極各自通向一個焊接點32，該焊接點32用作連接到相應接觸件上的接頭。
在圖3所示的實施形式中，基本上在整個玻璃板10上設置了太陽能電池18，這些電池被安置成三串，它們彼此串聯連接，其中，匯集導體22分別從所述三個串中的每一個的位於側邊緣的太陽能電池18中引出，然後與一個按照圖1構成的匯集電極14連接。兩個匯集電極14的作用是，使圖3中沒有示出的焊接點或觸點與由三個串組成的太陽模塊的相應極連接，而另外兩個匯集電極14的作用是，實現三個太陽能電池串的串聯連接。
由太陽能頂蓋產生的電流可以按公知的方式使用，例如用於為汽車蓄電池充電或者驅動風扇。
如果不要求把玻璃板的一部分用附集物覆蓋，可以把它省略並可以把匯集電極直接印刷在玻璃板上。另一方面，如果在玻璃板上要求有其它的中間層，也可以把匯集電極敷設在該中間層上。
參考標號玻璃板10附集物12匯集電極 14第一熔合膠薄膜層 16太陽能電池18電池連接件 20匯集導體 2216中的孔口 24第二熔合膠薄膜層 26透明區域 28太陽能電池包 30焊接點 3權利要求
1.一種汽車用的太陽能板裝置，具有一個透明的板(10)、至少一個固定在該板下側面上的太陽能電池單元(18)和至少一個用於導出由該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元產生的電能的匯集電極(14)，其中，在該匯集電極或每個匯集電極與該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元之間設置電連接件(22)，並且該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元由晶體太陽能電池組成，其特徵在於，該匯集電極或每個匯集電極(14)作為層被直接敷設在該板下側面上或者被敷設在敷設於該板下側面上的中間層(12)上，並且在其背對該板的側面上被相應的電連接件(22)觸點接通。
2.如權利要求1所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該匯集電極或每個匯集電極(14)敷設在一個由不透明的覆蓋層構成的中間層(12)上。
3.如權利要求2所述的太陽能板裝置，其特徵在於，所述覆蓋層由一種印刷上的附集物(12)構成。
4.如權利要求2或3所述的太陽能板裝置，其特徵在於，覆蓋層(12)只在板(10)的周圍邊緣區域中構成。
5.如前述權利要求之一所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該匯集電極或每個匯集電極(14)是被印刷上的。
6.如權利要求5所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該匯集電極或每個匯集電極(14)由一種導電膏構成，該導電膏用絲網印刷法印刷上並且烘烤進去。
7.如權利要求6所述的太陽能板裝置，其特徵在於，所述導電膏的電阻率小於0.024歐姆/平方毫米/米。
8.如權利要求5至7所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該匯集電極或每個匯集電極(14)的厚度達到至少15微米。
9.如前述權利要求之一所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元通過由多個串聯安置的太陽能電池(18)組成的一個太陽能電池串構成。
10.如前述權利要求之一所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元(18)被層疊在兩個熔合膠薄膜層(16，26)之間。
11.如權利要求10所述的太陽能板裝置，其特徵在於，所述熔合膠薄膜層中的一個熔合膠薄膜層(16)直接安置在板下側面上。
12.如權利要求11所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該直接安置在板下側面上的熔合膠薄膜層(16)在背對板下側面的側面上還覆蓋該匯集電極或每個匯集電極(14)。
13.如權利要求12所述的太陽能板裝置，其特徵在於，電連接件(22)通過在覆蓋該匯集電極或每個匯集電極(14)的熔合膠薄膜層(16)內的孔口(24)被引導到所述匯集電極上。
14.如權利要求10至13所述的太陽能板裝置，其特徵在於，熔合膠薄膜層(16，26)用乙烯-醋酸乙烯酯製成。
15.如前述權利要求之一所述的太陽能板裝置，其特徵在於，該板(10)由一個玻璃板構成。
16.如前述權利要求之一所述的太陽能板裝置，其特徵在於，所述太陽能板裝置涉及汽車車頂用的太陽能頂蓋。
17.用於製造汽車用太陽能板裝置的方法，其中，在一個透明的板(10)上至少敷設一個匯集電極(14)，在板的一個區域中敷設一個第一熔合膠薄膜層(16)，所述區域也包括匯集電極的區域，在一個被該熔合膠薄膜層覆蓋的區域中置入至少一個太陽能電池單元(18)，該匯集電極或每個匯集電極在其與板相背的側面上，通過第一熔合膠薄膜層中的孔，藉助電連接件(22)與該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元電連接，在該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元上敷設一個第二熔合膠薄膜層(26)，層疊成該太陽能板裝置。
全文摘要
本發明涉及一種汽車用太陽能板裝置,具有一個透明的板(10)、至少一個固定在該板下面上側的太陽能電池單元(18)和至少一個用於引出由該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元產生的電能的匯集電極(14),其中在該匯集電極或者每個匯集電極與該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元之間設有電連接件(22),並且該太陽能電池單元或每個太陽能電池單元由晶體太陽能電池組成。該匯集電極或者每個匯集電極(14)作為層直接敷設在板的下側面上或者敷設在敷設於板下側面上的中間層(12)上,並且在其背對板的側面上被相應的電連接件(22)觸點接通。
文檔編號B60J7/00GK1336011SQ00802458
公開日2002年2月13日 申請日期2000年10月26日 優先權日1999年11月19日
發明者維爾納·佩茨 申請人:韋貝斯託車輛系統國際有限公司